Бензиновые и дизельные генераторы

Бензиновые и дизельные генераторы

Генераторы (электростанции) <http://www.220-volt.ru/catalog/5-81/0/>

...eсли у владельца загородного дома, коттеджа или дачного участка спросить, какое оборудование он хотел бы иметь у себя на "фазенде", в ответ можно услышать перечень, в котором наверняка будут фигурировать котел, насос и мини-электростанция. Все эти устройства в той или иной мере решают одну задачу - сделать человека независимым от внешних условий, обеспечив его теплом, водой и электричеством "собственного" производства...

Собственный, независимый источник электроэнергии - это не только желательное дополнение к оборудованию частного дома или солидного предприятия. В нашей стране это необходимость и гарантия от возникновения ненужных финансовых и производственных проблем. Вместе с тем, для некоторых видов человеческой деятельности, таких, например, как добыча полезных ископаемых или проведение аварийно-спасательных работ, автономный источник питания просто жизненно необходим. Отличительными особенностями современных электростанций являются экономичность, компактные размеры, различные конструктивные решения шумоподавления, наличие интеллектуальных устройств мониторинга и управления процессом выработки электроэнергии, переключения нагрузки, синхронизации генераторов с сетью и между собой.

Существует множество терминов для обозначения одного и того же оборудования, которое понимается под термином электростанция:

-портативная электростанция;

-переносная электростанция;

-бензиновая электростанция;

-дизельная электростанция;

-газовая электростанция;

-бензогенератор;

-дизельгенератор;

-стационарная, промышленная, передвижная и контейнерная электростанция;

-генераторная установка.

Все они объединяются общим принципом работы - преобразованием тепловой энергии топлива в электрическую. КПД таких электростанций 25-30%. Для повышения КПД (или для утилизации тепла, вырабатываемого электростанцией), созданы МИНИ-ТЭЦ, утилизирующие тепло для систем отопления.

В общем все электростанции можно разделить:

-по назначению - бытовые, профессиональные (до 15кВА);

-по применению - резервные, основные:

-по виду топлива - бензин, дизтопливо, газ (сжиженный или магистральный);

-по исполнению - открытые, в шумопоглощающем корпусе, в контейнере, в кунге и т.п.;

-по виду пуска - ручной (для малогабаритных), электростартерный или автоматический;

-по фирме - производителю.

Основными и самыми популярными являются бензиновые и дизельные электростанции.

1. Бензиновая электростанция или бензогенератор. В качестве первичного двигателя используется карбюраторный двигатель внутреннего сгорания (ДВС) с внешним смесеобразованием и искровым зажиганием. Часть энергии, которая выделяется при сгорании топлива, в ДВС преобразуется в механическую работу, а оставшаяся часть в теплоту. Механическая работа на валу двигателя используется для выработки электроэнергии генератором электрического тока.

Топливо для бензогенератора - высокооктановые сорта бензина. Применение антидетонационных присадок, смесей бензина со спиртами и пр. возможно только по согласованию с производителем. Конкретный состав и другие характеристики топлива, используемого для работы электростанции, определяет производитель двигателя.

Необходимо заметить, что бензиновый генератор <http://www.220-volt.ru/catalog/5-81/0/> - это источник электроэнергии относительно небольшой мощности. Она подойдет в том случае, если Вы планируете осуществлять резервное, сезонное или аварийное энергообеспечение Вашего объекта. Подобные агрегаты обычно имеют меньший ресурс и мощность по сравнению с дизельгенераторами, однако более удобны в эксплуатации за счет меньшего веса, габаритов и уровня шума при работе. Варианты использования и исполнения бензиновых электростанций: в качестве резервного источника электроснабжения малой мощности в стационарном исполнении, в качестве единственно возможного источника при проведении аварийно-спасательных и ремонтных работ, работ, выполняемых в полевых условиях и на удаленных объектах, для обеспечения электроэнергией различного рода передвижных объектов в носимом или мобильном исполнении. Проще говоря, бензиновая электростанция идеальный выбор для собственников малых предприятий (бензоколонка,магазин),владельцев загородных домов, туристов, строительных бригад,телекомпаний и пр. Компактная и надежная, экономичная и малошумная автономная бензостанция возьмет на себя решение проблем с энергообеспечением.

Основные средние характеристики бензоэлектроагрегата:

Удельный расход топлива, кг/кВтч - 0,3-0,45

-Удельный расход масла, г/кВтч - 0,4-0,45

-КПД% - 0,18-0,24

-Диапазон мощности бензоэлектроагрегатов кВт - 0,5-15,00

-Напряжение, В - 240/400

-Диапазон рабочих режимов, % от ном. Мощности - 15-100

-Требуемое давление газа, кг/см2 - 0,02-15

-Ресурс до текущего ремонта (не менее), тыс. ч - 1,5-2,0

-Ресурс до капитального ремонта (не менее), тыс. ч - 6,0-8,0

-Затраты на ремонт, % от стоимости -5-20

-Вредные выбросы (СО),% 2,55

-Уровень шума на расстоянии 1м (не более), дБ 80.

Основные достоинства бензиновых электростанций:

-относительно низкая стоимость оборудования по сравнению с дизельными и газовыми электростанциями;

-компактность и хороший показатель соотношения массы оборудования к величине вырабатываемой энергии;

-легкий пуск в условиях низких температур;

-невысокий уровень шума электростанции;

-простота эксплуатации.

2. Дизельная электростанция или дизельгенератор. Автономные дизельные электростанции являются основными “рабочими лошадками” там, где по разным причинам централизованное электроснабжение недоступно, либо качество его поставок оставляет желать лучшего. Ничего удивительного в популярности дизельгенераторов нет, ведь именно они обеспечивают низкую стоимость вырабатываемой электроэнергии, а как следствие - быструю окупаемость установки. Большой моторесурс и долговечность также можно отнести к несомненным достоинствам дизельгенераторов <http://www.220-volt.ru/catalog/5-81/0/>.

В качестве первичного двигателя в дизель генераторах используются двигатели внутреннего сгорания с воспламенением топлива от сжатия воздуха - дизели. Энергия, выделившаяся при сгорании топлива, в дизеле производит механическую работу и теплоту. Механическая работа на валу двигателя используется для выработки электроэнергии генератором электрического тока.

Топливо. Для дизелей применяются дистиллятные и остаточные топлива. К дистиллятным топливам относятся дизельное (марки Л - летнее, З - зимнее, А - арктическое) и газотурбинное топливо. Остаточные (тяжелые) топлива представляют топливо моторное для среднеоборотных дизелей (марки ДТ и ДМ) и мазуты (марки Ф- 5 и Ф-12). Остаточные (тяжелые) топлива используются в дизелях, оборудованных системами топливоподготовки (сепарации и подогрева), а также специальной топливной аппаратурой (ТНВД и форсунками).

Газодизель (двутопливный двигатель) работает при воспламенении газовоздушной смеси от самовоспламенения запальной дозы жидкого топлива (5-12% от цикловой порции при работе на жидком топливе). Газ - попутный нефтяной, шахтный, природный без предварительной очистки.

Области использования дизельгенераторов: в качестве резервного, вспомогательного или основного источника электроэнергии на предприятиях, в строительстве, аэропортах, гостиницах; узлах связи, системах жизнеобеспечения и т.п. в автономном режиме или совместно с централизованными системами электроснабжения.

Основные средние характеристики дизельгенераторов:

-Удельный эффективный расход топлива,кг/(кВт-ч) - 0,184-0,220

-Удельный расход масла,г/ Квт-ч - 0,30-1,40

-КПД (без утилизации теплоты) - 0,39-0,47

-КПД (с утилизацией теплоты) - 0,70-0,80

-Мощность единичной установки, МВт - 0,10-5,00

-Напряжение, кВ - 0,4-13

-Диапазон рабочих режимов, % от ном. Мощности - 10-110

-Ресурс до текущего ремонта (не менее), тыс.ч. - 10-60

-Ресурс до капитального ремонта (не менее), тыс.ч. - 60-100

-Срок службы двигателя (не менее),тыс ч. - 150-300

-Затраты на ремонт, % от стоимости - 5-20

-Уровень шума на расстоянии 1м (не более), дБ - 85

Основные достоинства дизельгенераторов:

-низкая стоимость вырабатываемой электроэнергии;

-быстрая окупаемость;

-большой моторесурс и долговечность.

Необходимостью применения дизель-генераторов является:

-резервирование мощностей для работы при отключении центральных сетей (аварийный режим);

-ограниченные возможности централизованных источников электроэнергии и тепла при расширении мощностей (вспомогательный режим работы параллельно с центральными сетями);

-высокие затраты на подвод электроэнергии и тепла (автономный режим);

-низкая себестоимость топлива для добывающих компаний и возможность реализации электроэнергии и тепла;

-возможность снижения зависимости от роста тарифов на электроэнергию и тепло.

Варианты исполнения дизельных электростанций:

-По способу защищенности от атмосферного воздействия: капотного, бескапотного, кузовного и контейнерного исполнения.

-По способу подвижности: стационарные и передвижные.

-По способу перемещения: на прицепе, полуприцепе, на автомобиле, на рама-салазках, блочно-транспортабельные.

Рекомендации.

Как выбрать генератор (электростанцию)

Рассматривается техника с ограниченной выходной мощность до 15кВА и обычными (бензиновыми или дизельными) моторами.

Основой любой мини-электростанции (или генераторной установки)  является двигатель-генераторный агрегат, состоящий из дизельного или бензинового двигателя и электрического генератора. Двигатель и генератор напрямую соединены между собой и укреплены через амортизаторы на стальном основании. Двигатель оснащен системами (запуска, стабилизации частоты вращения, топливной, смазки, охлаждения, подачи воздуха и выхлопа), обеспечивающими надежную работу электростанции. Запуск двигателя ручной или с помощью электростартера или автозапуск, работающего от стартерной 12и вольтовой аккумуляторной батареи. В двигатель-генераторном агрегате используются синхронные или асинхронные самовозбуждаемые бесщеточные генераторы. Электростанция также может иметь панель управления и устройства автоматики (или блок автоматики), с помощью которых осуществляется управление станцией, контроль за ее состоянием и защита от аварийных ситуаций. Максимально упрощенный принцип действия мини-электростанции состоит в следующем: мотор "превращает" топливо во вращение своего вала, а генератор с ротором, связанным с валом двигателя, по закону Фарадея преобразует обороты в переменный электрический ток.

На самом деле не все так просто. Зачастую происходят странные, на первый взгляд, ситуации, когда, например, при подключении обыкновенного погружного насоса типа “Малыш” с заявленной потребляемой мощностью 350-400Вт к мини-электростанции  2,0кВА,насос отказывается работать. Постараемся дать краткие рекомендации, которые помогут правильно ориентироваться при выборе станции.

Требуемая мощность электростанции. Для решения этой проблемы сначала необходимо определить приборы, которые планируется подключить.

Активные нагрузки. Самые простые, вся потребляемая энергия преобразуется в тепло (освещение, электроплиты, электронагреватели и т.п.). В этом случае расчет прост: для их питания достаточно агрегата с мощностью, равной их суммарной мощности.

Реактивные нагрузки. Все остальные нагрузки. Они, в свою очередь, подразделяются на индуктивные (катушка, дрель, пила, насос, компрессор, холодильник, электродвигатель, принтер) и емкостные (конденсатор). У реактивных потребителей часть энергии расходуется на образование электромагнитных полей. Показателем меры этой части расходуемой энергии является так называемый cos . Например, если он равен 0,8, то 20% энергии преобразуется не в тепло. Мощность, деленная на cos, даст “реальное” потребление мощности. Пример: если на дрели написано 500 Вт и cos=0,6 , это означает, что на самом деле инструмент будет потреблять от генератора 500:0,6=833 Вт. Надо иметь в виду также следующее: каждая электростанция имеет собственный cos , который обязательно нужно учитывать. Например, если он равен 0,8, то для работы вышеназванной дрели от электростанции потребуется 833 Вт: 0,8 = 1041 ВА. Кстати, именно по этой причине грамотное обозначение выдаваемой электростанцией мощности ВА (вольт-амперы), а не Вт (ватты).

Высокие пусковые токи. Любой электродвигатель в момент включения потребляет энергии в несколько раз больше, чем в штатном режиме. Стартовая перегрузка по времени не превышает долей секунды, поэтому главное - чтобы электростанция смогла ее выдержать, не отключаясь и,тем более, не выходя из строя. Обязательно необходимо знать, какие стартовые перегрузки способен выдержать тот или иной агрегат. Из-за высоких пусковых токов самыми “страшными” приборами являются те, у которых отсутствует холостой ход. Работа сварочного аппарата с точки зрения мини-электростанции, выглядит как банальное короткое замыкание. Поэтому для их энергоснабжения рекомендуется использовать специальные генераторные установки, либо, по крайней мере, “ варить” через сварочный трансформатор. У погружного же насоса потребление в момент пуска может подскочить в 7 - 9 раз.

Основные торговые марки мини-электростанций иностранного производства, представленные на российском рынке: Briggs&Stratton (США), Energo (Япония), Geko (Германия), Eisemann (Германия), Generac (Англия), Honda (Япония), Daishin (Япония), Endress (Германия), L'Europea (Италия), Mitsubishi (Япония), SDMO (Франция), Sparky (Болгария), Wilson (Англия), Worms (Франция), Yamaha (Япония), Yanmar (Япония) и др. При этом у некоторых производителей (например, у Yamaha) агрегаты на 100% состоят из комплектующих собственного производства, у других "своим" является только блок электрогенератора (в частности, у Energo) или двигатель (к примеру, у Honda). Остальные фирмы собирают мини-электростанции из "чужих" моторов и генераторов.

Класс агрегата, как правило, определяется качеством и культурой сборки, а также наличием у производителя инновационных технологий. Замечание: у большинства фирм, выпускающих мини-электростанции на основе своих комплектующих, продукция максимально сбалансирована.
Отечественных производителей агрегатов, к сожалению, немного (если говорить о диапазоне сравнительно небольших мощностей). Наиболее известны московская фирма "АМП Комплект", собирающая мини-электростанции из импортных двигателей и генераторов, и курское предприятие "Электроагрегат" - его продукция на 100% "родная".

Двигатель. Справедливо считается  “ сердцем” установки. Именно его ресурс определяет срок “жизни” мини-электростанции: среднее время наработки на отказ у блока электрогенератора всегда в несколько раз выше, чем у мотора.

Профессиональные и бытовые агрегаты

В большинстве случаев класс электростанции определяется используемым двигателем, а точнее, его моторесурсом. В частности, у высококачественного профессионального бензинового мотора время непрерывной работы до первого вероятного отказа исчисляется в среднем 3-5 тысяч часов, тогда как у упрощенного дешевого  любительского двигателя - всего лишь сотнями. Дизельные двигатели, как правило обладают ресурсом значительно выше чем бензиновые, их потребление топлива экономичнее, да и само дизельное топливо дешевле бензина и допускает менее жесткие условия по хранению, однако электростанция собранная на базе дизельного двигателя в 1,5-2 раза дороже аналогичной по мощности , но собранной на базе бензинового двигателя. Поэтому выбор в пользу электростанции собранной на базе дизельного двигателя рационально делать в случае:

1.использование электростанции в качестве основного источника электропитания (по крайней мере, в случаях длительного ее использования);

2.использование однородного вида топлива (наличие агрегатов работающих на дизельном топливе);

3.электрических мощностях выше 10-12 кВА , на которых электростанции с бензиновыми двигателями практически не применяются.

Отличить современный бытовой двигатель от профессионального по внешним признакам не всегда просто. Если раньше на любительских мини-электростанциях широко применялись моторы с боковым расположением клапанов, то теперь сплошь и рядом - верхнеклапанные, производительностью примерно на 30% выше. Кроме того, в процессе совершенствования технологий, двигатели, считающиеся в данное время профессиональными, производитель через несколько лет переводит в категорию бытовых.

Страницы: 1, 2