Как выбрать генератор (электростанцию)

Как выбрать генератор (электростанцию) Как выбрать генератор (электростанцию) 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 j . Например, если он равен 0,8, то 20% энергии преобразуется не в тепло. Мощность, деленная на cos j, даст “реальное” потребление мощности. Пример: если на дрели написано 500 Вт и ,6 , это означает, что на самом деле инструмент будет потреблять от генератора 500:0, Вт. Надо иметь в виду также следующее: каждая электростанция имеет собственный cos j , который обязательно нужно учитывать. Например, если он равен 0,8, то для работы вышеназванной дрели от электростанции потребуется 833 Вт : 0, 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 опасными 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. 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. Электрогенератор. Этот блок (другое его название альтернатор), собственно, и вырабатывает электрический ток. В зависимости от типа электрогенератора электростанция лучше справляется с теми или иными задачами. С точки зрения классификации, генераторы бывают синхронными и асинхронными. Если говорить популярно, то синхронный генератор конструктивно сложнее: например, у него на роторе находятся катушки индуктивности. Асинхронный генератор устроен гораздо проще: его ротор напоминает обычный маховик. Как следствие, такой генератор лучше защищен от попадания влаги и грязи ( говорят, что он имеет “закрытую” конструкцию). Синхронный и асинхронный генераторы отличаются своими возможностями. Синхронные генераторы – менее точны, но, тем не менее, они пригодны для аварийного электропитания офисов, холодильных установок, оборудования загородных домов, дач, строительных объектов. Такие электрогенераторы без проблем справляются с энергоснабжением электроинструментов и электродвигателей с реактивной нагрузкой до 65% от своего номинала. Они легче переносят пусковые нагрузки, способны кратковременно, не более 1 сек, выдавать ток в 3 – 4 раза выше номинального, и вырабатывают более “ чистый” ток. Рекомендуются для питания электродвигателей, насосов, компрессоров и другого элекроинструмента, а также для подключения сварочного аппарата. Асинхронные генераторы – В силу простоты своей конструкции асинхронные электрогенераторы более устойчивы к короткому замыканию( сварочные аппараты) и более устойчивы к перегрузкам, выходное напряжение имеет меньше нелинейных искажений (очень плавная синусоидальная волна); за счет этого обеспечивают поддержание напряжения с высокой точностью. Применение асинхронного генератора позволяет запитывать от агрегата не только промышленные устройства, не критичные к форме входного напряжения, но и аппаратуру, чувствительную к перепадам напряжения (медицинское оборудование, электронную технику). Асинхронный генератор идеальный источник тока для подключения активной, или омической, нагрузки: ламп накаливания, бытовых электроплит, электронагревателей и пр. Позволяет подключать электроинструменты и электродвигатели с реактивной мощностью до 30% от номинала. При подключении индуктивных нагрузок необходим запас по мощности в 3 – 4 раза. Являясь внутриполюсной, саморегулируемой машиной, без щеток и контактных колец, генератор имеет степень защиты IP 54 и не требует технического обслуживания. Перегрузка этих генераторов не допустима. На стабильность напряжения оказывает влияние и класс двигателя, а именно его способность поддерживать постоянные обороты (как правило, 3000 об/мин) при изменениях нагрузки. Качество выдаваемого электричества может быть также повышено специальными системами стабилизации AVR (автоматический регулятор напряжения). Это очень важная опция и вот почему. Превышение номинального напряжения приводит к сокращению срока службы электроприборов, а уменьшение - снижает производительность и экономичность их работы. В случае падения напряжения тускло горит свет, происходит прерывание в работе бытовой техники, аппаратуре связи. При повышенной подаче электричества приборы перегорают, вне зависимости от того, работают они в момент аварии, или нет. А сбой в работе автономного тепло- или водоснабжения загородных домов и коттеджей, а также водяных насосов, водонагревательных котлов, охранных систем может привести к их остановке и поломке. Наконец, в качестве конструктивного исполнения более предпочтительны генераторы бесщеточные, так как они не требуют обслуживания и не создают помех. Класс защиты генератора. Степень защиты обозначается двумя буквами IP и двумя цифрами. Первая цифра обозначает степень защиты от проникновения твердых механических предметов, вторая цифра показывает степень защиты от воздействия жидкости. 0 - Защита отсутствует 0 - Защита отсутствует 1 - Защита от твердых предметов размером более 50мм 1 - Защита от капель воды падающих вертикально 2 - Защита от твердых предметов размером более 12мм 2 - Защита от капель воды падающих под углом 15° от вертикали 3 - Защита от твердых предметов размером более 2,5мм 3 - Защищенность от дождя 4 - Защита от твердых предметов размером более 1мм 4 - Защита от водных брызг 5 - Защита от пыли 5 - Защита от водяных брызг под давлением 6 - Полная пылезащищенность 6 - Защищенность от волн 7 - Защита от погружения в воду на глубину не более 1м 8 - Защита от затопления (глубина указывается дополнительно, в м.) Синхронные генераторы, как правило, соответствуют классу IP 23, тогда как асинхронные – IP 54. Впрочем, в последнее время практически у всех ведущих производителей появились инновационные синхронные генераторы, удовлетворяющие IP54. Выбор количества фаз электростанции. При выборе электростанции необходимо обратить особое внимание на число фаз электростанции. Одно- или трехфазные генераторы. Их название вытекает из назначения - питать соответствующих потребителей. При этом к однофазным генераторам, вырабатывающим переменный ток напряжением 220 В и частотой 50 Гц, можно подключать только однофазные нагрузки, тогда как к трехфазным (380/220 В, 50 Гц) - и те, и другие (на приборной панели имеются соответствующие розетки, количество которых у агрегатов разных производителей различное). Трехфазные электростанции на 380 В применяются как в промышленных целях, так и для коттеджей, с трехфазной разводкой сети. Следует учитывать, что между нулем и фазой снимается 220 Вольт ( что и нужно), а между двумя фазами – 380 В. С однофазными альтернаторами все более или менее ясно: главное - правильно "посчитать" всех своих потребителей, учесть возможные проблемы (например, высокие пусковые токи) и выбрать агрегат с соответствующей реальной выходной мощностью. При подключении к трехфазным генераторам трехфазных же нагрузок ситуация аналогичная. Трехфазные электростанции на 220В могут использоваться только для освещения (между нулем и фазой снимается 127В, между двумя фазами – 220В). При использовании трехфазных электростанций необходимо соблюдать условие примерного равенства мощности потребителей, находящихся на различных фазах. Для нормальной работы генератора разница электрических мощностей на разных фазах не должна превышать 20 – 25%. А вот при подключении к трехфазникам однофазных потребителей возникает проблема, именуемая "перекосом фаз". Не углубляясь в технические подробности, сформируем два правила. 1. Потребляемая мощность однофазной нагрузки не должна превышать 1/3 от номинальной трехфазной выходной мощности агрегата. Иными словами, 9-киловаттной трехфазной генераторной установкой можно "накормить" не более чем 3-киловаттный однофазный обогреватель! 2.При наличии нескольких однофазных нагрузок разница не должна превышать 1/3 от "перекоса фаз" ("перекос фаз" - та самая 1/3 из правила в их потребляемой мощности 1). Кстати, это идеальная величина, реализуемая для высококлассных мини-электростанций. У агрегатов попроще данный параметр меньше. Выходная мощность. Это один из самых главных параметров. Именно на него, прежде всего, обращает внимание покупатель. Здесь есть два "подводных камня": Многие производители в каталогах приводят так называемую максимальную выходную мощность. Имейте в виду: этот параметр предусматривает кратковременную работу агрегата. Практический опыт использования электростанций говорит о том, что для освещения дачного домика (2-3 лампочки, холодильник, телевизор) вполне достаточно мощности в 2 киловатта. Владельцу загородного коттеджа, которого постоянно беспокоят перебои с электроэнергией, необходимо приобрести электростанцию мощностью от 10 до 30 киловатт. Строителям, пользующимся дрелью, болгаркой и бетономешалкой, будет достаточно мощности до 6 киловатт. Необходимо учесть, что планируемая Вами нагрузка (резервируемая автономным источником электроснабжения) в 10 и более кВт при длительных отключениях централизованного электроснабжения предполагает использование дизельных, (как более надежных при длительном использовании), а не автономных бензиновых источников электроснабжения. Дополнительные особенности. Запуск агрегата. Электростанция может быть запущена двумя способами: вручную (для чего необходимо потянуть за шнур или провернуть рукоятку) или электростартером (конечно, если модель ее имеет), то есть поворотом ключа или нажатием на кнопку. Кроме того, ряд агрегатов, оснащенных электростартером, допускают дистанционный запуск при помощи пульта, соединенного со станцией кабелем. Наличие электростартера является необходимым условием для превращения электростанции в полноценную систему резервного энергоснабжения, которая будет автоматически функционировать (в том числе включаться или выключаться) без какого-либо участия со стороны человека. Уровень шума. Как и любой агрегат с двигателем, мини-электростанция создает шум. И чем он больше, тем менее комфортно чувствует себя пользователь (в особенности это касается применения ее на тихом дачном участке). Для решения проблемы выпускаются мини-электростанции в шумозащитных кожухах. Однако это значительно увеличивает цену агрегата. Как выбрать нужный Вам электрогенератор? У любого генератора есть два важных параметра: мощность номинальная и мощность максимальная. Максимальная мощность – это временный режим, в котором станция может работать в пределах 20 – 30 минут. После этого сработает тепловая защита и аппарат отключится. Допустим, номинальная мощность генератора –1,3кВт, а максимальная –1,5кВт. Вот в пределах от 1,3 до 1,5 станция работает во временном режиме, до 1,3 кВт – в постоянном режиме. Когда вы хотите подобрать себе генератор, нужно обратить внимание на эти параметры. Генератор любой конструкции боится встречных токов. Если вы подключите генератор к проводке, которая соединена с коммунальной сетью, во время временного отключения электроэнергии, а потом вдруг подача электричества возобновится, то ваш генератор выйдет из строя. Такой случай поломки не считается гарантийным, и ремонт устройства обойдется в копеечку. Поэтому необходимо подключать потребители напрямую к генератору или поставить на проводку рубильник с взаимоисключающими положениями: либо питание от генератора, либо от сети. Предварительно Вы должны сами определить, какие потребители будут подключаться одновременно к генератору. Ориентировочные мощности потребителей лучше всего посмотреть в паспортных данных для данного потребителя. Обратите особое внимание на потребителей, имеющих в своем составе электромоторы (холодильники, насосы, электрокосилки и т.д.). Это связано с тем, что для пуска электромотора требуется мощность, в 3-3,5 раза превышающая его номинальную мощность. Для подсчета возьмите утроенное значение номинальной мощности электроприбора с наибольшим электромотором, прибавьте к ней номинальные значения мощностей других приборов, содержащих электромоторы, если уверены, что они не будут включаться одновременно, и прибавьте к сумме мощности всех остальных активных потребителей (освещение, электроплита и т.п.), которые будут работать совместно с первыми. ( Не забудьте, что иногда содержащие моторы потребители могут включаться одновременно, например, холодильники после перебоя в электроснабжении. В подобных случаях нужно подключить к генератору потребителей поочередно: сначала самый мощный, затем после запуска первого следующий по мощности и т.д.). Полученную мощность увеличьте на 10% - это и есть мощность необходимого Вам генератора. Перед каждым запуском необходимо проверить, чтобы общая, суммарная мощность подключаемых потребителей не превышала номинальную мощность генератора. При этом следует обратить внимание, что электромоторные потребители требуют более высоких пусковых токов, из-за чего, в свою очередь, может происходить обвальный спад напряжения. Кроме того, такие потребители, как электромоторы и трансформаторы, потребляют так называемую реактивную мощность. Кратковременно в момент включения эти индуктивные потребители потребляют мощность, многократно превышающую указанную в технической документации. В отличие от индуктивных потребителей, омические потребители (бытовая техника, универсальные моторы и т. д.) не требуют пусковых токов, поэтому для расчета можно использовать их мощностные данные без каких-либо других показателей. Поскольку генератор для генерирования напряжения сам нуждается в реактивной мощности, предоставляемой конденсаторами, лишь ограниченная часть ее может быть отдана в распоряжение индуктивных потребителей. В технических параметрах электромоторов под полезной мощностью в Вт или кВт понимается механическая мощность, отдаваемая на валу. Потребляемая же мощность в Вт или кВт должна определяться из заданного номинального тока, cos j или из показателя коэффициента полезного действия. Например, трехфазный мотор 1.5 кВт с коротко замкнутым ротором, 2825 об/мин и коэффициентом мощности cos и пометкой номинального тока 3.4 А при 380 В будет потреблять 3.4х380х31/ ВА, потребляемая полезная мощность 2238х Вт; к тому же этот трехфазный мотор берет в момент включения ток в несколько раз превышающий показатель заданного номинального тока. Отдаваемая мощность генератора задается в ВА. Действительно же отдаваемая полезная мощность определяется соответствующим коэффициентом мощности cos j. При заданном коэффициенте мощности cos отдаваемая полезная мощность в Вт равняется номинальной мощности агрегата в ВА. Коэффициент мощности cos обозначает, что 80% номинальной мощности агрегата может быть отдано как чистая, полезная мощность. Также следует обратить внимание, что вольты и амперы зависят друг от друга - растет напряжение - падает ток и наоборот. Советы по выбору дизельного генератора Особенностью выбора дизельной электростанции является тот факт, что дизельному двигателю крайне вредно работать на холостых оборотах. Поэтому, с целью снижения вредных последствий работы дизеля на холостом ходу и малых частичных нагрузках, необходимо предусмотреть (в качестве профилактики) в течение каждых 100 моточасов, работу дизеля со 100% нагрузкой не более 2-х часов. Характерными признаками перегрузки являются: перегрев, сильная копоть, снижение мощности, перебои в подаче электроэнергии. Главный или Резервный: Главный или основной генератор является постоянным источником электроэнергии, резервный генератор служит источником электроэнергии при пропадании основной электросети. Мощность и количество фаз: Важно определить мощность всех потребителей электричества, возможно с некоторым запасом по мощности, если дизельгенератор будет также использоваться в зимнее время (отопительные приборы, обогреватели и т.п.), а его приобретение намечено на другой, более теплый сезон, следует учесть возможность увеличения мощности потребляемой электроэнергии, например при расширении производства, приобретение новых электроприборов. Три фазы дизельного агрегата могут выдавать напряжение 220 и 380 вольт. Промышленные производства, как правило, используют три фазы с напряжением 380 вольт, возможно так же использование другого фазового режима и напряжения 220 вольт. Правильный выбор мощности дизельного генератора - самый ответственный момент. Ведь именно от мощности зависит и стоимость генераторной установки. Если мощность дизельного генератора выбрана близко к расчетной мощности подключаемых к ней потребителей, то дальнейшее наращивание их количества приведет к перегрузке генераторной установки, в тоже время завышенная мощность дизельгенератора нежелательно скажется при эксплуатации самого дизеля. Мы рекомендуем, чтобы генераторная установка никогда продолжительно не работала на нагрузку менее 25% от своей номинальной мощности. Оптимальная нагрузка дизельгенератора 35-75%. Дополнительными факторами, которые могут повлиять на мощность дизельгенератора, являются климатические факторы. Чем выше установлена генераторная установка над уровнем моря, и чем выше окружающая температура и влажность, тем ниже отдаваемая мощность генератора. Система охлаждения: Воздушное и жидкостное охлаждение. Охлаждаемые воздушными потоками двигатели требуют большого количества воздуха, так же такие дизели достаточно шумные. Охлаждение антифризом обеспечивает меньший уровень шума и более расширенный диапазон рабочих температур. Шумозащищенность: Для дизельных агрегатов устанавливаемых на открытой местности шумовая защита как правило не требуется. Согласно стандартам для машин и механизмов звуковой уровень не должен превышать 80дБ. В помещениях или в местах, где существуют требования к уровню шума, возможно исполнение в специальном шумозащитном кожухе, в таком кожухе уровень шума понижается в среднем на 10 дБ и воспринимается в два раза тише. Если предполагается передвижение по дорогам на дальние расстояния или для местных перемещений, также возможно исполнение ДГУ на шасси. Рекомендации по установке дизельгенераторов. Требования к фундаменту. Требование к помещению для дизельгенератора. Требования к установке дизельгенератора. Требования к фундаменту. Изготовление бетонной подушки толщиной не менее 150мм, длиной и шириной не менее габаритных размеров рамы дизельгенератора. Установка дизельгенератора должна производиться строго горизонтально. Требование к помещению для дизельгенераторов. наличие естественного или искусственного освещения, высота потолка не менее 2,5 метров, наличие проходов вокруг дизельгенератора не менее 1,5 метров для удобства обслуживания и ремонта, дверь в помещении должна открываться наружу, должна быть предусмотрена вентиляция помещения дизельгенератора. Требования к установке дизельгенератора. необходимо организовать приток воздуха в помещение, а также выпуск воздуха из помещения для системы охлаждения дизельгенератора (изготовление жалюзных решеток, воздуховодов, их сборка и монтаж). площадь поперечного сечения воздуховодов и выхлопных труб должны быть не менее фронтальной площади радиатора и площади сечения выхлопной трубы дизель-генератора необходимо организовать выпуск выхлопных газов в атмосферу желательно на высоте не менее 3-х метров от уровня земли (изготовление выхлопных труб, их монтаж с глушителем шума и теплоизоляция) необходимо подвести силовой кабель к дизельгенератору и к системе собственных нужд дизельгенератора, а также кабель для системы дистанционного контроля и управления (если она имеется). Сечение кабеля выбирается в зависимости от токовой нагрузки. необходимо обеспечить электробезопасность обслуживающего персонала - надежное заземление дизельгенератора, а также дополнительного оборудования необходимо обеспечить пожаробезопасность оборудования осуществить монтаж дополнительного оборудования (если оно заказано) и его подключение только с привлечением квалифицированных специалистов При установке дизельгенератора необходимо учитывать следующие моменты: дизельгенератор устанавливается на виброизоляторах, поэтому запрещено жесткое крепление к дизельгенератору всех подводов и отводов (воздуховодов, топливных трубопроводов, силовых кабелей, выхлопной системы) не допускать подтеканий топлива, масла, охлаждающей жидкости и утечку выхлопных газов в помещение дизельгенератора.