Выбираем “правильный” электрогенератор

Известные преимущества проживания в частном доме определяют высокую популярность загородной недвижимости. Одним из немного недостатков постоянного проживания за пределами мегаполиса становятся достаточно частые аварии на системах электроснабжения. Не вдаваясь в анализ причин такого положения дел, примем как факт, что данное явление носит объективный характер. Минимизировать вредные последствия аварий на сетях электроснабжения может сам владелец за счет установки у себя автономного электрического генератора для дома.

Достаточно высокая стоимость электроэнергии, получаемой от такого источника, а также затрат на его приобретение и подключение к домовой электрической сети:

• приводит к необходимости изначального рассматривать автономную установку в качестве резервной;
• заставляет уделять самое пристальное внимание вопросам выбора типа генератора и схеме его взаимодействия с основной сетью домового электроснабжения.

Основные разновидности автономных генераторов

В продаже доступно несколько разновидностей источников аварийного электроснабжения, которые берут на себя функции автономных генераторов. В большинстве случаев они выполнены в форме двигателя, вал которого напрямую или через редуктор сблокирован с генератором. Конструкция агрегата дополнена необходимой автоматикой и электронными регуляторами, наличие которых делает эксплуатацию устройства намного более удобной. По умолчанию предполагается, что речь идет о генераторах с автозапуском, которые автоматически берут на себя функции источника электроснабжения при пропадании напряжения в основной сети.

В зависимости от исполнения привода различают генераторы:

• дизельные;
• бензиновые;
• газовые;
• ветряные.

Радикально отличаются от них солнечные генераторы, принцип действия которых основан на прямом преобразовании солнечного излучения в электрический ток.

Сразу же отметим, что ветряной генератор для дома целесообразен только в местностях с устойчивыми и сильными ветрами, которых достаточно мало в нашей стране. Поэтому на практике они встречаются буквально в единичных случаях.

Генераторы на основе двигателей внутреннего сгорания

В группу устройств с поршневым приводом входят 2- и 4-тактные бензиновые генераторы, а также дизель генераторы. Иногда встречаются более экономичные многотопливные модели, в которых после запуска бензин или солярка плавно замещается на газ без выключения устройства.

В связи с массовой газификацией коттеджных поселков увеличиваются объемы использования чисто газовых генераторов. Рост их популярности сдерживает необходимость установки только в вентилируемом помещении и высокая сложность в обслуживании.

Довольно широкое распространение 5-киловаттных дизельных генераторов для дома средних размеров обусловлено сочетанием их сравнительно небольшой стоимости, экономичности в работе, малой пожарной опасности, возможности круглосуточной эксплуатации и обеспечения нормальной работы основных домовых потребителей электроэнергии.

Встречаются газовые генераторы, которые используют в качестве привода не поршневой мотор, а высокооборотную турбину. Последняя содержит компрессор, сжатый воздух с выхода которого после смеси с газом поступает в рабочую область, где происходит поджиг. В результате сгорания происходит повышение давления, которое действует на лопатки турбины. Вращение её вала через редуктор передается на компрессор и ротор генератора. В качестве топлива в зависимости от модели применяется сжатый или сжиженный газ.

Все без исключения автономные генераторы проектируются на функционирование в длительном режиме. Эксплуатация в частном секторе учитывается наличием автоматики, установкой защитного кожуха, применением системы охлаждения с повышенной эффективностью и усиленного глушителя.

Солнечные генераторы

Солнечные генераторы на 220 для дома относятся к экологически чистым источникам электроэнергии и за счет отсутствия механически подвижных частей не создают шума при работе. Устройство представляет собой набор солнечных батарей, которые монтируются на крыше и стенах дома или устанавливаются на любой подходящей для этого площадки так, чтобы быть ориентированными на солнце и не затеняться различными предметами. Сравнительно небольшая мощность отдельной панели (обычно 250 Вт) вынуждает наращивать их количество, так что платой за бесшумность и экологическую чистоту становится необходимость выделения под гелиосистему большой площади.

Потеря мощности панелей в пасмурную погоду и их отключение в ночное время компенсируется установкой аккумуляторной батареи. Генерируемый панелями и отдаваемый аккумуляторами постоянный ток дополнительно преобразуется в 220-вольтовый переменный. Для этого солнечный генератор комплектуется конвертором. Организацию взаимодействия всех основных функциональных блоков гелиосистемы осуществляет управляющий контроллер, он же выполняет автоматическое переключение на резерв в случае отключения основного питающего фидера.

Основные критерии выбора

В процессе выбора автономного источника принимаются во внимание такие параметры как:

• мощность и моторесурс;
• простота и надежность автоматического запуска, в т.ч. при отрицательных температурах;
• длительность непрерывной работы и КПД при неполной загрузке;
• вид топлива и его расход;
• массогабаритные характеристики;
• дружественность к владельцу в части обслуживания;
• способ охлаждения;
• уровень акустического шума.

Из представленного перечня следует, что процесс выбора заранее не дает однозначный ответ и представляет собой типичную многокритериальную задачу. Она не относится к очень сложным, но её точное решение требует сбора и вдумчивого осмысления большого количества данных.

Определение требуемой мощности

После определения разновидности встает вопрос о том, какой мощности генератор нужен для частного дома. Точный ответ может дать только специалист. Тем не менее, получить достаточно корректную оценку этого параметра можно по результатам выполнения некоторых несложных расчетов. Принимается во внимание текущее состояние дел и перспективы развития дома.

Кроме того, с учетом возможных длительных и кратковременных перегрузок следует рассчитывать мощность резервного источника резервного электроснабжения с определенным запасом.

Оценочный расчет представляет собой многошаговую процедуру и выполняется в следующей последовательности:

1. Вначале составляют перечень всех тех электроприемников, которые будут питаться от автономного источника.

2. Далее учитывается вид нагрузки. Приборы с прямым преобразованием тока в свет или тепло (лампы, чайники), относятся к активным и не создают дополнительной нагрузки. При наличии среди питаемых электрических потребителей мощных реактивных нагрузок (например, погружных насосов, пылесосов, морозильников) целесообразно учесть их индуктивность через:

   • косинус фи;
   • повышенные пусковые токи.

   Величины этих параметров указываются в технических данных этих устройств.

   1. Фактическая мощность находится делением паспортной на косинус фи.
   2. Пиковая нагрузка определяется умножением пускового тока на 220 В. Косинус фи в этом случае игнорируется. С учетом малой вероятности одновременного включения нескольких индуктивных нагрузок при определении пиковой нагрузки можно учитывать только наиболее мощный потребитель.

3. Таким образом, требуемая мощность генератора определяется:

   • всеми активными нагрузками;
   • пиковой нагрузкой наиболее мощного реактивного устройства;
   • фактической мощностью прочих реактивных устройств

   и находится их суммированием.

4. Обычно производитель выпускает целый модельный ряд генераторов одного вида. Для удобства потребителей они производятся под одной торговой маркой, отличаясь только числовым индексом, который часто просто совпадает с отдаваемой мощностью. Фактическая отдаваемая мощность учитывается умножением номинальной на косинус фи генератора.
5. Выбирается тот генератор, фактическая отдаваемая мощность которого несколько превышает ожидаемую мощность нагрузки. Считается, что система резервного электроснабжения спроектирована правильно, если запас по мощности составляет примерно 20%.

• Инженерные коммуникации