Как подобрать генератор
Данная статья написана на основе знаний, полученных в профильном ВУЗе и 20ти летнем опыте подключения и обслуживания самых разных генераторов в загородных домах. Расскажу как подобрать мощность генератора, выбрать тип двигателя, количество фаз, какие ошибки совершают люди при покупке генератора и др. вопросы.
В начале рассмотрим варианты двигателей электростанций.
Газовые генераторы. Не рассматриваю вариант дешевого бензинового двигателя, переделанного на газ. Стоимость самого доступного газового генератора на 6 кВт. начинается примерно от 280т.р.
Преимущества газового генератора: 1) дешевое топливо (если это природный газ, при использовании газгольдера это преимущество далеко не очевидно); 2) больший ресурс, по сравнению с бензиновыми; 3) более экологичны; 4) не требует постоянного контроля уровня топлива.
Недостатки газовых генераторов: 1) высокая стоимость самой электростанции и её подключения; 2) сложность согласования подключения электростанции к газовой магистрали; 3) тяжелый запуск при низких температурах; 4) как правило, запрет на установку внутри помещений.
Если все же Вы выбрали газовый генератор, обратите внимание на расход всех потребителей газа (указан в характеристиках оборудования). Общий расход газа всех потребителей (котёл, плита, генератор и пр.) не должен превышать возможности газовой магистрали, в противном случае возможна нестабильная работа газового котла (слышал о случаях нестабильной работы котла не только хозяина генератора, но и нестабильной работы котлов соседей при работе газового генератора).
Бензиновая электростанция. Может быть в всепогодном шумопоглощающем кожухе (количество вариантов на нашем рынке сильно ограничено) или открытого исполнения. Имеет воздушное охлаждение, 3000 об/мин. Может использоваться только для резервного электроснабжения. Стоимость генераторов 5-7 кВт, заслуживающих внимания для стационарной установки начинается от 60т.р.
Преимущества: низкая стоимость; относительно легкий запуск при низкой температуре; меньшие габариты и вес; низкий уровень шума по сравнению с дизельными.
Недостатки: расход топлива; отсутствие возможности использования дополнительной топливной ёмкости; пожароопасность; большее выделение тепла, очень мало моделей в всепогодном шумопоглощающем кожухе, из-за чего, в случае установки на улице, приходится дополнительно приобретать дорогостоящий кожух с вентиляцией.
Дизельная электростанция. Так же может быть в всепогодном шумопоглощающем кожухе, декоративном кожухе, открытого исполнения. Может иметь воздушное или жидкостное охлаждение. Электростанции с воздушным охлаждением (за редким исключением) имеют 3000 об/мин. и могут использоваться только для резервного электроснабжения. Электростанции с жидкостным охлаждением (как правило) имеют 1500 об/мин., они могут использоваться в режиме постоянной работы (с перерывами на обслуживание). Данные генераторы более громоздкие, по сравнению с «воздушниками», стоят дороже, при этом работают тише,
Преимущества дизельных электростанций: экономичность; возможность подключения дополнительного топливного бака; больший моторесурс; Относительная пожаробезопасность.
Недостатки: высокая стоимость; нежелательность длительного использования на нагрузку, ниже 40% от номинальной; высокая шумность (компенсируется шумопоглощающим кожухом) ; необходимость использования зимнего топлива при низких температурах; трудность запуска при низких температурах (компенсируется подогревателями, свечами накала); необходимость провоздушивания топливной системы в случае полной выработки топлива на (некоторых моделях это сделать не просто); громоздкость дизельных генераторов.
Немного про моторесурс. Моторесурс зависит от производителя техники, способа охлаждения двигателя (воздушное или жидкостное), его оборотов (1500 или 3000) и качества обслуживания. Агрегаты с двигателями 3000 об/мин. предназначены только для резервного электроснабжения: они могут работать непрерывно не более 8ч. (с воздушным охлаждением); 1-3 суток (если охлаждение жидкостное), после чего агрегат необходимо остановить, и дать ему остыть. Электростанции с двигателями 1500 об/мин. могут использоваться в качестве основных источников электроснабжения. Они могут непрерывно работать сколь угодно долго, в пределах своего моторесурса с перерывом на техническое обслуживание.
Примерный моторесурс электростанций (для японских и европейских производителей):
- 3000 об/ мин. воздушное охлаждение: бензиновые – 4000-5000 мото часов; дизельные- 5000-6000 мото часов.
- 3000 об/мин. жидкостное охлаждение: дизельные – до 20000 мото часов.
-1500 об/мин. жидкостное охлаждение: дизельные -до 40000 мото часов.
Для китайских производителей данная таблица не актуальна по причине большого количества производителей данного оборудования с разным качеством товара. Тем не менее просматриваются марки электростанций (КНР), со своими недостатками отдельных моделей, которые удерживаются на Российском рынке до 10ти и более лет с относительно прогнозируемым качеством товара.
Советы по выбору электростанции.
• Если к участку подведен природный газ, сумма расхода газа всех потребителей не превышает разрешенный расход газа, Вы смогли согласовать установку генератора с газовой службой, у Вас достаточно средств для установки газового генератора, то вполне возможно что это Ваш вариант.
• Бензиновый или дизельный генератор. Преимущества и недостатки генераторов описаны. Однозначного ответа какой генератор лучше, дизельный или бензиновый нет, зависит от предпочтений. С дизельными генераторами людей, в основном, напрягает своевременная замена летнего топлива на зимнее. При этом нет необходимости менять зимнее топливо на летнее весной. Что касается бензинового генератора, я, прежде всего, обратил бы внимание не пожаробезопасность, особенно если речь идет о установках с автозапуском. Не рекомендую такие установки производить внутри или вблизи сгораемых конструкций.
• 1ф или 3ф генератор (220В или 380В). Работа 3ф генератора на дом, имеющий 3ф подключение может быть очень проблематичной. Дело в том, что 3ф альтернаторы (устройства, прикрепленные к двигателю и непосредственно вырабатывающие электричество) не терпят «перекоса фаз», это когда нагрузка, подключенная к одной фазе, по мощности отличается от нагрузок, подключенных к другим фазам. Для синхронных альтернаторов допускается перекос 33%. Если к такому 3ф генератору мощностью 6 кВт. (получается не больше 2 кВт на каждую из 3фаз) к одной фазе подключить чайник 1 кВт. (всего лишь), а на других фазах не окажется действующих нагрузок, то возникнет перекос 50%, что приведет к аварийной остановке генератора или выходу его из строя (я не говорю уже о сопутствующем перекосе напряжений по фазам, что, в свою очередь, может способствовать выходу из строя электрооборудования дома). Таким образом мы не смогли вскипятить 1 кВт. чайник от генератора, мощностью 6 кВт.
При этом практически все нагрузки в загородном доме работают от напряжения 220В. В электрических котлах, духовых шкафах, варочных панелях, подключаемых по 3ф схеме, тоже, по сути, находятся ТЭНы, работающие от 220В. (исключения возможно есть, но я с ними не сталкивался). Поэтому их можно тоже рассматривать как однофазные нагрузки. 3ф нагрузки в загородном доме могут встречаться в виде 3ф двигателя, работающего на насос бассейна, скважинный насос. И если бы в рассматриваемом выше примере использовался 1ф генератор, проблем бы никаких не возникло. 1ф генератор вполне себе подключается к дому, имеющему 3ф распределение нагрузок, это задача АВР. Чем меньше мощность генератора, тем больше проблем при использовании 3ф генераторов. По опыту могу сказать следующее, если мощность выбранного генератора меньше 12 кВт. однозначно надо брать 1ф, если 12-16 кВт. то предпочтение 1ф, но если нет мощных 1ф. нагрузок (более 2,5кВт), можно надеяться что и с 3ф генератором все будет работать. При мощности генератора более 20 кВт. проблем с перекосом не возникало. Бывает нужно поставить генератор на 3ф скважинный насос. В этом случае, конечно, выбираем только 3ф генератор с правильным выбором мощности.
• Как подобрать мощность генератора. На эту тему много статей в интернете: авторы предлагают суммировать все нагрузки, умножить на пусковые токи, прибавить 10% и вот вам мощность генератора. При этом почему-то не учитывают «коэффициент спроса». Все это сложно, да и в большинстве случаев не нужно. Предлагаю поступить по другому. Для начала разделим электростанции на два вида: с одноцилиндровыми и двухцилиндровыми двигателями. Первые имеют мощность 5- 8 кВт. и по мощности цена не сильно отличаются если рассматривать одного производителя и одного исполнения (в кожухе или открытого исполнения). Двухцилиндровые существенно дороже одноцилиндровых того же производителя, их мощность начинается от 9 кВт. далее цена растет линейно в зависимости от роста мощности. Если у Вас для отопления не используется электричество, то с большой долей вероятности Вам достаточно электростанции с одноцилиндровым двигателем, лучше брать максимальной мощности выбранного производителя, обычно это 7-8 кВт. Даже если Вы уверены что достаточно 4-5 кВт., запас лишним не будет, а переплатите за него вы процентов 5 стоимости генератора. Если 8 кВт. будет мало, то придется считать мощность основных нагрузок: электрокотел, варочная панель, духовой шкаф, бойлер, электрические теплые полы, обогрев ливнестоков, стиральная машина, посудомоечная машина, чайник, микроволновка, оборудование бассейна, кондиционер, вентиляция, учесть их коэффициент спроса, прибавить «мелочь» (освещение, телевизор, холодильник,), прибавить запас, процентов 10-20 и получим примерную мощность электростанции. Когда речь идет о генераторе 10 и более кВт., считаю можно пренебреч учетом пусковой мощности отдельных устройств, мощностью до 1кВт. (микроволновка, холодильник, скважинный насос, и пр.). В технических характеристиках генераторов ориентируйтесь на номинальную мощность, указанную в кВт. и никак иначе.
Если мощности генератора не хватает на весь дом. Можно генератор подключать не ко всем нагрузкам дома а только к отдельным- «выделенным нагрузкам». Например генератор подключаете к одной из трех фаз, и на этой фазе собираете основные нагрузки: свет, насос, холодильник, ворота, сигнализацию и пр. Можно и одну фазу электрического котла подключить , снизив его мощность на 2/3, только нужно выбрать ту фазу, с которой запитано управление котла, так же можно поступить с варочной панелью. Можно применить инженерный подход: подключить к генератору нагрузки заведомо большей мощности чем мощность генератора, при этом разделить нагрузки на 2-3 группы по приоритету. Если генератор не нагружен, включаются все группы, когда нагрузка приближается к 90% мощности генератора, не приоритетные нагрузки автоматически отключаются.