Что представляют собой газовые электрогенераторы.

Газовые электрогенераторы – это электромеханические устройства, которые вырабатывают электроэнергию за счет сжигания природного газа. В качестве источника энергии используют газ: метан, бутан или пропан. Устройства пользуются большой популярностью в регионах с низкой стоимостью газа, и высокой стоимостью электричества за кВт/ч.

Место применение газовых электрогенераторов

Аппараты подбирают исходя из конечной мощности, которую может выдавать генератор. Отталкиваясь от данного параметра, различают несколько сфер применения:

1. В небольшом доме или даче. Небольшие устройства мощностью до 1,5-9 кВт. Такие аппараты оборудуют на случаи экстренного отключения электричества.
2. Для нужд частного дома, коттеджа. Более производительное оборудование. Минимальная мощность составляет порядка 9-15 кВт. Эти устройства способны длительное время поддерживать электропитание среднего дома до 100 кв. м.
3. В качестве резервного источника питания небольшого цеха или магазина с торговым оборудованием. Генераторы мощностью от 15 кВт и более. Это мощные аппараты с хорошим охлаждением. Они рассчитаны на длительную работу.
4. Промышленные генераторные установки. Стационарные станции, которые обеспечивают электричеством производства, фермы, строительные участки, буровые скважины, небольшие поселки. Обычно мощность подобных установок перешагивает отметку в 100 кВт. Их используют в качестве основного источника питания, а также для аварийных случаев отключения электричества.

В данной статье мы рассмотрим устройства из первой, второй и третьей категории. Они относятся к мобильным или стационарным аппаратам. Генераторные установки имеют более сложную конструкцию, хотя они работают по такому же принципу.

На газовых ТЭЦ используют газовые турбины. Они вырабатывают тысячи киловатт энергии.

Устройство газового электрогенератора

Аппарат на газу не сильно отличается по принципу работы от того же бензинового или дизельного электрогенератора. Конструктивно он состоит из нескольких основных элементов: стальной рамы, бака для сжиженного газа, синхронного генератора, электростартера с кислотным аккумулятором 12 В, газового ДВС и блока управления мощностью. Также в системе может присутствовать пассивное или активное охлаждение.

Устройство может работать и на магистральном газу. Для подключения такого типа генератора потребуется вызвать специалиста из газовой службы.

Рассмотрим наглядную схему устройства подобного агрегата:

1. Топливо поступает в ДВС из системы газификации или баллона. Внутри мотора происходит его детонация. Через вал усилие переходит на ротор двигателя.
2. Ротор раскручивает сам генератор. На его обмотках возникает переменная разница потенциалов. Этот ток поступает в сеть, после чего расходуется между потребителями.
3. Мощность и стабильное напряжение контролируется специальными системами. Например, AVR – автоматическая система напряжения. Этот модуль встроен в блок управления газовым генератором.

В качестве мер безопасности на генераторе устанавливают электромагнитный клапан. Он встроен в систему подачи топлива. При отключении генератора, клапан перекрывает подачу газа в ДВС.

Необходимо соблюдать правильную последовательность подключение аппарата к общей электрической сети. В противном случае можно или испортить сам генератор, либо сжечь защитные приборы в доме (автоматы защиты сети).

Классификация

Все газовые генераторы можно разделить на несколько категорий, в зависимости от тех задач, которые на них возложены:

1. По продолжительности работы. Генератор может работать как постоянный источник энергии, а также эксплуатироваться временно. Например, на строительном участке, где он будет работать по 6-8 часов в день. Самый распространенный вариант – экстренное использование. Устройство держат в доме или на объекте на случай аварийного отключения электроэнергии.
2. По мощности. Эта квалификация, чаще всего, соответствует месту использования устройства. Для небольших домов и дач выбирают устройства до 9 кВт. В крупные частные дома, коттеджи или небольшие магазины (цеха) – от 9 до 15 кВт. Более 15 кВт – для нужд магазинов, небольших производств или цехов с постоянно работающей техникой. Свыше 100 кВт – для строительных площадок, крупных производств и ферм.
3. По количеству фаз вырабатываемого электрического тока. Здесь все стандартно, так же как и в бензиновых или дизельных генераторах, есть устройства на одну или три фазы.
4. По типу охлаждения. С пассивным охлаждением – обычный радиатор с ребрами для рассеивания тепла, либо активное охлаждение – вентилятор с принудительным обдувом радиатора.
5. По типу пуска. С автоматическим запуском от электрического стартера. Либо ручной пуск, при выдергивании специальной ручки стартера.
6. По варианту исполнения. Здесь можно выделить мобильные генераторы. Это устройства, которые может перенести человек с места на место. Сюда же можно причислить более крупные аппараты на колесиках. Габаритные и тяжёлые устройства устанавливают стационарно. Они скомплектованы на специальной металлической раме. Есть еще одна группа – стационарные генераторы с защитным кожухом. Это аппараты на металлической раме, которые зашиты металлом с верха и боковых сторон.
7. По уровню шума. Здесь можно отталкиваться на непосредственные значения в дБ. Обычно генератор издает много шума. Чем ниже показатель в децибелах, тем меньше шума производит устройство.
8. По степени защиты. Класс защиты обозначается двумя цифрами. Обычно он имеет вид: «IP **». Первая цифра в «**» указывает на уровень защиты. В данном случае: «0» — это отсутствие защиты, «5» – безопасность по высшему разряду. Считается, что для домашних нужд достаточно класса «IP 23».

Часть обозначений по классу защиты, шумности и мощности устройства можно найти на заводской информационной табличке аппарата, либо в руководстве пользователя.

Как отдельную подгруппу можно выделить комбинированные устройства. Они могут работать как на газу, так и на бензине.

Моторесурс газовых электрогенераторов

Полноценно оценить количество моточасов, как на бензиновом моторе машины, довольно сложно. Здесь все зависит от нескольких факторов:

1. Условий эксплуатации. Генератор, который работает на улице и в мороз – прослужит меньше, чем аналогичное устройство, работающее в теплом, сухом боксе.
2. Нагрузки. Если постоянно эксплуатировать устройство на пиковых нагрузках, то оно быстро выработает свой ресурс.
3. Используемого топлива. Конечно, проблем с газом меньше. Однако это не исключает возможности порчи устройства от плохого топлива. Лучше использовать газ с проверенных станций.

Указываемый производителем ресурс в моточасах – это эксплуатационный срок, который рассчитывали при использовании аппарата в «тепличных» условиях. Нужно учесть этот фактор при выборе генератора.

Расчёт необходимой мощности генератора в зависимости от размеров питаемого строения

В данном вопросе корректней рассматривать мощность не от объема помещения, а от потребителей, которые находятся в нем. Например, для зимнего проживания в небольшом домике с 2 радиаторами на 1,5 кВт (каждый) и стандартной бытовой техникой потребуется генератор от 5 кВт. Для дома с 5 радиаторами и большим количеством техники – от 10 кВт.

Посчитать мощность просто. Нужно сложить потребляемую мощность от всех электроприборов в доме. После чего к полученному значению добавить еще 25%. Это и будет необходимая мощность газового генератора. Дополнительные 25% берут исходя из того, что устройство не должно работать на пиковых нагрузках продолжительное время.

Учитывайте сезонность. Если генератор используют только летом, когда происходит экстренное отключение электроэнергии, можно взять маломощный аппарат для обеспечения элементарных нужд.

Сравнительная таблица достоинств и недостатков газовых электрогенераторов

Рассмотрим некоторые плюсы и минусы газовых генераторов в сравнении с дизельными аппаратами:

Из таблицы видно, что газовые генераторы более экономичные, однако подключение данной техники к магистрали требует соблюдения жестких требований по безопасности.

При использовании генератора в помещении нужно организовать дополнительную систему вентиляции для отвода выхлопных газов.

Обслуживание газового электрогенератора

Генератор на газу обслуживают примерно также, как и дизельные или бензиновые агрегаты. Устройство нужно держать под навесом или в закрытом помещении, чтобы влага не проникала внутрь корпуса. Регулярно осматривать и чистить аппарат от засорений. Следить за состоянием проводки, чтобы она не оплавились. Вовремя менять расходные материалы.