Как выбрать бензогенератор в зависимости от потребностей

Автономный генератор электроэнергии это незаменимое устройство, если на основной линии часто возникают перебои или ее просто еще не подвели, к примеру, на стройплощадку. Редко когда возникают сомнения по поводу необходимости наличия автономного источника электричества, а вот как выбрать бензогенератор, так просто не определить. Здесь приходится оценивать целый ряд параметров: оптимальный вид топлива устройства и его мощности, необходимость в запитывании трехфазных потребителей, какой использовать тип генератора, подобрать его дополнительные элементы и оценить насколько просто выбранную модель установить и подключить.

Устройство автономной электростанции

По сути, любой бензогенератор представляет собой устройство по преобразованию энергии, запасенной в топливе, сначала в механическую, а затем в электрическую. Исходя из этого, любой бензогенератор должен состоять из следующих компонентов:

1. Бензобак.
2. Выключатель зажигания.
3. Индикатор низкого давления масла.
4. Вольтметр выходного напряжения.
5. Розетки.

6. Рама.
7. Генератор электричества.
8. Опорное колесо.
9. Щуп и горловина для заливания масла.
10. Двигатель.

11. Ручной стартер.
12. Карбюратор.
13. Воздушный фильтр.
14. Ручка для передвижения агрегата.

Двигатель внутреннего сгорания (ДВС). Обеспечивает автономную работу всего устройства, преобразовывая энергию топлива во вращение вала. В основном применяются бензиновые и дизельные ДВС, а также есть модели, работающие на газу. Кроме типа топлива, двигатели разделяются на двух и четырехтактные – первые намного компактнее, но требуют для работы бензино-масляную топливную смесь, а вторые отличаются более «ровной» работой, лучшим КПД и реже нуждаются в обслуживании. Также в характеристиках двигателя можно встретить аббревиатуры «OHV» и «OHC». Первая означает, что применяется технология «верхнего клапана», сокращающая расход топлива и масла, а вторая указывает на новинку в двигателестроении – верхнее расположение коленвала, что позволило производителю снизить износ деталей, повысить производительность и добавить двигателю экономичности.

Пускатель – для запуска двигателя. Может быть ручным (когда пуск осуществляется тросом) или автоматическим (применяется схема как в автомобилях – старт производится поворотом ключа). Во втором случае схема запуска может быть дополнена контроллером, который подключен к основной сети и когда в ней пропадает напряжение, то производится запуск бензогенератора.

Топливный бак. Здесь все просто – чем он больше, тем дольше проработает генератор без дозаправки. Но так как генераторам бытового класса требуется делать регулярные перерывы, то зачастую размер бака рассчитывают так, чтобы топлива хватало как раз на рекомендуемый для непрерывной работы отрезок времени.

Генератор электричества. Отвечает за преобразование механической энергии вращения вала ДВС в электрическую. С виду это тот же электродвигатель, но с обратным принципом действия – при вращении его вала на выводах обмотки индуцируется электрическое напряжение. В зависимости от класса всего устройства, используются синхронные и асинхронные генераторы.

Муфта. Каждое механическое устройство при работе создает некоторые вибрации из-за которых нецелесообразно тратить усилия на точное соблюдение соосности рядом стоящих механизмов. Задача муфты передавать вращение с вала ДВС на электродвигатель, позволяя при этом располагать их валы друг относительно друга с некоторой погрешностью. Обычно представляет собой пару лент из жесткой резины или подобного материала, который передаст крутящий момент, но при этом останется достаточно пластичным.

Силовая часть электрической схемы. Аналог вводного щитка квартиры – здесь расположены автоматы защиты и выводы для подключения потребителей электроэнергии.

Рама и корпус. От качества их исполнения напрямую зависят мобильность всего устройства и степень его защиты от дождя и прочих климатических воздействий.

Кроме обязательных комплектующих, зачастую в генераторах есть дополнительные элементы, наличие которых зависит от производителя или предлагаемой магазином комплектации устройства.

Бензиновые, дизельные или многотопливные генераторы

Казалось бы, на чем должен работать бензогенератор, в первую очередь зависит от стоимости топлива и его доступности в конкретном регионе. На первый взгляд все логично – дизтопливо дешевле бензина, а газ, в свою очередь, имеет дополнительное преимущество кроме самой низкой цены – он еще и может подаваться через газовую магистраль (а перебои в газоснабжении случаются на порядок реже). Но тот факт, что производителями предлагаются устройства, работающие от всех типов топлива, говорит о наличии у каждого из них своих неоспоримых преимуществ, которые обязательно надо учитывать при выборе.

Плюсы и минусы бензиновых генераторов

По ряду причин, бензиновые двигатели являются самыми распространенными в бытовых автономных генераторах, которые применяются для домашних нужд или обеспечивают работу электрооборудования на маленьких стройплощадках – к примеру, при строительстве дачи. Преимущества их использования следующие:

+ Плюсы

• Сравнительно невысокая стоимость, которая гораздо ниже, чем у дизельных аналогов с подобными характеристиками.
• Меньшие габаритные размеры и масса устройства в целом.
• Легкий старт двигателя при минусовых температурах – принцип действия двигателя позволяет без особых трудностей запускать его при температурах до -20, а в некоторых случаях и еще ниже.
• Тихая работа мотора – громкость звука находится в пределах 70 Дб, что сравнимо с гудением пылесоса не на самых высоких оборотах.
• Способность работать на холостых оборотах – с минимальной нагрузкой.

— Минусы

• Бензиновые двигатели обладают сравнительно невысоким моторесурсом – немногие модели могут перешагнуть за отметку в 5000 моточасов.
• Конструкция двигателя предполагает проведения регулярного техобслуживания – без профилактики значительно повышается вероятность выхода его из строя.
• Высокие требования к качеству топлива.
• Максимальная мощность генератора не превышает 15 кВт.

Допустимые погрешности для выдаваемого напряжения и частоты электрического тока составляют 10 и 4% соответственно, от заявленных в паспорте устройства.

Преимущества и недостатки дизельных генераторов

Дизельные автономные генераторы электроэнергии больше распространены в тех отраслях, где во главу угла ставится мощность и надежность. Они обладают следующими положительными и отрицательными сторонами:

+ Плюсы

• Мощность значительно превышает бензиновые аналоги со сходными характеристиками. Если для последних ограничением является 15 кВт, то бытовые дизельные могут выдавать мощность до 25, а стационарные – свыше 40 кВт.
• Дизельные двигатели характеризуются более «ровной» работой.
• Конструкция дизеля делает возможной эксплуатировать его без капитального ремонта гораздо дольше, чем бензиновый – качественные модели обладают моторесурсом в 40 тыс. моточасов.
• Принцип работы дизельного двигателя делает его более устойчивым к детонации топлива, а также повышает пожаробезопасность всего устройства в целом.
• Общие требования к качеству топлива ниже, чем у бензиновых двигателей.

— Минусы

• Высокая стоимость самого двигателя.
• Так как воспламенение топливной смеси происходит от сжатия, то холодный мотор при минусовой температуре плохо заводится уже при -5 0С и ниже.
• Если к генератору подключено меньше 40% нагрузки (от номинала), то дизель может заглохнуть.

При использовании дизельного двигателя, погрешность от заявленных в паспорте напряжении и частоты составляет 1 и 2,5% соответственно.

Газовые (многотопливные) автономные генераторы электричества

По сути, это те же бензиновые двигатели, на которые установлено ГБО, позволяющее переключаться между режимами работы – бензин/газ. Такой универсальный (по типу топлива) мотор, сохраняет все плюсы и минусы бензинового двигателя, но приобретает еще несколько преимуществ:

• Сниженная стоимость киловатт-часа, так как цена газа является самой низкой из всех видов топлива.
• Увеличенный срок службы, так как при сгорании газа в цилиндрах образуется меньше нагара.
• Возможность работы от газовой магистрали – в этом случае срок бесперебойной работы зависит только от возможностей двигателя.
• Редуктор позволяет использовать как топливо несколько видов газа: природный (из газовой магистрали), сжиженный (продается в баллонах), коксовый, пиролизный, биогаз и прочие, использующиеся в промышленности.

Хотя автомобилисты и отмечают, что установка ГБО несколько снижает мощность двигателя, но так как при работе генератора нет необходимости часто менять режимы нагрузки, то эта разница никак не ощущается.

Определяем круг решаемых задач

Первое, что надо сделать перед тем, как выбрать бензиновый генератор – определиться с задачами, которые будут решаться с его помощью. Ясно, что для дачи и производственного предприятия нужно приобретать совершенно разные устройства, но какое именно подойдет в конкретном случае, надо определяться на месте. Если даже просто приобрести генератор «как у соседа», то не факт, что его потребности окажутся такими же, а это значит либо переплату за чрезмерную мощность, либо неспособность бензогенератора справиться с возложенной на него нагрузкой.

Резервный или постоянный источник электроэнергии

Если устанавливать генератор в местности, к которой подведена линия энергоснабжения, то пользоваться им будут только при возникновении перебоев с подачей электричества. Зачастую не требуется большого запаса – 3-4 часа бесперебойной работы, на которые рассчитаны бензиновые генераторы, вполне помогут переждать отключение. Также такие устройства можно использовать и в местах, где электричества нет вообще, но фронт работ невелик и не требует его постоянного наличия.

Когда нужен постоянный источник электричества, даже если надо подключать не особо мощные электроприборы, то надо смотреть в сторону дизельных устройств. Даже генераторы малой мощности могут быть рассчитаны на длительную работу, а устройства выдающие 15 кВт и больше вообще оснащаются водяным охлаждением и их можно не выключать круглые сутки.

Мощность бензогенератора и интенсивность использования

Эти два понятия зачастую неправильно соотнося между собой. В зависимости от поставленной задачи можно выбрать бензогенератор, который без перерыва способен проработать всего час, но при этом он в течение этого времени будет обеспечивать электроэнергией устройства суммарной мощностью до 10-15 кВт.

С другой стороны, можно подобрать генератор, который будет работать 4-5 часов, но суммарно на него можно «навесить» нагрузку не больше 5 кВт.

То же самое касается и генераторов для бесперебойной работы – если со временем работы тут вопросов возникать не должно, то мощность у них может быть самая разная.

Условия эксплуатации

Бензогенераторы не обязательно использовать для проведения каких-либо работ – есть ряд портативных моделей, которые можно взять с собой выезжая на природу: в поход или на рыбалку. Вес таких устройств примерно 15-25 кг и их специально делают в виде чемоданчика с ручкой для удобства переноски. Также такие устройства оценят специалисты, которым может понадобиться электричество при проведении выездных работ.

Для работ на стройке нужны более мощные бензогенераторы, но все же обладающие достаточной мобильностью, чтобы перемещать их по стройплощадке. В таком случае надо выбирать генераторы рамного типа – некоторые из них даже оснащены колесами, чтобы их можно перемещать силами одного человека.

Также заранее надо прикинуть, нет ли в месте использования устройства каких-либо ограничений по допустимому уровню шума. Если это так, то лучше подбирать бензиновые модели. Также такие генераторы лучше себя проявят в холодное время года, тогда как дизельные придется дополнительно прогревать перед запуском.

Еще стоит обратить внимание на уровень пыле и влагозащищенности корпуса – за это отвечает корпус бензогенератора. Здесь применяется стандартная маркировка – от IP24 до IP54.

Однофазные или трехфазные генераторы

Здесь надо учитывать несколько очень важных моментов, первый из которых это стоимость устройств. Трехфазные генераторы, как и однофазные, выпускаются со всеми типами двигателей – бензиновыми или дизельными, но те устройства, что выдают три фазы, заметно дороже однофазных. При этом часть покупателей предпочитают взять трехфазный генератор и использовать его для подключения однофазных электроприборов. Руководствуются они тем, что трехфазные бензогенераторы якобы в целом надежнее, а главное – они универсальные – когда в хозяйстве появится трехфазное оборудование, то будет куда его подключить.

На практике же все обстоит по-другому – для комфортной работы трехфазного генератора, нагрузка на его фазы должна быть распределена равномерно и это возможно только при подключений к нему трехфазных потребителей тока или грамотном распределении по фазам однофазных устройств. Последнее мало кто может грамотно сделать, особенно учитывая, что все эти устройства должны быть включены постоянно – в противном случае возникает перекос нагрузки по фазам и генератор будет работать на износ. Это значит, что он будет выдавать не номинальное напряжение, обмотка генератора будет перегреваться, в двигателе будет перерасход масла и топлива – если долго заставлять бензогенератор работать в таком режиме, то достаточно быстро он выйдет из строя.

Как итог – если нет крайней нужды в подключении трехфазного оборудования, то всегда лучше купить однофазный генератор. В том случае если есть много однофазных приборов и один трехфазный, то надо смотреть по цене – может дешевле будет поменять это единственное устройство на однофазное, чем приобретать трехфазный генератор. Если же нужен именно трехфазный бензогенератор, но к нему дополнительно будет подключаться однофазные приборы, то надо помнить, что на соседние фазы нельзя одновременно «вешать» оборудование с разницей в мощности больше чем 25-30%. Простыми словами – если к одной фазе подключен электрочайник, мощностью 2 кВт, на другой – пара лампочек по 100Вт, а на третьей ничего не включено, то генератор в данный момент чувствует себя совсем нехорошо.

Используемый тип генератора — синхронный или асинхронный

Принципиально разница между синхронными и асинхронными генераторами заключается в частоте вращения магнитного поля в обмотках статора – неподвижной части устройства. У синхронного генератора она равна частоте вращения ротора, а у асинхронного отстает, что и обуславливает его название.

Синхронный генератор.

Асинхронный генератор.

Если не вдаваться в технические подробности, то простыми словами для пользователя эта разница значит, что синхронный генератор выдает более стабильное напряжение, тогда как у асинхронника его значение может «плавать» в пределах 10% от номинала и полностью зависит от частоты вращения вала ДВС. Это значит, что по истечении некоторого количества моточасов стабильность работы асинхронного генератора будет проигрывать синхронному. Также есть хоть и не всегда явная, но зависимость стабильности работы асинхронника от качества топлива – если ДВС будет «чихать», то напряжение опять же «поплывет».

Другим важным критерием является способность генератора выдерживать токи короткого замыкания. Здесь однозначное преимущество у асинхронных устройств, так как на их якоре (роторе) нет дополнительной обмотки. Соответственно, асинхронники лучше подходят для запитывания сварочных аппаратов.

Последний важный момент – пыле и влагозащищенность устройств, которая также зависит от наличия и отсутствия обмоток на роторе. Если асинхронник можно сделать полностью закрытым (обмотка на якоре отсутствует), то к ротору синхронного генератора надо обеспечить постоянный приток воздуха для охлаждения обмотки. Если предполагается работа в местах с сильным запылением, то дополнительно придется решать проблему фильтрации воздуха, который будет охлаждать обмотку якоря.

Как итог – конструктивно асинхронный генератор проще и обладает лучшей защитой от пыли и влаги, а также лучше приспособлен для запитывания сварочного оборудования. В свою очередь, синхронный бензогенератор отличается стабильностью вырабатываемого напряжения, но требует периодической профилактики щеточного узла ротора. Но последняя проблема постепенно уходит, так как производители освоили выпуск безщёточных синхронных генераторов (с короткозамкнутым ротором) – именно такие устройства сейчас устанавливаются на подавляющем большинстве бензогенераторов.

Как правильно подобрать мощность автономной электростанции

В целом, подбор мощности бензогенератора сводится к арифметическому сложению того количества Ватт, на которое рассчитаны все приборы, что будут к нему подключены. Это мнение полностью справедливо, но с некоторыми оговорками, про которые обязательно надо помнить, выполняя расчеты.

Какие электроприборы в обязательном порядке будут работать одновременно. Если в гараже есть, к примеру, токарный станок, то вряд ли чтобы им пользовались параллельно с компрессором. С другой стороны, если на кухне есть электродуховка, то вместе с ней вполне могут запустить посудомоечную машину или хлебопечь.

После подсчета мощности всех устройств, что теоретически могут быть включены одновременно, к полученному результату надо прибавить порядка 30%. Это обусловлено сразу несколькими соображениями:

• На всякий случай, которые бывают разные.
• Чтобы генератор не работал постоянно в режиме «на износ».
• Нивелируются пусковые токи, которые в несколько раз превышают номинальные значения электродвигателей (того же холодильника).
• Такой запас помогает учесть кроме активной, еще и реактивную мощность самого генератора и подключаемых к нему устройств, которая может быть в 1,5-2 раза выше от заявленных (в основном это справедливо для электроприборов, внутри которых есть обмотка). Если производителями указывается мощность оборудования в Вольт-Амперах, то подсчеты несколько упростятся.

Как итог – несмотря на кажущуюся простоту подсчетов, если бензогенератор выбирается для одновременной работы многочисленных электроприборов (к примеру – для мастерской), то лучше обратиться за консультацией к специалистам. Неудачно подобранная мощность повлечет за собой перерасход топлива для избыточно мощного генератора, либо необходимость периодически отключать часть электроприборов.

Дополнительные элементы автономного генератора

Сюда относятся различные устройства, которые упрощают обслуживание бензогенератора, но могут быть установлены в зависимости от желания производителя. В основном это различные датчики, индикаторы состояния или защитные устройства.

Розетки. Разумеется, какие из них будут установлены производителем, в первую очередь зависит от класса генератора – одно или трехфазный. Также розетки, даже однофазные, могут быть для подключения стандартных устройств и силовые. Еще, некоторые генераторы имеют вывод 12 Вольт, для которого есть отдельные клеммы.

Вольтметр. Казалось бы, это электроприбор должен в обязательном порядке присутствовать в электросхеме бензогенератора. Зачастую это так и есть, но на некоторых маломощных генераторах от известных торговых марок его может и не оказаться. Сложно предположить стремление производителей таким образом сэкономить – скорее всего это лишний намек на их уверенность в предлагаемом покупателям оборудовании.

Счетчик отработанных моточасов. Помогает точно оценить время для проведения очередного профилактического ремонта. Не устанавливается только на самых легких, бюджетных моделях – в таком случае оценивать состояние генератора придется «наг глаз».

Топливный бак с указателем уровня топлива и краном. Нередко двигатели и генераторы изготавливаются разными производителями. При этом двигатели для изначальной проверки на заводе комплектуется собственным маленьким баком, который меняется при окончательной сборке. Особенно это касается рамных бензогенераторов, на которых стараются установить бензобак, максимально занимающий всю полезную площадь. Полезность и необходимость наличия указателя уровня топлива и крана для его слива, в случае неполной выработки, каждый определяет для себя самостоятельно.

Установка и подключение электростанции

Если бензогенератор изначально не предназначен для работы в сложных условиях на открытой местности, то его установку надо проводить в сухом отапливаемом помещении – особенно это касается устройств, использующихся как резервный источник электроэнергии.

Конечно, производители могут указывать, что бензогенератор способен долго и уверенно работать в диапазоне температур от –30 до +50 и при этом не кривить душой. Но здесь как минимум надо учитывать фактор теплового расширения тел и вероятность возникновения конденсата. Это значит, что если бензогенератор стоит в неотапливаемом подвале, то его температура будет равна окружающей. Когда приходится его запускать в работу, то обмотки нагреваются, а при выключении генератора остывают. На них собирается конденсат, который со временем может добраться до токоведущих контактов и спровоцировать короткое замыкание. С повышенными температурами дело обстоит не лучше – ни один производитель не уточнит, сколько времени бензогенератор проработает в таком режиме, но явно ремонт устройству потребуется гораздо раньше.

Проблему отвода выхлопных газов и устранение шума от работы бензогенератора надо решать в каждом случае индивидуально. Здесь надо решить куда протянуть гофрошланг (чтобы выхлопы не попадали в дом), и что будет лучше – сделать звукоизоляцию или разместить бензогенератор в отдельном помещении.

Схема подключения к домашней электроцепи полностью зависит от возможностей установленных на генераторе розеток или выводов. Если генератор мощный и у него есть несколько розеток, то они подключаются параллельно. Переключение на питание от центрального электроснабжения или генератора производится либо вручную, либо посредством автоматики, которая отслеживает наличие напряжения на линии и дает команду старт/стоп двигателя бензогенератора и подключение из нужного источника.

Это вся информация, которая может помочь самостоятельно решить, какой выбрать бензогенератор для дома, мастерской или поездок за город. Эту задачу очень просто посчитать, если генератор просто нужен как автономный источник электроэнергии для не слишком продолжительной работы одного или нескольких приборов. Когда бензогенератор приобретается  как резервный для всего дома или производственной мастерской, то сложность расчетов повысится и если есть сомнения в правильности выбора устройства, всегда лучше проконсультироваться со специалистами, тем более, что предоставленная информация позволит задавать им правильные вопросы.