Становимся независимыми от электричества: выбираем генератор для дома

Типовые решения при использовании электрогенераторов

Работа генератора в течение нескольких часов в день. Подключаемое оборудование — те самые банальные «телевизор и лампочка». Мощные потребители не нужны, электричество подводится с помощью удлинителя. При таких условиях вполне достаточно «чемоданчика», возможно, даже двухтактного. Однако его мощности не обязательно хватит даже для подключения холодильника, чего уж говорить о холодильной камере в несколько м2. Если при отсутствии штатного энергоснабжения у хозяина обнаружится «чемоданчик», особенно летом,— он наверняка попробует запустить холодильник на свой страх и риск, не слушая никаких советов. Получится или нет — точно сказать нельзя, но перегрузка в течение нескольких секунд (при запуске) обязательно превысит допускаемую мощность генератора. Все, что можно посоветовать в такой ситуации, — проводить каждый запуск строго под личным наблюдением. Если при запуске сработает защита или холодильник будет гудеть «как-то не так» — значит, не получилось, эксперимент надо прекращать, а продукты пора переносить в подпол или опускать в ведре в колодец. Но даже если холодильник запустится нормально — не стоит успокаиваться. После его отключения лучше выключить и генератор. В конце концов, если не открывать дверцу, приемлемая температура будет сохраняться в течение 5—10 часов. Можно и потерпеть, особенно, если «блек – ауты» в данной местности редки.

Чем удобен «чемоданчик»? Места занимает мало, можно хранить прямо в помещении, вынести его способен и один человек, даже не очень сильный. Никаких серьезных дополнительных затрат такое решение не требует. Но вот мощности для нормальной жизни, пожалуй, откровенно маловато.

Если работающий холодильник — обязательное условие, а иногда нужно подключать различный инструмент или более мощную технику, пусть даже через отдельный удлинитель, то потребуется генератор не менее чем на 1,5—2 киловатт, скорее всего, рамный. Вытащить его из помещения одному не под силу, поэтому или станция должна быть оснащена колесами, или потребуется помощник. Верхний предел зависит от оборудования, например для сварочных аппаратов нужно не менее 4—6 киловатт. Впрочем, с такой мощностью уже следует озаботиться кардинальной переделкой электросети дома.

При тех же начальных условиях часто используют и более сложное решение. Мощность и тип генератора остаются такими же (в дальнейших типовых ситуациях только возрастают). А вот внутри дома делается параллельная резервная проводка, специально «завязанная» на генератор. Разновидностей технических решений тут много. Возможно, уже есть смысл выделить для станции отдельное помещение, особенно если предполагаются частые отключения основной сети. Но вилки в розетки все еще приходится «втыкать» вручную.

Если нужно избавиться от необходимости ручного переключения штекеров, можно сделать так. На входе стационарной сети, после счетчика, устанавливают рубильник. Нет электричества? Не беда, выключаем рубильник, подключаем генератор к домашним проводам, которые после отключения стали локальной сетью. Главное, не забыть две вещи: во-первых, нужно сделать так, чтобы генератор никоим образом, даже в страшном сие, не «смог» подключиться к стационарным проводам. Его мощности на всех остальных явно не хватит, а если в этой ситуации неожиданно включится основной свет — не исключен прощальный фейерверк генератора и всей прочей техники.

И во-вторых, чтобы не пропустить момент включения основного энергоснабжения, нужен сигнализатор. Самое простое — поставить между счетчиком и рубильником отдельную лампочку, а сам рубильник подключить по схеме «или-или».

Если к дому подходит трехфазная сеть, возможен следующий вариант: важнейшие маломощные потребители «вешаются» на одну из фаз, она и становится резервной. Конечно, переключать все равно приходится вручную. Впрочем, для таких случаев можно использовать и трехфазную станцию.

Виды

Генераторы различаются по нескольким видам.

По типу топлива

Генератор может работать на дизеле, бензине или газу. Также встречаются модели, которые включают в себя сразу две системы, которые предназначены для разных типов топлива. Тип используемого горючего никак не будет влиять на итоговую мощность генераторов.

Дизельные генераторы

Дизельные генераторы разработаны для бесперебойной автономной работы.

Дизельный генератор

Несмотря на имеющиеся минусы в виде шума и чувствительности к температурам, он получил свое распространение по причине экономичности, ведь дизель дешевле бензина, а заправляется намного проще, чем газовый аналог.

Бензиновые

Самые бюджетные модели работают исключительно на бензине. Но при этом вытекает крупный минус — стоимость отопления, так как бензин крайне дорогой в сравнении с другими типами топлива. Но модель с такой топливной системой отлично подойдет для домов, где использование генератора — редкость.

Газовые генераторы

Высокая цена окупается низкой стоимостью газа. Топливо может подаваться напрямую из магистрали, что позволяет избавиться от необходимости постоянной замены баллонов. Модели могут отличаться, так как генератор для магистрали не предназначен для работы на сжиженном баллонном газу.

Комбинированные

Если покупатель не знает, какой электро генератор выбрать, то он может воспользоваться комбинированными версиями.

Комбинированный генератор

Такие устройства включают в себя сразу две системы подачи топлива, между которыми можно переключаться в любой момент. Хорошие модели обойдутся дороже газовых из-за необходимости совмещения типов топлива.

В зависимости от выработки тока и мощности

Электронные приборы, установленные в доме, имеют различные параметры. Одни не могут перенести даже минимальные перепады напряжения, а другие работают независимо от типа и характеристик питающего генератора. Чтобы выбрать подходящий блок питания потребуется определиться с видом альтернатора, который устанавливается в устройство.

Синхронный генератор

Синхронный генератор включает в себя ротор, стартер и блок управления. Устройство работает таким образом, что ротор двигателя вращается, что заставляет вращаться и магнитное поле. Получаемая на выходе мощность будет зависеть от скорости вращения ротора.

Устройство синхронного генератора

Чтобы избежать изменения величины напряжения в ходе неправильной работы устройства генератор оборудуется блоком управления. Только так можно добиться необходимой точности выдаваемой мощности.

Большинство моделей оснащены именно таким методом. Это позволяет получить высококачественный ток, а само устройство буде защищено от перепадов напряжения. Но чтобы поддерживать работу такого устройства потребуется постоянно заменять щетки и чистить весь генератор.

Асинхронный

Модели этого типа состоять из стартера и ротора. Устройство стартера идентично, что и у синхронных моделей. В системе отсутствует связь между с ротором посредством электричества, осуществлять контроль за напряжением и током невозможно.

Асинхронные модели считаются более дешевыми из-за своего строения. Преимуществом является закрытый корпус, из-за чего устройство может применяться даже в помещении с большим количеством пыли.

Устройство асинхронного генератора

Устойчивость генератора к коротким замыканиям позволяет использовать его для сварочных аппаратов

Если же требуется подключать к сети устройства с электрическими двигателями или сплит-системы, то лучше обратить внимание на источники тока с другим способом выработки тока

Инверторный

Такой тип генераторов отправляет ток по сети через выпрямитель и аккумулятор, а не напрямую, как у других типов. Считаются самыми лучшими моделями на рынке благодаря низкому уровню шума, характеристикам выходного тока. Негативным нюансом является высокая стоимость инверторных устройств.

Модель на бензиновом двигателе — лучшая электростанция для дома, если генератор будет использоваться минимальное количество времени только в качестве запасного источника питания. Дизельные и газовые модели приобретаются для получения постоянного электричества в местах жительства, где электричество может быть отключено более чем на сутки.

*Цены актуальны на октябрь 2019 г.

https://youtube.com/watch?v=9iPUT02_jmk

Обзор некоторых моделей генераторов

Среди лучших производителей генераторов можно перечислить компании Hüter, Eisemann (Германия), Briggs & Stratton (США), Kubota (Япония). Среди российских производителей можно посмотреть Вепрь. Производство многих брендов перенесено в Китай из-за дешевой рабочей силы. До сих пор принято считать это недостатком.

В пользу этого приводится много всяких невнятных доводов, но вот еще один аргумент в пользу Китая. В то время как в Европе еще били друг друга по головам дубинами и ходили в шкурах, китайцы уже делали шелк и вырезали из кости невероятные вещи. Даже если генераторы из Китая уступают в качестве оригиналам на 5-7%, их стоимость в разы ниже.

HÜTER DY5000L

Этот генератор имеет мощность 4 кВт при мощности 11 л.с. Двигатель бензиновый (АИ-92), но может работать также на газе. Топлива расходуется не более 400 г на один киловатт-час. В бак помещается 22 л топлива. Установка может снабжаться колесами. Пуск делается вручную или электростартером. Эта возможность позволяет использовать АВР: и превратить генератор в резервный источник питания. Конечно, все немного проще, чем было описано в предыдущем разделе, но за 40-50 тыс. руб это не так мало.

Eisemann T 15010 DE

Эта модель (производство в Германии) мощностью 12 кВт, с встроенным АВР имеет дизельный двигатель с водяным охлаждением и рассчитана на непрерывный режим работы. От нее можно получить электрическую мощность не менее 8 кВт, что вполне хватит на частный дом. Расход топлива около 3,2 л/час при заправке в бак 210 л.

Кожух генератора и его выхлопная система хорошо снижают шум. Генератор имеет три фазы с линейным (между фазами) напряжением 380 В, и фазными напряжениями 220 В. Так что с ним получается 3 линии по 220 В. Желательно распределить эту нагрузку равномерно между фазами.

Briggs & Stratton G 110

Производство находится в США (не Китай). Двигатель генератора газовый, может работать на метане и пропане, в том числе сжиженном. Охлаждение двигателя воздушное. Мощность 11 кВт. Запуск электростартером. Контейнер хорошо защищает внешнюю среду от шума двигателя. Генератор синхронный, однофазный. Специально для европейского рынка выпущен на напряжение 230 В 50 Гц. (В США 115 В 60 Гц.)

Этот ряд моделей был специально разработан для снижения шума. 66 дБ на расстоянии 7 м это очень неплохой показатель для установок с двигателями внутреннего сгорания. На агрегат дается трехлетняя гарантия.

Практичные в торговых делах американцы не стали встраивать АВР в установку, что делало бы ее дороже для всех покупателей. Но желающие могут приобрести ее в российском исполнении с оригинальными “умной начинкой” и контактором.

Тут имеется обширный набор функций помимо АВР и мониторинга состояния. С помощью GSM-модема можно управлять генератором из любого места, как при помощи СМС, так и через веб-сервер в интернете.

Kubota J112

Этот генератор имеет мощность 12 кВт. Производитель обещает коэффициент мощности (cos phi) очень близкий к единице. Двигатель дизельный, с жидкостным охлаждением, расход топлива 3.75 л/ч. Напряжение 230 В, генератор однофазный. В бак помещается 79 л топлива. Запуск от электростартера, а значит, есть возможность использовать внешний АВР (см. energyborker.ru).

Вепрь АБП 10-230 ВХ-БСГ АВР

Этот генератор российского производства, рама, по крайней мере, точно. Двигатель Honda GX630. Бачок на 25 л, расход топлива 4 л/ч. Мощность 10 кВт, 230 В 50 Гц, одна фаза. Пуск от электростартера, АВР использовать можно. Генератор синхронный.

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.

Типы двигателей генераторов

Двухтактными моторами оснащают самые маленькие модели, мощностью порядка 1 киловатт. Наиболее популярны четырехтактные карбюраторные бензиновые двигатели. Ими оснащаются генераторы мощностью 1—6 киловат, иногда до 10 киловатт. Этой мощности достаточно для обеспечения энергией в той или иной мере загородного дома, при необходимости можно работать различным электрическим инструментом.

Некоторые производители выпускают двигатели, аналогичные бензиновым, но работающие на природном газе (сжиженном или магистральном). С одной стороны, это удобно: газ дешевле бензина, ресурс двигателя выше, выхлопные газы гораздо менее вредны. Но и недостатки очевидны: газовых заправочных станций относительно мало, баллоны тяжелее и неудобнее канистр с топливом, а при работе на магистральном газе полностью теряется автономность, и «жизнедеятельность» генератора зависит от наличия газа «в трубе».

Дизельные моторы ставят на генераторы с диапазоном мощностей от 5 кВт и «до бесконечности». Основное преимущество — долговечность: «дизель» имеет ресурс в несколько раз выше, чем у бензинового мотора. Но стоимость изготовления дизельного двигателя куда выше, чем бензинового, а вес — больше, что особенно заметно на небольших моторах. Если станции используются для обеспечения энергией крупных объектов или нескольких мощных потребителей одновременно, причем в продолжительном режиме, вопрос экономии при покупке отходит на второй план. Высокая начальная цена компенсируется меньшим расходом и стоимостью топлива. Практически все генераторы мощностью свыше 10 киловатт — дизельные, применение бензиновых моторов для них экономически не оправданно.

Генератор в генераторе

Второй важнейший узел электростанции — сам генератор (альтернатор). Он может быть асинхронным или синхронным. Собственно, это электродвигатель соответствующего типа, работающий «наоборот»: вал принудительно вращается, а на выходе получается переменный ток. Большинство современных генераторов — синхронного типа, с обмотками на якоре. Они более приспособлены к переменным и кратковременным высоким нагрузкам, для регулировки параметров тока используется достаточно простой блок автоматической регулировки (AVR) с обратной связью по напряжению и току. Обычно синхронный генератор оборудован щетками, впрочем, в последнее время все чаще появляются бесщеточные модели.

Еще один вид — инверторный генератор, вернее, генератор с инверторной схемой формирования выходного напряжения. Независимо от типа альтернатора, получившийся переменный ток преобразуется в постоянный, стабилизируется, а потом снова преобразуется в переменный. Отклонения параметров выходящего тока у «инвертора» составляют не более 1 %, поэтому их допускается использовать для питания электронной аппаратуры. Для традиционного генератора этот показатель приближается к 5 %.

И еще один часто встречающийся в станциях источник тока — выход 12 Вольт. Его можно встретить на моделях любой мощности. Полезная опция, но служит для единственной цели — подзарядки автомобильных аккумуляторов. Другое оборудование, пусть даже и работающее от 12 Вольт, напрямую подключать к генератору не рекомендуется.

Системы запуска генераторов

На первый взгляд здесь все просто. Запуск может быть ручным, с помощью тягового троса либо электрическим. Однако, помимо запуска, требующего присутствия оператора, встречаются и автономные генераторы, способные включаться самостоятельно при отключении штатного энергоснабжения. Конструктивно они сложнее: ведь для того, чтобы запустить холодный двигатель, необходимо закрыть воздушную заслонку, а потом открыть ее по мере прогрева. Если хозяина рядом нет — потребуется устройство автоматического управления заслонкой. Разумеется, электростартер обязателен — дергать за шнур тоже некому. Кроме этого, нужен «умный» электрон ими блок автозапуска, который берет на себя управление включением и выключением. Такие блоки могут применяться на станциях мощностью выше 5 киловатт, об их особенностях будет сказано ниже.