Аварийный генератор для загородного дома

Пусть будет свет

С проблемой перерывов в электроснабжении сталкиваются, в основном, по причине воровства проводов из цветных металлов. С завидным постоянством вносят свои корректировки в электроснабжение «веерные» отключения электросети и погода. В таких случаях на помощь приходит собственная не зависящая от прихотей энергокомпаний, варваров и непогоды электростанция.

Самое главное в выборе электростанции — определиться с необходимой мощностью.

Портативные электростанции, мощностью 0,7-6 кВт запросто помещаются в багажнике легкового автомобиля и способны без дозаправки обеспечить загородный дом электроэнергией в течение 7-8 часов.

Мощности в 4 кВт хватит и на освещение и на холодильник с телевизором. Маломощные генераторы будут незаменимы в походе, на отдыхе, охоте или рыбалке. Более мощные станции от 6 до 15 кВт предназначены только для стационарной установки.

Чтобы выбрать электростанцию необходимо определиться с задачей, которую та должна решать. Для чего необходимо ответить на основные вопросы.

Требуемая электрическая мощность

Если нагрузка активная (освещение, оргтехника, нагревательные приборы), то сумма мощностей одновременно включенных потребителей плюс 20% запаса, даст Вам цифру, которая и будет являться ответом на вопрос о требуемой мощности генератора. Если нагрузка в большей степени индуктивная (электродвигатели, насосы), то расчет нужно произвести вместе со специалистом, если Вы сами таковым не являетесь. Самым верным способом рассчитать требуемую мощность электростанции, является измерение тока (токов).

Режим работы генератора

Это определяет тип станции (резервная или для постоянного использования).

Многих покупателей, которые приобретают электростанции для частных домов, интересует вопрос продолжительности непрерывной работы. Их можно понять, ведь заправлять электростанцию каждые 2-3 часа неудобно. К тому же, если это выпало на позднее время, когда нужно заглушить двигатель для заправки, и соответственно обесточить здание/помещение.

Можно ли поставить увеличенный бак? И как это отразиться на двигателе? Да, продолжительность непрерывной работы двигателя напрямую зависит от объема топливного бака. Иными словами, пока топливо в баке есть, двигатель может работать. В то же время продолжительность непрерывной работы установки не должна превышать того количество моточасов, после которого необходимо проводить техническое обслуживание. И с двигателем ничего не происходит страшного, т.к. для любого двигателя чреват сам запуск.

Чем же всё-таки плох большой бак? Именно большим объемом топлива. К примеру, имеем бак на 100 л. Да, если у нас здание вообще не подключено к электроснабжению и электростанция работает постоянно, мы быстро израсходуем это топливо. А когда здание подключено? Ведь никто не знает (кроме энергетиков, конечно), когда и на какое время отключат электроэнергию.

В этом случае при длительном хранение топливо теряет свои качества, и мы получаем перебои в работе, «забрасывание» свечей зажигания и выход последних из строя. Поэтому электростанции обычно комплектуют баками такого объема, который обеспечивает продолжительность работы без дозаправки от 2,5 до 8 часов.

Количество фаз генератора

Если есть трёхфазный потребитель (380В), который должен будет работать от электростанции, то выбор однозначен – трёхфазная электростанция. Если все потребители однофазные (220В), а потребности будут ограничиваться восемнадцатью киловаттами, то выбор – однофазная электростанция.

Cинхронный или асинхронный

Они отличаются своими возможностями. Мнения специалистов в их оценке расходятся. Обычно их подразделяют следующим образом:

Впрочем, в настоящее время существует множество способов улучшить выходные параметры электростанции. В частности, асинхронник, оборудованный стартовым усилителем, способен справиться с пусковыми перегрузками, а качество выдаваемого электричества может быть повышено подключением автоматического регулятора напряжения.

Тип потребляемого топлива

Чтобы не затеряться многообразии альтернативных источников электроснабжения, необходимо знать в общих чертах, что же такое электростанция. Основные два типа, получившие наиболее широкое распространение, это бензиновые и дизельные агрегаты – по типу двигателя, вращающего электрогенератор.

С каким топливом для двигателя электростанция выгоднее

Автомобилисты хорошо знакомы с двигателями таких типов. Если вкратце, дизельные дороже, но экономичнее, бензиновые дешевле, но срок службы ощутимо меньше. Выбор типа агрегата напрямую зависит от задачи, на которую он ориентирован. Дизельный вариант при использовании раз в месяц как резервный источник питания на непродолжительное время окупит затраченные на него средства значительно позже, чем его бензиновый аналог. В тоже время при частом и продолжительном использовании генератор на дизельном топливе прослужит намного дольше (при меньших затратах на топливо) чем бензиновый вариант.

У дизельного двигателя перед бензиновым один плюс — больше моторесурс, а расход топлива меньше. Все остальное можно отнести к минусам, а именно: более дорогие расходные материалы и запасные части, что к и так немалой цене добавляет недешевое обслуживание, использование качественного топлива, сезонность топлива, которое к тому же дороже бензина, уверенный запуск только при температуре не ниже +5ºС.

У бензинового 4-тактного двигателя все наоборот. Основной плюс — это легкий и уверенный запуск при температуре окружающей сети не ниже -20ºС, даже если двигатель не снабжен электростартером, меньший шум, более дешевые расходные материалы и запасные части, простота в обслуживании.

Поэтому, когда генератор приобретается в дом как резервный источник питания, моторесурс особой роли не играет. Как показала практика, он работает по 70-100 моточасов в год, и это при частом отключении напряжения. А при такой наработке бензиновый двигатель прослужит очень долго.

Резервное и аварийное электроснабжение

Резервное аварийное электроснабжение дач, коттеджей и загородных домов необходимо не только в местах, где длительные перебои в подаче электроэнергии — обычное явление, но и в домах, где используется оборудование, не допускающее даже кратковременных отключений и падений напряжения. К нему относятся не только компьютеры и охранные системы, но и электрооборудование и автоматика автономного газоснабжения и отопления.

Наша компания осуществляет монтаж и сервисное обслуживание систем резервного и аварийного электроснабжения на базе аккумуляторных устройств бесперебойного питания (UPS) и автономных электрогенераторов.

Аварийное электроснабжение и резервное электроснабжение — это, в принципе, две разные задачи, которые могут быть решены как по отдельности, так и комплексно.

Аварийное электроснабжение

Аварийное электроснабжение перекрывает кратковременные перебои в подаче электричества и падения напряжения ниже критического значения. Аварийное электропитание включается мгновенно, что обеспечивает нормальную работу компьютеров, систем видеонаблюдения и сигнализации, электронных блоков управления газовым оборудованием, а также аварийного освещения. Для аварийного электроснабжения используют источники бесперебойного питания (ИБП). В системе аварийного электроснабжения они не требуют аккумуляторов большой емкости, так как электроника и современные светодиодные лампы потребляют мало энергии, а время работы аварийной системы невелико — пока не нормализуется подача электричества или не включится резервный источник электропитания.

Резервное электроснабжение

Резервное электроснабжение дома используют там, где энергия подается с частыми и длительными перебоями или напряжение в сети периодически падает ниже уровня, с которым способны справиться стабилизаторы. Резервный источник электроснабжения не обязательно должен удовлетворять все запросы в электроэнергии, но основные потребности, такие как освещение дома и участка, работа водяных насосов и газовой котельной, холодильника, он должен покрывать полностью. Резервное электропитание осуществляется либо — как и аварийное — с помощью бесперебойного источника (UPS), работающего на аккумуляторах, либо от газового генератора. Выбор именно газового генератора обусловлен не только меньшими расходами на топливо, но и тем, что его запуск даже после длительного простоя в холодное время года осуществляется намного проще и быстрее, чем запуск дизельного или бензинового двигателя.

Система бесперебойного питания

Система бесперебойного питания выполняет две функции — аварийного и резервного электропитания. Она должна мгновенно реагировать на отключение или падение напряжения и обеспечивать достаточное время работы основных потребителей электроэнергии. Системы бесперебойного питания бывают одноступенчатыми и двухступенчатыми.

Одноступенчатая система резервного электроснабжения

Одноступенчатая система резервного электроснабжения — это, по сути, та же аварийная система бесперебойного электропитания, только в ней используются более мощные и емкие аккумуляторы. Одноступенчатая система — хорошее и простое решение там, где перебои в подаче электричества случаются не очень часто и на непродолжительное время, а требования к мощности в резервном режиме невысоки. По мере увеличения требований к времени работы оборудования от такой системы придется использовать аккумуляторную батарею большей мощности и емкости, что повлечет за собой следующие проблемы:

• Литий-ионные аккумуляторы, обычно применяемые в системах бесперебойного питания, стоят довольно дорого, и цена аккумуляторной батареи будет расти соразмерно ее емкости.
• Более дешевые свинцовые аккумуляторы при тех же характеристиках займут много места и потребуют соблюдения особых мер безопасности, так как содержат кислоту, а при их зарядке выделяется водород.
• Ресурс аккумулятора ограничен и составляет 1–2 тысячи полных циклов «заряд-разряд», потому при интенсивной эксплуатации дорогостоящую аккумуляторную батарею придется менять каждые 2–3 года.
• Чтобы аккумуляторная батарея большой емкости успевала зарядиться до следующего перебоя в электроснабжении, потребуется большой зарядный ток, и мощности обычной электросети может не хватить.

Двухступенчатая система резервного электроснабжения

Двухступенчатая система резервного электроснабжения состоит из источника бесперебойного питания и электрического генератора. В момент сбоя в подаче электроэнергии включатся аварийный бесперебойник, обеспечивающий работу электроники и автоматики, а затем запускается генератор.

Поскольку источник бесперебойного питания включается лишь на короткое время и с небольшой нагрузкой, двухступенчатая система не нуждается в мощном и емком аккумуляторе, а его ресурс расходуется очень экономно, что обуславливает срок службы 10 и более лет. Мощность генератора ничем не ограничивается и выбирается соответственно потребностям в электроэнергии в резервном режиме. Как уже отмечалось, лучшим выбором здесь будет генератор, работающий на газе, особенно если в доме и на участке уже есть или планируется централизованное или автономное газоснабжение.

Двухступенчатая система резервного электропитания оптимальна не только в местности, где перебои в электроснабжении случаются часто и на длительное время, но и в доме, где и в резервном режиме требуется обеспечить значительную мощность.

Для окончательного выбора системы резервного электроснабжения лучше обратиться к специалистам, которые помогут не только определиться в выборе между одноступенчатым или двухступенчатым вариантом, но и рассчитать и оптимально подобрать необходимые компоненты.

Выбор резервного источника электропитания для дома или дачи

Выбор и сравнение различных источников резервного электропитания с указанием конкретных параметров, потребительских возможностей и цен.

К сожалению, решение проблемы внезапного отключения света (электроэнергии) в нашей стране полностью переложено на плечи собственников жилья. Да, аварийные службы все еще существуют, но срок исполнения заявки на восстановление подачи электроэнергии практически никем не лимитируется и может составлять от часов до недель. Если же, не дай Бог, в вашем коллективном хозяйстве сгорел трансформатор подстанции, то можете считать, что конец света наступил.

Радует только то, что на дворе 21 век и при общем упадке экономики России, в магазинах появляются источники энергии, способные помочь в этой ситуации. Если не иметь в виду альтернативные источники энергии: ветрогенератор, солнечную батарею, компактную гидроэлектростанцию, о которых была речь в предыдущих статьях, то у нас остается выбор между двумя устройствами — инвертором и генератором с ДВС.

Что такое инвертор и чем он нам поможет?

Итак, инвертор или инверторный преобразователь напряжения, это устройство, которое преобразует низковольтное постоянное напряжение (12, 24 или 48 Вольт) в переменное напряжение 220/380 Вольт. Также инвертор содержит цепи позволяющие поддерживать заряд, разряд и дежурное состояние аккумуляторов при наличии напряжения в электросети и его отсутствии.

Инвертор (инверторно-аккумуляторная система) позволяет легко и быстро создать резервную систему электроснабжения. В нормально режиме работы дом или дача получают электроснабжение от электрической сети (централизованное электроснабжение), одновременно с этим происходит зарядка аккумуляторов. В случае отключения электроэнергии включается резервный источник электропитания — инвертор, которые получает электроэнергию от аккумуляторов, работающих в режиме разряда.

Почем недорогой инвертор?

Оценим денежную составляющую. Начнем с необходимой мощности. По статистике, минимальная мощность, которую стоит рассматривать – это 5 кВт. Кроме этого необходимо определиться с емкостью аккумуляторов. От этого параметра зависит, как долго ваш инвертор сможет поддерживать указанную мощность в случае аварии в основной сети. Например, «Ис1-24-6000» (6 кВт) стоит без аккумуляторов 42000 руб., «Mobilen SP4000-c» (4кВт) без аккумуляторов 33000 руб., «PowerStar W7» 5kW/48V (5кВт) 40000 руб.

Рис. 1. Инвертор PowerStar W7

Оценим стоимость аккумуляторов и время непрерывной работы под нагрузкой в 5 кВт.

Для примера возьмем «PowerStar W7». В соответствии с паспортом на изделие к нему подключают 5 последовательно соединенных аккумуляторов 12 В, 60 Ач. Если взять автомобильные аккумуляторы средней ценовой категории, то это примерно 5х3500=17500 руб. Общая сумма составит 50500 руб.

Теперь о времени непрерывной работы. При нагрузке в 5 кВт, кпд прибора 0.8, т.е. он будет потреблять 5/0.8=6.25 кВт. Входное напряжение аккумуляторов под нагрузкой 60 В.

Потребляемый ток будет 6250/60=104 А. При таком токе (примерно эквивалентен стартерному току автомобиля) аккумуляторы смогут протянуть 15 – 20 мин. После этого, при падении напряжения до 10 В их отключит защита инвертора. Наши расчеты подтверждаются паспортными данными. В них максимальное время работы при максимальной нагрузке 8 кВт составляет не более 5 мин.

Если вы хотите увеличить время работы, то необходимо использовать аккумуляторы большей емкости и, соответственно, большей стоимость. Возникает разумный вопрос: нужно ли вам устройство за минимум 100000 руб. способное поддерживать сеть в 5кВт менее часа?! И это не ошибка, вот например инвертор американской фирмы Outback Power Systems на 3 кВт в комплекте с аккумуляторами стоит 240 000 руб. Максимальное время работы при мощности 3 кВт всего 2.5 часа.

О том, как можно увеличить электрическую мощность с помощью инвертора смотрите на видео:

Почем недорогой генератор (электрическая генераторная установка)?

Электрическая генераторная установка — это специальный двигатель на жидком (бензин, солярка) или газовом топливе, который соединен с генератором в единый агрегат. При сжигании топлива происходит вращение ротора генератора и в его обмотках появляется электрический ток, который подается к потребителю. Генератор переменного тока может быть синхронным или асинхронным. Они могут быть однофазными и трехфазными.

Прежде всего, надо решить, на каком топливе будет работать генераторная установка? У нас есть выбор между соляркой, бензином и газом. Так как газ самый дешевый продукт, то естественно выбрать его. Кроме того, газ баллонный или магистральный уже присутствует в доме.

Посмотрим, сколько стоит газовый генератор на 5 кВт? Цена составляет от 35 до 40 тысяч рублей, например REG GG 7200, т.е. в 6 раз дешевле инвертора! На одно 50 литровом баллоне (стоимость заправки 500 руб.) сжиженного газа он может проработать около 15 часов при максимальной нагрузке!

Под эти генераторы выпускается специальные блоки автоматики (блоки автозапуска), с помощью которых полностью автоматизируется процесс бесперебойного электроснабжения. Правда, следует отметить, что покупка блока автозапуска удорожает источник резервного электропитания почти на 30 тысяч рублей, но все равно, суммарная стоимость системы с газовым генератором оказывается намного меньше, чем стоимость применения для этих же целей инвертора.