Аварийный генератор для частного дома – есть ли современная замена?

В частном доме или дачном домике сезонного проживания проблемы с электроснабжением – не редкость. Например, при частых перегрузках в летнее время скачет напряжение бытовой сети, а зимой при сильных снегопадах возникают обрывы проводов, продолжительные отключения электричества. Владельцы частных домов на случай аварийных ситуаций приобретают генератор. Но является ли это выходом из ситуации, или есть лучший способ?

Особенности и функции аварийного генератора для дома

Для частных домов обычно выбирают бензиновый или дизельный аварийный генератор. Его задача – обеспечение электропитания маломощных потребителей тока (например, системы освещения, бытовой техники и пр.) непродолжительное время до возобновления сетевого электроснабжения. Обычно это простейшая система без автоматики с ручным запуском и относительно небольшим топливным баком – запас до 12 часов в зависимости от мощности потребителей.

Альтернативой может стать резервный генератор с автоматическим запуском. При прекращении первичного электроснабжения электрогенератор запускается автоматически – не требуется вручную его включать. Впрочем, для любого двигателя требуется некоторое время для прогрева, т.е. мгновенного пуска все равно не получится. И примерно каждые 8 часов требуется перерыв для предупреждения перегрева.

Из минусов генераторов можно отметить следующее:

• Шумная работа – если гараж или иное строение, где установлен бензиновый или дизельный генератор, расположены вблизи жилого дома, то это может доставлять дискомфорт как самим жильцам, так и соседям.
• Установка в специально оборудованном помещении с приточно-вытяжной вентиляцией из-за выделения продуктов горения (на улице допускается размещение только в термокожухе, в специальном контейнере).
• Невозможность использования для потребителей, чувствительных к малейшим перепадам напряжения, требующих чистый синус.

Для бензиновых или дизельных аварийных генераторов требуется регулярное техническое обслуживание, проверка уровня моторного масла, работы и степени износа основных деталей. И при продолжительной работе в режиме резерва в любом случае помимо перерыва каждые 8 часов потребуется остановка на время дозаправки топлива.

Есть ли альтернатива генераторам? Да, и сразу два варианта.

Офлайн ИБП на основе инвертора

Источник бесперебойного питания на основе инвертора – это система, состоящая непосредственно из инвертора и аккумуляторных батарей типа AGM. При наличии основного электроснабжения и достаточном заряде аккумуляторов цепь резервного электропитания отключена. АКБ не задействуются, что положительно сказывается на сроке их службы. В случае отключения электричества практически мгновенно включается цепь с аккумуляторными батареями – постоянное напряжение через инвертор преобразуется в переменное и подается потребителям.

Основные плюсы ИБП на основе инвертора:

• Мгновенное переключение. С основной сети на резерв занимает не более 20 мс. Это особенно важно для некоторых категорий техники и для систем автономного отопления (котла), в которых может произойти сброс параметров и сбои.
• Длительный срок резервирования – можно подобрать вариант для питания потребителей различной мощности от 6-8 до 20 и более часов.
• Возможность увеличения времени резерва путем установки дополнительных аккумуляторных батарей – подключение АКБ можно выполнить собственными силами без вызова специалистов.
• Бесшумная работа – можно даже отключить звуковую индикацию при переходе с основного электроснабжения на резервное. Никаких сторонних шумов и вибраций во время работы.
• Стабильная сеть – в отличие от генератора, в котором возможны скачки напряжения в зависимости от текущих оборотов двигателя, ИБП обеспечивает стабильную электросеть, что важно для чувствительных потребителей.
• Автоматизированная работа – запуск и отключение происходят автоматически, без участия пользователя. Не требуется техническое обслуживание, контроль параметров работы и их переключение.

В целом, ИБП на основе инвертора – это почти идеальный вариант, если только не требуется стабилизация напряжения.

Инверторный ИБП со стабилизатором

Для питания чувствительного к качеству тока, типу выдаваемого сигнала (чистый синус) оборудования можно отдать предпочтение инверторному ИБП со стабилизатором напряжения. Принцип его работы практически аналогичен предыдущему варианту за одним исключением – в процессе работы происходит стабилизация напряжения. Такой вариант тем более необходим, если нестабильная электросеть негативно влияет на работу некоторого оборудования и систем – происходит перезапуск, сброс параметров. И для обеспечения резервного электроснабжения котла, в котором насосы оснащаются асинхронными двигателями, важно чтобы сигнал выходного напряжения был именно чистый синус, а не модифицированный меандр.

Каждый владелец частного дома сам решает для себя, что выбрать, по преимуществам становится понятно, что трудно найти альтернативу инверторному офлайн ИБП со стабилизатором или без него.

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.

Генератор VS Инвертор (ИБП) с аккумуляторами

С отключением электричества жизнь в загородном доме останавливается, а если за окном зима и система отопления энергозависимая – коттедж может просто замерзнуть. При решении задачи бесперебойного питания обычно сталкиваются с вопросом “что выбрать”: генератор или бесперебойник. Постараюсь объективно ответить на этот вопрос.

Сразу следует сказать о том, что существуют разные виды как генераторов, так и ИБП в совершенно разных ценовых категориях. При сравнении будем иметь это ввиду.

Ценовое сравнение решений

Виды генераторов для дома

1. Самые дешевые китайские генераторы (бензиновые, двигатель китайский, безщеточные, без AVR автоматической регулировки напряжения). При мощности в 5кВт его цена составит

25-35т.р. Они, как правило, ориентированы на работу с неприхотливой и грубой нагрузкой (например, электроинструмент). Броски напряжения и низкое качество сигнала на выходе делает их непригодным для бесперебойного питания дома, т.к. высока вероятность выхода бытовой электроники из строя.
Бюджетные фирменныекитайские генераторы (бензин/дизель/газ, двигатель китайский, щеточные, с AVR. Fubag, Kipor, Hyundai, Elemax, TSS и прочие) мощностью в 5кВт будут стоить от

75т.р. Это вариант – самое дешевое решение для бесперебойного питания дома. Дополнительно для автоматизации: щит АВР (

30т.р.), выхлоп с глушителем (

20т.р.), контейнер с вентиляцией, если нет места в доме (

100-170т.р. В среднем около 135т.р.

Фирменные генераторы с японским двигателем (бензин/дизель, Honda, SDMO, Europower и т.п.). Цена от 110т.р. Это электростанции с большим моторесурсом, с высоким качеством напряжения, проблем с запуском практически нет. С автоматизацией от 160т.р. и выше. Среднее решение около 200т.р.

Стационарные газовые генераторы (Generac, Briggs & Stratton). Обычное решение в районе 250-300т.р. до 10кВт. Дополнительно: АВР, подогрев, площадка под генератор (

100т.р.) + проект на подключение генератора + ежегодный сервис. Среднее решение около 350т.р.
Стационарные мощные дизельные электростанции. Бюджет около 250-500т.р. за 20кВт. АВР + кожух + площадка + выхлоп (

200т.р.). Итого в среднем около 400т.р.

Процесс пуско-наладки однофазного дизельного генератора 12кВт для коттеджа

ИБП для дома – инверторы (без стабилизации напряжения)

Инвертор при наличии напряжения на входе пропускает его через себя на нагрузку. При отключении света – переключение на питание от аккумуляторов происходит за 2 – 20мс.

Бюджетные китайские инверторы на отдельные автоматы. Чистый синус, мощность 2.4кВт (Stark, BiNeos и прочие). Устанавливаются на самую важную нагрузку в доме: котел, холодильник, свет, ТВ. При автономии

6-8 часов (2 батареи по 200Ач) стоимость решения

65т.р.
Инвертор для всей фазы — отечественный МАП Pro “Энергия” на 6кВт для питания всей фазы. Комплект с 4-мя аккумуляторами и автономией на 10-12 часов со стеллажом –

160т.р.
Инвертор для питания всех 3-х фаз дома. Инвертор МАП Pro “Энергия” 9.0/48 + щит автоматики АКФ + 4 АКБ по 200Ач + стеллаж –

190т.р. С увеличенной автономий до суток – около 270т.р.

ИБП для дома – On-line (со стабилизацией напряжения)

1. ИБПOn-line типа на 1кВа (0,8кВт) только для бесперебойного питания газового котла с одной, двумя или тремя внешними АКБ. Автономия для котла от 5 часов. Бюджет – от 25т.р.
2. ИБП на 3кВа (2,4кВт) – дополнительно к системе отопления можно запитать холодильник, освещение, ТВ, видеонаблюдение и т.п. Подключается 6 или 8 внешних АКБ. Автономия от 6 часов. Бюджет

90т.р.

ИБП на 6/10кВа (5,4/9кВт) на всю фазу. В этом случае на фазу можно собрать все потребители, работа которых обеспечивает комфорт в доме. 16 внешних батарей. Автономная работа от 6 часов. Бюджет от 120т.р. Средний бюджет подобного решения при автономии около 12 часов – около 170т.р.

ИБП 3в1 на 20кВа (18кВт) – бесперебойное питание всего дома. ИБП объединяет мощность по трем фазам в одну. 16 внешних батарей. Бюджет около 250т.р.

ИБП 3в3 от 20кВа. Со встроенными АКБ для автономии до 1.5 часов и внешними аккумуляторами для автономии до суток и более. 32-40 внешних аккумуляторов. Бюджет от 300т.р. Среднее решение около 500т.р.

Теперь давайте сравнивать по пунктам.

I. Включение резервного питания

Генераторы

При пропадании питания на вводе, автоматика даёт команду на старт двигателя генератора. Если старт произошел успешно, идет прогрев, а затем напряжение с электростанции подается в дом. Всё это занимает от 10 до 120 секунд в зависимости от типа генератора и настроек АВР. За это время домашний сервер уйдет в перезагрузку, система видео наблюдения работать не будет, у современного газового котла может нарушится программа или возникнуть ошибка, лифт в доме застрянет. Кстати, часто для решения этих проблем используют ИБП с минимальным временем автономной работы. Какие бывают сложности с запуском?

1. У генератора разрядился пусковой аккумулятор – стартер не крутит.
2. Генератор давно не заводился и поэтому возникли проблемы с подачей топлива: заливает свечи, карбюратор “закис” или завоздушился.
3. Недостаточный уровень масла в двигателе.
4. Забыли заправить бак после прошлого срабатывания.
5. Возникла проблема с приводом заслонок
6. Электростанция заработала, но возникли проблемы с охлаждением, и по перегреву она аварийно отключилась.
7. Выработан моторесурс и т.п.

ИБП

Инвертор переходит на работу от АКБ за один полупериод синусоиды, т.е. максимальное время – 20мс. Иными словами, оборудование “не почувствует” момента переключения: персональный компьютер не перезагрузится, газовый котел продолжит работу без остановок. ИБП типа On-line переключается на работу от аккумуляторов за 0 сек. – даже лампочки не моргнут. Вероятность перехода на питание от АКБ стремится к 100%, так как в отличие от сложной системы пуска генератора, в инверторе за переключение отвечает быстродействующее силовое или твердотельное реле, которое рассчитано с большим запасом прочности.

Вывод №1. При отключениях бесперебойники имеют преимущество: время переключения минимально, практически исключена вероятность несрабатывания.

II. Время автономной работы

• Бензиновые генераторы рассчитаны на непрерывную работу в течение

8 часов, далее дозаправка, час отдыха и снова 8 часов работы.

Дизельные мобильные генераторы работают на одной заправке около 20 часов.

Газовые генераторы могут работать непрерывно до 50 часов и более. В зимнее время каждые 50 часов работы требуют замены масла в двигателе.

Дизельные стационарные электростанции могут работать непрерывно с остановками для сервисных работ (регламенты сильно разнятся в зависимости от марки двигателя).

Время работы бесперебойников определяется количеством и емкостью аккумуляторов (калькулятор расчета АКБ). При необходимости, время автономной работы от батарей можно довести до нескольких суток. Однако, как показывает практика, в случае отсутствия катастрофически серьезных аварий в электросети, время отключения электричества редко превышает 12 часов. Именно на такое время мы, чаще всего, по запросу наших клиентов, проектируем систему бесперебойного питания для загородных домов.

Важно отметить, что расход топлива не сильно меняется в зависимости от нагрузки на генератор, а остаток запасенной энергии в аккумуляторах зависит от потребляемой мощности прямо пропорционально. Плюс генератора в том, что вы можете включить, например, электроплиту (в рамках допуска по мощности) без сильной разницы в трате топлива. Достоинство бесперебойников в том, что в ваше отсутствие в доме потребление электричества сведено к минимуму и аккумуляторов для поддержания работы газового котла и холодильника хватит уже не на 12 часов, а на сутки и более.

Вывод №2. Генераторы при должном уходе и наблюдении обеспечивают подачу напряжения до момента исчерпания топлива. Время работы бесперебойников ограничено батарейным банком, который чаще всего подбирают из расчета 12/24 часовой автономии. Мощные стационарные дизельные и газовые электростанции выигрывают в случаях очень длительных отключений электричества.

III. Качество электропитания

Как правило, качество питания с генераторов находится на минимально допустимом уровне. Иногда можно заметить моргание ламп освещения, рябь на экране телевизора. Бюджетные модели генераторов при “взятии” нагрузки или резкой смене отдаваемой мощности (включился/выключился электрочайник) выдают в электросеть дома высоковольтные импульсные помехи и перенапряжения, которые могут повредить чувствительную электронику (ТВ, автоматика котлов, серверные и т.п.). В связи с этим, мы рекомендуем по выходу линии электростанции всегда устанавливать специальные сетевые фильтры.

Инверторы выдают на выходе чистый сигнал синусоидальной формы, который мало чем отличается от качества сигнала с трансформатора. Более того, они в моменте контролируют значение напряжения на входе, при отклонении которого за рамки допуска (значения устанавливаются), автоматически переключатся на работу от батарей, спасая вашу бытовую технику и электронику.

ИБП типа on-line не только выдает максимально качественный сигнал на выходе, но и обеспечивает полную защиту оборудования от всех возможных факторов некачественной сети, к которым можно отнести: броски перенапряжений, импульсы, провалы, “моргания”, искажения гармоник, помех и т.п. Двойное преобразование обеспечивает супер точную стабилизацию напряжения (+-1%). Самое ответственное оборудование в больницах, банках, ЦОДах и т.п. защищается именно этим типом источников.

Вывод №3. Бесперебойники обладают не только существенно лучшим качеством напряжения, чем генераторы, но и защищают оборудование от множества возможных проблем, которые “прилетают” из внешней электросети, on-line тип ИБП выступает и в роли стабилизатора напряжения.

IV. Обслуживание и стоимость владения

Генераторы каждые 25-50 часов наработки или раз в 3 месяца требуют замены масла, реже требуется замена фильтра и свечей зажигания. Необходимо иметь запасы топлива и следить за его уровнем. Раз в год меняется пусковой аккумулятор. Хорошие газовые генераторы и стационарные дизельные электростанции всегда устанавливаются с заключением сервисного договора (20-40т.р.). Срок жизни бюджетных генераторов – 3-4 года, дорогих – до 10лет. Для генераторов, установленных на улице, зимой требуется подогрев картера и аккумулятора. Цена топлива за один час работы – от 35 (газ/дизель) до 120 рублей (бензин).

Инверторы практически не требуют обслуживания (только в случае сильно пыльных помещений), ИБП on-line типа из-за сквозной схемы охлаждения желательно раз в 1-2 года очищать от пыли (снять корпус и пропылесосить), КПД преобразования около 90%. Аккумуляторы меняются раз в 8-12 лет в зависимости от условий эксплуатации. Один час работы

5рублей (стоимость заряда).

Вывод №4. Генераторы требуют регулярного сервисного обслуживания и внимания, бесперебойники не требуют затрат, принцип – “поставил и забыл”.

V. Комфорт

Генераторы сильно шумят (особенно дизеля). Очень неприятно, если отключение света произошло ночью и автоматика запустила станцию. Во время работы чувствуется запах выхлопных газов на участке.

Инверторы работают полностью бесшумно. ИБП on-line типа шумят вентиляторами охлаждения – желательно их ставить в отдельное помещение. Аккумуляторы полностью герметичны, газов во время заряда и разряда не выделяется.

Вывод №5. Работа бесперебойников комфортнее и экологичнее.

VI. Установка

Генераторы бюджетного сегмента с автозапуском устанавливаются как правило в гараже, либо на цокольном этаже. Обязательно требуется система вентиляции, отвод выхлопных газов и виброизолирующий слой резины. Силовые линии прокладываются через весь дом к щиту автоматики и далее к главному щиту (ГРЩ). Газовые генераторы обязательно устанавливаются на улице на специально подготовленную забетонированную площадку и по согласованному с газовой кампанией проекту (если у вас не газгольдер).

Большие стационарные дизельный электростанции ставятся в кожухе под навесом или в открытом исполнении в помещении. Требуется прокладка силовых линий под землей.

Установка ИБП не требует больших затрат и много места. Важна температура – от 5 до 25С и нормальная влажность.

Вывод №6. Найти место для монтажа ИБП проще и стоимость работ ниже.

Инвертор для питания дома

Мы произвели сравнение двух принципиальных решений (ИБП/генератор) для обеспечения частного дома электричеством в случае перебоев с напряжением. Электростанции имеют преимущество только в двух случаях:

1. При необходимости максимально дешевого решения для снабжения всего дома электричеством: генератор с ручным пуском на 5-6кВт, который будет работать на улице для всего коттеджа обойдется в 50-60т.р. Генератор с автоматикой сравним по цене с бесперебойником.
2. При частых и длительных отключениях электричества (более суток) преимущество имеют газовые и дизельные электростанции.

Во всех остальных случаях оптимальнее использовать ИБП:

1. Выше надежность ввода резерва
2. Больше время автономной работы по отношению к бюджетным автоматическим генераторам
3. Существенно выше качество питания бытовой техники
4. Наличие стабилизации напряжения у ИБП on-line и защита от перенапряжений у инверторов.
5. Заметно ниже стоимость владения и отсутствие проблем с обслуживанием
6. Проще установка и мониторинг за состоянием системы

В заключении заметим, что достаточно часто поступают запросы на установку бесперебойников на длительную автономную работу от клиентов, которые уже имеют установленный генератор.

Задавайте ваши вопросы в комментариях!