Sådan vælges en generator til hjemmet: valg af optimale udstyrsparametre
Brugen af autonome generatorer er en udbredt praksis - generelt er dette temmelig enkle enheder, og der er ingen problemer med deres erhvervelse. Det mere akutte spørgsmål er, hvilken generator der skal vælges for et hus eller en sommerresidens, fordi forkert valgte egenskaber ved udstyret i bedste tilfælde vil medføre for høje omkostninger til dets drift og i værste fald manglende evne til at udføre sine funktioner og nedbrydning fra systematisk overbelastning.
Indhold:
Typer af motorer fra autonome generatorer
Forbrændingsmotorer er primært opdelt i to og firetakt. Den grundlæggende forskel for brugeren er, at for at "fodre" den to-takts en, bliver han nødt til at forberede en blanding af brændstof og olie, og bare tilføje brændstof (eller diesel) til firetaktset - denne motor forbruger også olie, men den hældes separat og udsendes ikke med udstødningsgasser.
To-taktssektionen er generatorer med lav effekt - 1-5 kW, og i sjældne tilfælde op til 10.
Dette kan være nok til en autonom strømforsyning derhjemme uden et stort antal elektriske apparater, så der er en chance for at støde på en totaktsmotor, når man vælger, skønt generelt for husets kraft, dens fordele ser noget illusive ud og valget ofte falder på firetaktsmotorer.
Den næste artikel er den type brændstof, der bruges af motoren - benzin, dieselbrændstof eller gas. Det skal huskes, at for at arbejde med gas omdannes benzinmotorer, så du kan skifte mellem disse typer brændstof.
Autonome benzindrevne generatorer
Benzinmotorer er med rette de mest almindelige i husholdningsklassegeneratorer, da de har en række fordele, der udjævner ulemper, der ikke er særlig kritiske til hjemmebrug. Først og fremmest er dette prisen, der er 2-3 gange lavere end diesel-modstykket med lignende egenskaber. Dernæst er evnen til at køre uden frost i koldt vejr op til 20 ° C, og nogle gange endnu højere. Endelig er lyden fra sådanne motorer mere støjsvag end for dieselmotorer, og selve motoren er i stand til at køre med mindstefart (dieselmotoren har brug for en minimal belastning, mindst 40% af den nominelle).
På samme tid kan kun den relativt lille motorressource (inden for 4-5 tusinde timer) og den lave grænse for generatorens maksimale effekt (15 kW) tilskrives benzinminusserne - teoretisk set er det muligt at skabe en mere kraftfuld, men økonomisk mere rentabel, dieselmotor.
Autonome gasgeneratorer
Brug af gas reducerer noget brændstofforbrugsproduktet og øger generelt holdbarheden af benzinmotorer, da der er meget mindre sod i forbrændingsprodukterne. Hvis en gashoved nærmer sig huset, er dette næsten en ideel mulighed, fordi gassen er slukket meget sjældnere end elektricitet.
Autonome dieselgeneratorer
Dieselforbrændingsmotorer er dyrere at fremstille og tungere, men mere økonomiske og mere holdbare, derfor bruges de til autonome kraftværker med høj effekt, eller når øget effektivitet og pålidelighed kræves. Disse krav er især relevante, når det er nødvendigt at levere kraftfulde aktuelle forbrugere i døgnet rundt eller bare i kontinuerlig tilstand.
Sådan bestemmes typen af generator
Det andet navn på denne del af generatoren er generatoren.Det er han, der er direkte ansvarlig for at generere elektricitet og omdanne den mekaniske rotationsenergi af motorakslen til elektrisk energi.
Der er to hovedvarianter af generatorer, der fik deres navn fra de tilsvarende typer af elektriske motorer, taget som deres grundlag - synkrone og asynkrone. Hvis du ikke går ind på tekniske detaljer, er forskellen primært for den gennemsnitlige bruger i let vedligeholdelse og kvalitet (stabilitet) af den producerede elektricitet.
Asynkron generator
Med hensyn til let vedligeholdelse var asynkrone generatorer utvivlsomt de førende, da deres rotor er kortsluttet; har ingen yderligere vikling. Dette betyder, at der ikke er behov for yderligere at afkøle indersiden af det asynkrone kammer - for at lave yderligere ventilationshuller i statoren, gennem hvilken støv og fugt også kommer ind i indersiden. Den eneste service, der kan være nødvendig over tid, er at udskifte lejerne eller blot forny fedt på dem. Desuden kan plusserne ved asynkrone generatorer skrives "venskab" med kortslutningstilstanden (de viser sig bedre, når de arbejder med svejsemaskiner).
Synkron generator
Med hensyn til kvaliteten af den producerede elektricitet viste synkrone generatorer sig bedre her - de har en meget mindre afhængighed af udgangsspændingen på motorakslens rotationsfrekvens (i asynkrone er den lineær, og synkrone giver en given spænding selv med nogle afvigelser). Synkrone generatorer klarer sig også meget bedre under forhold med konstant skiftende belastning og kan modstå kortvarige overbelastninger uden særlige konsekvenser (i asynkrone, i dette tilfælde er der en stor risiko for at afmagnetisere ankeret).
Som et resultat viser asynkrone enheder kun de bedste resultater, hvis de bruges til svejsning. Hvis du har brug for at vælge en generator til et sommerhus eller et hjem, foretrækkes i de fleste tilfælde en synkron type generator, på trods af behovet for periodisk udskiftning af børster og en højere samlet pris. Et ekstra trumfkort er udseendet af børsteløse synkrone generatorer med en egern-burrotor, som gradvist fortrænger asynkrone modeller.
Hvis du har brug for at levere nøjagtigt udstyr, skal du være opmærksom på generatorer med et inverter spændingsgenereringskredsløb. I sådanne enheder udbedres den genererede strøm, ledes gennem stabilisatoren og konverteres derefter tilbage til vekselstrøm. Som et resultat er fejlen i udgangsspændingen kun 1% af det nominelle, mens det i ethvert andet kredsløb er ca. 5%.
Autonome generatorsystemer
I princippet bruges kun to generatoropstartssystemer - manuel og automatisk. Starteren til den første af dem drives af et kabel, der skal trækkes manuelt, først først for at gøre dette, slukke for hovedledningen og derefter starte motoren.
En automatisk start udføres ved hjælp af et ret komplekst system, fordi der ud over direkte afvikling af starteren også skal udføres et antal yderligere handlinger:
- Overvågning af tilstedeværelsen af spænding i hovednetværket. Når den forsvinder, udstedes en kommando til at aktivere generatoren.
- Omskiftning af husets strømforsyning fra hovedledningen til generatoren, så når der ikke vises elektricitet modstrømme, som garantert brænder viklingen.
- Enhver bilist ved, at en kold motor skal startes med en lukket choke. Hvis generatoren fungerer autonomt, har du brug for en blok, der lukker lukkeren, før du starter og åbner den, når motoren varmer op.
- Starter lancering.
- Når der vises spænding på hovedledningen, slukkes generatormotoren, og husets strøm skifter tilbage.
Som et resultat - hvis du har brug for en generator, der er i stand til fuldstændig autonom drift, skal du vælge en enhed med et automatisk startsystem.Lanceringssystemet kan udgøre en temmelig mærkbar del af prisen på alt udstyr.
Yderligere varer
Normalt er alt ekstraudstyr designet til at øge sikkerheden og bekvemmeligheden ved at arbejde med generatoren. En del af det kan installeres under fremstilling af enheden eller føjes til butikken (nogle gange afholdes kampagner), og resten kan købes efter ønske.
Først og fremmest er dette beskyttelsesanordninger - sikringer og afbrydere, der efter nedlukning kan tændes igen i manuel eller automatisk tilstand (afhængigt af generatorens klasse).
Drop sensor - selv fra fabrikken er den installeret på de fleste generatorer, undtagen de mindste i strøm (de er heller ikke nødvendige på totaktsmotorer).
indikatorer - rør, pil eller LED. Vis information om olieniveauets tilstand, signaliser forekomsten af en overbelastning eller vis simpelthen den aktuelle driftsform.
Timemåler - Seriøst letter kontrol af den resterende tid indtil næste større eftersyn eller bare vedligeholdelse af motoren. Ofte til stede i fabriksenheden.
voltmeter - nyttig ved tilslutning af en stor belastning - viser om generatoren begynder at arbejde forkert. Det betragtes som en uundværlig del, men det kan stadig være fraværende på de mest laveffektive enheder - dette gøres ofte af fremtrædende producenter, som om at understrege tilliden til deres produkter.
Brændstoftank med brændstofmåler og dræningskran. Hvor nødvendigt er de to sidste detaljer, hver bestemmer selv, men tanken i sig selv bestemmer, hvor meget tid generatoren er i stand til at arbejde uden tankning. Hvis dette er en enhed af rammetype, forsøger de generelt at installere en tank på den i hele rammelængden. Det skal også huskes, at da benzinanordninger ofte har brug for afbrydelser i drift, kan den tilsvarende tankvolumen også vælges for dem - hvis brændstofet løber tør, skal du lade generatoren hvile.
stikkontakter - enkelt- og trefase. Deres tilgængelighed er ikke reguleret på nogen måde og afhænger helt af producenten. Der kan være en mulighed, når der er et almindeligt stikkontakt og stikkontakt - hvis der ikke er nogen erfaring med at skelne dem "ved øje", er det bedre at studere dokumentationen til generatoren, som skal indikere, hvilket stik der kan tilsluttes.
12 volt udgang - til hvilke klemmeklemmer, en stik eller en separat stikkontakt er fremstillet. Ifølge brugerne glæder oftest tilstedeværelsen af en sådan konklusion bilisterne, da det er praktisk at genoplade batterierne fra det. Til andre formål er det bedre at ikke bruge det, da enheder, der har brug for 12 volt strøm til at arbejde, normalt er følsomme og ikke bør tilsluttes direkte til generatoren.
Antal faser i generatoren
Det er meget simpelt at vælge mellem en enfaset generator og en trefasegenerator - hvis du vil tilslutte trefaseforbrugere af elektricitet, vælges den passende enhed, og hvis der kun er enfasede enheder, en enfasegenerator.
I nogle tilfælde forsøger de for et enfaset netværk at installere en trefasegenerator, styret af overvejelsen om, at det er muligt at "sprede" faserne langs forskellige linjer. Du kan virkelig gøre dette, men kun under en vigtig betingelse - hvis omtrent den samme belastning "hænger" på hver fase - skal forskellen i magt ikke overstige højst 30%. Dette betyder, at hvis to faser af 15 kW-generatoren ikke er optaget, kan maksimalt 5 kW tændes til den tredje. Samtidig fungerer generatoren ikke i nominel tilstand, og med tiden er der en stor risiko for, at den mislykkes.
I et privat hus er det næsten umuligt at opnå ensartet belastningsfordeling, så hvis langt de fleste enheder er enfaset, og en eller to er trefase, skal du enten købe en ekstra generator eller ændre de elektriske enheder til enfase eller ikke bruge disse enheder,når der tilføres strøm til huset fra en generator.
Valg af generatorstrøm
Det kan synes for en uindvidet bruger, at der ikke bør være særlige vanskeligheder med at vælge en gasgenerator til strømforsyning. Dette er et simpelt matematisk problem - hvis generatoren angiver, at den for eksempel kan producere 10 kilowatt, er det på samme tid muligt at hænge på en sådan total styrke. Nogle kan endda overveje, at generatoren har brug for en vis "sikkerhedsmargin", trækker 20-30% fra den maksimale effekt og mener, at alt er korrekt beregnet. I praksis er alt noget mere kompliceret, og for en kompetent beregning bliver du nødt til at tage højde for en yderligere række nuancer.
Strømreserve
Mærkeligt nok, men mange glemmer denne elementære sandhed eller simpelthen forsøger at spare på at vælge en mere magtfuld generator til at levere de samme 20-30% af magtereserven. Som et resultat kan generatoren arbejde for slid, hvilket kraftigt reducerer ressource for sit arbejde.
En asynkron generator kan også kaste en ubehagelig overraskelse, som, selv om den er immun mod kortslutningsstrømme, er ekstremt følsom overfor overbelastning, også på kort sigt. Faktum er, at dens lancering og betjening sikres af det resterende magnetfelt i ankeret - efter at generatoren stopper, bevarer rotoren en vis magnetisering, hvilket er tilstrækkeligt til at inducere EMF på statorviklingerne under den næste opstart af enheden. På tidspunkter med maksimal belastning forsvinder ankerets magnetfelt ganske enkelt, og generatoren holder op med at generere strøm, skønt motoren fortsætter med at rotere. I dette tilfælde er det nødvendigt at magnetisere rotoren med kraft - selvom dette er en simpel procedure, er behovet for gentagelse på tider med overbelastning temmelig ubehageligt for brugeren.
Strømreserven er også nødvendig for at drive elektriske apparater med elektriske motorer, som kræver 2-3 gange mere strøm fra den nominelle værdi for at starte.
Aktiv og reaktiv effekt (volt-ampere og koefficienter)
Det enkleste eksempel, når det ser ud til, at generatoren er defekt, forekommer i tilfælde af uberegnet reaktiv effekt af elektrisk udstyr. Med enkle ord kan det kaldes et parasitisk fænomen, når en del af strømmen ikke bruges til at betjene apparatet, men på tab (varmeudvikling osv.).
Uden at kaste sig ned i junglen inden for elektroteknik, skal en almindelig bruger vide, at ethvert elektrisk apparat, der har en elektrisk motor, har reaktiv effekt til at udføre de korrekte beregninger - der sker en faseskift i dens viklinger og yderligere energitab forekommer. Derfor bestemmes effekten her af produktet fra strømmen og spændingen i forhold til effektfaktoren (Cos φ), som for hver enhed er dens egen og kan være fra 0,3 til 1 (jo mere, jo mindre tab).
Det samme gælder selve generatoren - da den i det væsentlige er en elektrisk motor, har den sin egen koefficient, som normalt er 0,8 (selvom der kan være andre værdier). Dette betyder, at hvis den effekt, der er angivet på generatoren, er 15 kW, så er dette den aktive komponent, og når du tilslutter den reaktive belastning, bliver du nødt til at tage højde for koefficienten, og til sidst vil den vise sig 15 * 0,8 = 12 kW (multiplikation, ikke dividering med koefficienten, gøres, da generatoren strøm genereres), og dette er uden at tage hensyn til koefficienterne for de medfølgende elektriske apparater.
Elektriske apparats reelle effekt beregnes også. For eksempel er der en støvsuger med en nominel effekt på 1000 W og en koefficient på 0,6. I dette tilfælde tager det ikke 1 kW fra generatoren, men 1000 / 0,61,7 VA (Volt-Ampere). Sådanne beregninger behøver ikke udføres, hvis fabrikanterne oprindeligt angav effekt i stedet for den sædvanlige kW i Volt-Ampere, selvom hvis en del af udstyret er markeret med kilowatt og den anden med volt-ampere, vil det være nødvendigt at øve overførsler mellem målesystemer.
Som et resultat, hvis udstyret ikke angiver de nøjagtige værdier i form af Volt-Amps og Cos φ-koefficienten, er det nemmest at tilføje 50% til strømmen til elektriske apparater med elektriske motorer og bruge denne værdi i beregningerne.
Kapacitiv belastning
Begrebet kapacitiv belastning støder oftest af professionelle fotografer - det er dem, der kan bruge belysningsanordninger baseret på udladelamper eller lignende på vejen.
Selve arten af at opnå den kapacitive komponent i den elektriske strøm involverer brugen af en asynkron generator, da den genererer spænding på en "blød" måde - statorfeltet roterer efter rotoren.
Brug af en generator til at drive et hus eller et sommerhus
At vælge en generator til et privat hus, et af de vigtigste spørgsmål vil være at forstå, hvordan den vil blive brugt - som en sikkerhedskopi eller permanent strømkilde. Kun ved at kende det nøjagtige svar på dette spørgsmål, kan du vælge motortype, magt på inventaret og beslutte, om du vil tage en højkvalitetsmærket enhed eller en kinesisk budget med budget.
I alle tilfælde, hvis du har brug for en generator til hele huset, selvom det kun er et sommerhus, giver det ingen mening at se på bærbare modeller med en effekt på 0,8-1,5 kW. De er kun nok til betjening af belysningsenheder og et tv, og selv et køleskab med lav effekt ved opstart kan forårsage overbelastning.
Du skal også være forberedt på at stille et separat rum til generatoren, og det er meget godt, hvis du kan lave lydisolering og opvarmning der. Det sidste spørgsmål er især vigtigt, når du bruger en dieselmotor.
Færdige løsninger, hvor en gas-, gas- eller dieselgenerator er indkapslet i et specielt hus, bliver stadig mere populære. Sådanne kraftværker er monteret på en betonplads nær huset. Hvis midlerne tillader det, er det bedre at foretrække sådanne systemer, da disse er de mest praktiske, praktiske og pålidelige enheder.
Om nødvendigt kan du selv fremstille en lignende container. Nedenfor kan du se et eksempel på en lignende konstruktion lavet af bølgepap.
Og et af de vigtigste spørgsmål er, hvordan man tilslutter generatoren til hjemmenetværket. Kun afbrydere af typen “eller-eller” er egnede til dette - de udelukker fuldstændigt muligheden for elektrisk strøm fra hovedforsyningsledningen, der kommer ind i generatorviklingerne, hvilket uden muligheder fører til deres udbrændthed.
Brug af en generator som sikkerhedskopi eller nødkilde til en boligbygning
Hvis elektriciteten på hovedledningen kun er slukket fra tid til anden, kan du lykønske dig selv med muligheden for at spare. Ud over det faktum, at der ikke er noget særlig behov for at købe en kraftig generator, er en kinesisk fremstillet enhed med en benzinmotor meget velegnet til disse formål. Driftstiden for en sådan generator er omkring 1-1,5 tusind timer, og hvis du kører den en gang om ugen i 3-4 timer, er det let at beregne, at det vil være nok i 12-15 år.
Et andet spørgsmål er, hvis elektriciteten er slukket næsten hver dag (der er ingen grund til at tænke, hvor strømforsyningsfirmaerne ser på det - oftere kan de løse problemet på egen hånd hurtigere) - i dette tilfælde er det mere rentabelt at købe en mærkegenerator. Selv enheder med en benzinmotor fra en betroet producent har en ressource på 4-5 tusinde timer.
Det næste besparelsespunkt er motorens startanordning - hvis strømmen fra tid til anden slukkes, kan du tænde generatoren manuelt. Dette tager naturligvis noget tid, men eliminerer behovet for at betale for meget for et separat automatisk startsystem. Dog skal beslutningen om behovet for dens anvendelse under alle omstændigheder træffes lokalt.
Når man bruger den manuelle inkludering af generatoren, er det også nødvendigt at passe på alarmsystemet for elektricitet i hovednetværket.For at gøre dette kan du tegne en separat linje ind i rummet en almindelig pære, der tænder forbi generatoren - når den lyser op, kan du skifte til en fælles linje.
Brug af en generator som en permanent kilde til elektricitet
Hvis brugen af generatorer med benzinmotorer er mere økonomisk berettiget som en sikkerhedskilde, skal du til permanent drift uden optioner udelukkende vælge fra modeller med diesel-ICE'er og fra pålidelige producenter af sådant udstyr.
Da generatoren fungerer næsten uden afbrydelser, er det bydende nødvendigt at være opmærksom på tilstedeværelsen af vandkøling i den - dette komplicerer og komplicerer hele strukturen, men for en stationær enhed er dette langt fra den mest kritiske faktor.
Du skal også nøje nærme os spørgsmålet om valg af enhedens magt - hvis der ikke er nogen færdigheder til at beregne aktive og reaktive kræfter, er det bedre at betro denne sag til specialister. Selv hvis sælgeren af generatoren ikke kan konsultere dette emne, og tjenesten bliver bestilt for et gebyr på siden, vil det under alle omstændigheder betale sig.
For at fungere som en konstant strømkilde giver det sandsynligvis ingen mening at købe en generator med et automatisk startsystem. I dette tilfælde er behovet for det en sjælden undtagelse, og hvis du pludselig har brug for det, kan det altid installeres separat.
