So wählen Sie einen Generator für zu Hause aus: Auswahl der optimalen Geräteparameter
Die Verwendung von autonomen Generatoren ist weit verbreitet - im Allgemeinen handelt es sich um relativ einfache Geräte, und es gibt keine Probleme bei ihrer Erfassung. Die akutere Frage ist, welcher Generator für ein Haus oder eine Sommerresidenz zu wählen ist, da falsch ausgewählte Merkmale der Ausrüstung im besten Fall zu zu hohen Betriebskosten und im schlimmsten Fall zur Unfähigkeit führen, ihre Funktionen zu erfüllen, und bei systematischer Überlastung ausfallen.
Inhalt:
Arten von Motoren autonomer Generatoren
Verbrennungsmotoren werden hauptsächlich in Zwei- und Viertakt unterteilt. Der grundlegende Unterschied für den Benutzer besteht darin, dass er, um den Zweitaktmotor zu „speisen“, ein Gemisch aus Kraftstoff und Öl vorbereiten und dem Viertaktmotor nur Kraftstoff (oder Diesel) hinzufügen muss - dieser Motor verbraucht ebenfalls Öl, wird jedoch separat gegossen und nicht mit Abgasen belastet.
Die Zweitakt-Sektion besteht aus Stromerzeugern mit einer Leistung von 1 bis 5 kW und in seltenen Fällen bis zu 10 kW.
Dies kann für eine autonome Stromversorgung zu Hause ohne eine große Anzahl von Elektrogeräten ausreichen, so dass bei der Auswahl eines Zweitaktmotors die Möglichkeit besteht, auf diesen zu stoßen, obwohl die Vorteile für die Leistung des Hauses im Allgemeinen etwas illusorisch aussehen und die Auswahl viel wahrscheinlicher auf Viertaktmotoren fällt.
Der nächste Punkt ist die Art des vom Motor verwendeten Kraftstoffs - Benzin, Dieselkraftstoff oder Gas. Beachten Sie, dass Benzinmotoren für die Arbeit mit Benzin erneuert werden, damit Sie zwischen diesen Kraftstoffarten wechseln können.
Autonome benzinbetriebene Generatoren
Benzinmotoren sind zu Recht die am häufigsten verwendeten Generatoren in der Haushaltsklasse, da sie eine Reihe von Vorteilen aufweisen, die Nachteile ausgleichen, die für den Heimgebrauch nicht besonders kritisch sind. Erstens ist dies der Preis, der 2-3 mal niedriger ist als der Diesel mit ähnlichen Eigenschaften. Weiter ist die Fähigkeit, bei kaltem Wetter bis zu 20 ° C und manchmal sogar höher frostfrei zu laufen. Schließlich ist das Geräusch solcher Motoren leiser als das von Dieselmotoren, und der Motor selbst kann mit einer Mindestdrehzahl betrieben werden (der Dieselmotor benötigt eine Mindestlast von mindestens 40% der Nennleistung).
Gleichzeitig sind nur die relativ geringe Motorleistung (innerhalb von 4-5.000 Stunden) und die Untergrenze der maximalen Generatorleistung (15 kW) auf die Minuspunkte des Benzins zurückzuführen - theoretisch ist es möglich, einen leistungsstärkeren, aber wirtschaftlich rentableren Dieselmotor zu entwickeln.
Autonome Gasgeneratoren
Die Verwendung von Gas verringert den Kraftstoffverbrauch etwas und erhöht im Allgemeinen die Lebensdauer von Benzinmotoren, da die Verbrennungsprodukte viel weniger Ruß enthalten. Nähert sich eine Gasleitung dem Haus, ist dies fast eine ideale Option, da das Gas viel seltener als Strom abgeschaltet wird.
Autonome Dieselgeneratoren
Diesel-Verbrennungsmotoren sind teurer in der Herstellung und schwerer, aber wirtschaftlicher und langlebiger. Daher werden sie für autonome Kraftwerke mit hoher Leistung oder, wenn ein höherer Wirkungsgrad und eine höhere Zuverlässigkeit erforderlich sind, verwendet. Diese Anforderungen sind insbesondere dann relevant, wenn leistungsfähige Stromverbraucher rund um die Uhr oder nur im Dauerbetrieb versorgt werden müssen.
So bestimmen Sie den Generatortyp
Der zweite Name für diesen Teil des Generators ist die Lichtmaschine.Er ist direkt für die Stromerzeugung verantwortlich und wandelt die mechanische Rotationsenergie der Motorwelle in elektrische Energie um.
Es gibt zwei Hauptarten von Generatoren, die ihren Namen von den entsprechenden Typen von Elektromotoren erhalten haben, die als Grundlage dienen - synchron und asynchron. Wenn Sie nicht auf technische Details eingehen, liegt der Unterschied hauptsächlich für den durchschnittlichen Benutzer in der Wartungsfreundlichkeit und der Qualität (Stabilität) des erzeugten Stroms.
Asynchroner Generator
In Bezug auf die Wartungsfreundlichkeit waren Asynchrongeneratoren zweifellos führend, da ihr Rotor kurzgeschlossen ist, d.h. hat keine zusätzliche Wicklung. Dies bedeutet, dass das Innere des Asynchronisators nicht zusätzlich gekühlt werden muss, um zusätzliche Belüftungslöcher im Stator zu schaffen, durch die auch Staub und Feuchtigkeit in das Innere gelangen. Der einzige Service, der im Laufe der Zeit erforderlich sein könnte, besteht darin, die Lager auszutauschen oder einfach das Fett auf ihnen zu erneuern. Auch die Vorteile von Asynchrongeneratoren lassen sich mit dem Kurzschlussmodus als „Freundschaft“ bezeichnen (sie zeigen sich besser beim Arbeiten mit Schweißgeräten).
Synchrongenerator
Was die Qualität des erzeugten Stroms angeht, haben sich Synchrongeneratoren hier besser gezeigt - sie haben eine viel geringere Abhängigkeit der Ausgangsspannung von der Drehzahl der Motorwelle (bei Asynchrongeneratoren ist sie linear und bei Synchrongeneratoren ist die Spannung trotz einiger Abweichungen gegeben). Außerdem sind Synchrongeneratoren bei ständig wechselnder Last wesentlich leistungsfähiger und können kurzfristigen Überlastungen ohne besondere Konsequenzen standhalten (bei asynchronen besteht ein hohes Risiko der Entmagnetisierung des Ankers).
Daher erzielen asynchrone Geräte nur dann die besten Ergebnisse, wenn sie zum Schweißen verwendet werden. Wenn Sie einen Generator für ein Sommerhaus oder ein Eigenheim wählen müssen, ist in den meisten Fällen ein Synchrongeneratortyp vorzuziehen, obwohl die Bürsten regelmäßig ausgetauscht werden müssen und die Gesamtkosten höher sind. Ein weiterer Trumpf ist das Auftreten von bürstenlosen Synchrongeneratoren mit einem Käfigläufer, die nach und nach asynchrone Modelle verdrängen.
Wenn Sie genaue Geräte mit Strom versorgen müssen, sollten Sie auf Generatoren mit einer Wechselrichterspannungserzeugungsschaltung achten. In solchen Vorrichtungen wird der erzeugte Strom gleichgerichtet, durch den Stabilisator geleitet und dann in Wechselstrom zurückgewandelt. Infolgedessen beträgt der Fehler der Ausgangsspannung nur 1% des Nennwerts, wohingegen er in jeder anderen Schaltung etwa 5% beträgt.
Autonome Generatorstartsysteme
Grundsätzlich werden nur zwei Generator-Startsysteme verwendet - manuell und automatisch. Der Starter des ersten von ihnen wird von einem Kabel angetrieben, das manuell gezogen werden muss, nur um dies zu tun, schalten Sie die Hauptleitung aus und starten Sie dann den Motor.
Ein automatischer Start wird mit einem ziemlich komplexen System durchgeführt, da zusätzlich zum direkten Abwickeln des Anlassers eine Reihe zusätzlicher Aktionen ausgeführt werden müssen:
- Überwachung des Vorhandenseins von Spannung im Hauptnetz. Wenn es verschwindet, wird ein Befehl zum Aktivieren des Generators ausgegeben.
- Schalten Sie die Stromversorgung des Hauses von der Hauptleitung zum Generator, damit bei Stromausfall keine Gegenströme auftreten, die die Wicklung garantiert verbrennen.
- Jeder Autofahrer weiß, dass ein kalter Motor mit geschlossener Drossel gestartet werden muss. Wenn der Generator autonom arbeitet, benötigen Sie einen Block, der die Klappe vor dem Starten schließt und nach dem Aufwärmen des Motors öffnet.
- Starter starten.
- Wenn Spannung an der Hauptleitung anliegt, wird der Generatormotor abgeschaltet und die Stromversorgung des Hauses wird zurückgeschaltet.
Infolgedessen müssen Sie ein Gerät mit einem automatischen Startsystem auswählen, wenn Sie einen Generator benötigen, der vollständig autonom arbeiten kann.Das Abschusssystem kann einen beachtlichen Teil der Kosten für alle Ausrüstungsgegenstände ausmachen.
Zusätzliche Artikel
In der Regel sind alle zusätzlichen Geräte so konzipiert, dass die Sicherheit und der Komfort beim Arbeiten mit dem Generator erhöht werden. Ein Teil davon kann während der Herstellung des Geräts installiert oder dem Geschäft hinzugefügt werden (manchmal werden Werbeaktionen abgehalten), der Rest kann nach Belieben gekauft werden.
Dies sind zunächst Schutzeinrichtungen - Sicherungen und Leistungsschalter, die nach dem Abschalten manuell oder automatisch (je nach Klasse des Generators) wieder eingeschaltet werden können.
Tropfensensor - Selbst ab Werk ist es bei den meisten Generatoren installiert, mit Ausnahme der kleinsten Leistung (auch bei Zweitaktmotoren werden sie nicht benötigt).
Indikatoren - Röhre, Pfeil oder LED. Sie zeigen Informationen zum Ölstand an, signalisieren das Auftreten einer Überlastung oder zeigen einfach die aktuelle Betriebsart an.
Betriebsstundenzähler - Erleichtert die Kontrolle der verbleibenden Zeit bis zur nächsten Generalüberholung oder Wartung des Motors. Oft in der Werksmontage vorhanden.
Voltmeter - Nützlich beim Anschließen einer großen Last - Zeigt an, ob der Generator nicht richtig funktioniert. Es gilt als unverzichtbarer Bestandteil, kann aber bei Geräten mit geringem Stromverbrauch immer noch fehlen - dies wird häufig von namhaften Herstellern getan, als würde das Vertrauen in ihre Produkte betont.
Kraftstofftank mit Tankanzeige und Ablasshahn. Wie notwendig die letzten beiden Details sind, entscheidet jeder für sich selbst, aber der Tank als Ganzes bestimmt, wie viel Zeit der Generator ohne Nachfüllen arbeiten kann. Wenn es sich um ein Gerät vom Rahmentyp handelt, wird in der Regel versucht, einen Tank über die gesamte Länge des Rahmens darauf zu installieren. Zu beachten ist auch, dass bei Benzingeräten häufig Betriebsunterbrechungen auftreten und für diese auch das entsprechende Tankvolumen gewählt werden kann - wenn der Kraftstoff ausgeht, müssen Sie den Generator ruhen lassen.
Steckdosen - einphasig und dreiphasig. Ihre Verfügbarkeit ist in keiner Weise reguliert und hängt vollständig vom Hersteller ab. Es kann eine Option geben, wenn es eine normale und eine Steckdose gibt - wenn es keine Erfahrung gibt, sie "nach Augenmaß" zu unterscheiden, ist es besser, die Dokumentation für den Generator zu studieren, die angibt, welche Steckdose angeschlossen werden kann.
12 Volt Ausgang - für welche Klemmen eine Steckdose oder eine separate Steckdose hergestellt wird. Nach Ansicht der Benutzer ist das Vorhandensein einer solchen Schlussfolgerung für Autofahrer am häufigsten eine Freude, da es praktisch ist, die Batterien daraus aufzuladen. Für andere Zwecke ist es besser, es nicht zu verwenden, da Geräte, die 12 Volt zum Arbeiten benötigen, normalerweise empfindlich sind und nicht direkt an den Generator angeschlossen werden sollten.
Anzahl der Phasen des Generators
Es ist sehr einfach, zwischen einem einphasigen und einem dreiphasigen Generator zu wählen. Wenn Sie dreiphasige Stromverbraucher anschließen möchten, wird das entsprechende Gerät ausgewählt, und wenn es nur einphasige Geräte gibt, ein einphasiger Generator.
In einigen Fällen wird für ein Einphasennetz versucht, einen Dreiphasengenerator zu installieren, wobei berücksichtigt wird, dass es möglich ist, die Phasen entlang verschiedener Linien zu "streuen". Sie können dies wirklich tun, aber nur unter einer wichtigen Bedingung - wenn an jeder Phase ungefähr dieselbe Last hängt - sollte die Leistungsdifferenz maximal 30% betragen. Das heißt, wenn zwei Phasen des 15 kW-Generators nicht belegt sind, können maximal 5 kW auf die dritte zugeschaltet werden. Gleichzeitig arbeitet der Generator selbst nicht im Nennmodus, und mit der Zeit besteht ein großes Risiko für seinen Ausfall.
In einem Privathaus ist es fast unmöglich, eine gleichmäßige Lastverteilung zu erreichen. Wenn die meisten Geräte einphasig und ein oder zwei dreiphasig sind, müssen Sie entweder einen zusätzlichen Generator kaufen oder die elektrischen Geräte selbst gegen einphasig austauschen oder diese Geräte nicht verwenden.wenn das Haus von einem Generator mit Strom versorgt wird.
Auswahl der Generatorleistung
Für einen ungeübten Benutzer dürfte es keine besonderen Schwierigkeiten geben, einen Gasgenerator für die Stromversorgung auszuwählen. Dies ist ein einfaches mathematisches Problem - wenn der Generator angibt, dass er beispielsweise 10 Kilowatt erzeugen kann, dann ist es gleichzeitig möglich, eine solche Gesamtleistung daran zu hängen. Einige denken vielleicht sogar, dass der Generator eine gewisse „Sicherheitsmarge“ benötigt, ziehen 20-30% von der maximalen Leistung ab und glauben, dass alles korrekt berechnet wurde. In der Praxis ist alles etwas komplizierter und für eine kompetente Berechnung müssen Sie eine zusätzliche Reihe von Nuancen berücksichtigen.
Gangreserve
Seltsamerweise vergessen aber viele diese elementare Wahrheit oder versuchen einfach, bei der Auswahl eines leistungsstärkeren Generators zu sparen, um die gleichen 20-30% der Leistungsreserve bereitzustellen. Infolgedessen kann der Generator auf Verschleiß arbeiten, was die Ressource seiner Arbeit stark verringert.
Außerdem kann ein Asynchrongenerator eine unangenehme Überraschung auslösen, die zwar unempfindlich gegen Kurzschlussströme ist, jedoch extrem empfindlich gegen Überlastungen, auch kurzzeitige. Fakt ist, dass sein Start und Betrieb durch das Restmagnetfeld des Ankers sichergestellt wird - nachdem der Generator gestoppt ist, behält der Rotor eine gewisse Magnetisierung bei, die ausreicht, um beim nächsten Start des Geräts EMK auf die Statorwicklungen auszulösen. In Zeiten von Überlastspitzen verschwindet das Magnetfeld des Ankers einfach und der Generator hört auf, Strom zu erzeugen, obwohl sich der Motor weiter dreht. In diesem Fall muss der Rotor zwangsweise magnetisiert werden - obwohl dies ein einfacher Vorgang ist, ist die Notwendigkeit seiner Wiederholung in Zeiten der Überlastung für den Benutzer eher unangenehm.
Die Gangreserve wird auch benötigt, um Elektrogeräte mit Elektromotoren anzutreiben, die zum Starten 2-3 mal mehr Strom vom Nennwert benötigen.
Wirk- und Blindleistung (Voltampere und Koeffizienten)
Das einfachste Beispiel, bei dem es den Anschein hat, dass der Generator defekt ist, ist der Fall, dass die Blindleistung elektrischer Geräte nicht berücksichtigt wird. In einfachen Worten kann von einem parasitären Phänomen gesprochen werden, wenn ein Teil der Energie nicht für den Betrieb des Geräts, sondern für Verluste (Wärmeerzeugung usw.) aufgewendet wird.
Ohne in den Dschungel der Elektrotechnik einzutauchen, muss ein gewöhnlicher Benutzer wissen, dass jedes Elektrogerät mit einem Elektromotor über Blindleistung verfügt, um die richtigen Berechnungen durchzuführen - es kommt zu einer Phasenverschiebung der Wicklungen und zusätzlichen Energieverlusten. Daher wird die Leistung hier durch das Produkt aus Stromstärke und Spannung im Verhältnis zum Leistungsfaktor (Cos φ) bestimmt, der für jedes Gerät seine eigene ist und zwischen 0,3 und 1 liegen kann (je mehr, desto weniger Verlust).
Gleiches gilt für den Generator selbst - da es sich im Wesentlichen um einen Elektromotor handelt, hat er einen eigenen Koeffizienten, der normalerweise 0,8 beträgt (obwohl es auch andere Werte geben kann). Das heißt, wenn am Generator die Leistung von 15 kW angegeben ist, dann ist dies die aktive Komponente, und wenn die Blindlast angeschlossen wird, muss der Koeffizient berücksichtigt werden, und als Ergebnis ergibt sich 15 * 0,8 = 12 kW (Multiplikation, nicht Division durch den Koeffizienten, da der Generator erfolgt) Strom erzeugt wird) und dies ohne Berücksichtigung der Koeffizienten der versorgten Elektrogeräte.
Die Wirkleistung von Elektrogeräten wird ebenfalls berechnet. Zum Beispiel gibt es einen Staubsauger mit einer Nennleistung von 1000 W und einem Koeffizienten von 0,6. In diesem Fall benötigt der Generator nicht 1 kW, sondern 1000 / 0,6 10001,7 VA (Volt-Ampere). Solche Berechnungen müssen nicht durchgeführt werden, wenn die Hersteller ursprünglich die Leistung anstelle der üblichen kW in Volt-Ampere angegeben haben. Wenn jedoch ein Teil des Geräts mit Kilowatt und der andere Teil mit Volt-Ampere gekennzeichnet ist, ist es erforderlich, Übertragungen zwischen Messsystemen zu üben.
Wenn das Gerät die genauen Werte in Form von Volt-Ampere und des Cos φ-Koeffizienten nicht angibt, ist es daher am einfachsten, die Leistung von Elektrogeräten mit Elektromotoren um 50% zu erhöhen und diesen Wert in die Berechnungen einzubeziehen.
Kapazitive Belastung
Das Konzept der kapazitiven Last wird am häufigsten von professionellen Fotografen verwendet - sie können Beleuchtungsvorrichtungen auf der Straße verwenden, die auf Entladungslampen oder dergleichen basieren.
Um die kapazitive Komponente des elektrischen Stroms zu erhalten, wird ein Asynchrongenerator verwendet, der auf "sanfte" Weise Spannung erzeugt - das Statorfeld dreht sich nach dem Rotor.
Mit einem Generator ein Haus oder eine Hütte mit Strom versorgen
Bei der Auswahl eines Generators für ein Privathaus wird eine der Hauptfragen sein, zu verstehen, wie er verwendet wird - als Backup oder permanente Stromquelle. Nur wenn Sie die genaue Antwort auf diese Frage kennen, können Sie den Motortyp und die Leistung des Inventars auswählen und entscheiden, ob Sie ein hochwertiges Markengerät oder ein preisgünstiges chinesisches Modell verwenden möchten.
Wenn Sie einen Generator für das ganze Haus benötigen, auch wenn es sich nur um eine Sommerresidenz handelt, macht es keinen Sinn, nach tragbaren Modellen mit einer Leistung von 0,8 bis 1,5 kW zu suchen. Sie sind nur für den Betrieb von Beleuchtungsgeräten und Fernsehgeräten ausreichend, und selbst ein Kühlschrank mit geringem Stromverbrauch beim Start kann zu einer Überlastung führen.
Sie müssen auch darauf vorbereitet sein, einen separaten Raum für den Generator bereitzustellen, und es ist sehr gut, wenn Sie dort Schallisolierung und Heizung vornehmen können. Die letzte Frage ist besonders wichtig, wenn ein Dieselmotor verwendet wird.
Immer beliebter werden fertige Lösungen, bei denen ein Gas-, Gas- oder Dieselgenerator in einem speziellen Gehäuse untergebracht ist. Solche Kraftwerke werden auf einer Betonstelle in der Nähe des Hauses montiert. Wenn die Mittel es erlauben, ist es besser, solchen Systemen den Vorzug zu geben, da dies die praktischsten, bequemsten und zuverlässigsten Geräte sind.
Bei Bedarf können Sie einen ähnlichen Behälter selbst herstellen. Unten sehen Sie ein Beispiel einer ähnlichen Konstruktion aus Wellpappe.
Eine der Hauptfragen ist, wie der Generator an das Heimnetzwerk angeschlossen wird. Hierfür sind nur Leistungsschalter vom Typ „oder oder“ geeignet - sie schließen die Möglichkeit vollständig aus, dass elektrischer Strom von der Hauptstromversorgungsleitung auf die Generatorwicklungen gelangt, was ohne Optionen zu deren Durchbrennen führt.
Verwendung eines Generators als Backup- oder Notfallquelle für ein Wohngebäude
Wenn der Strom auf der Hauptleitung nur von Zeit zu Zeit abgeschaltet wird, können Sie sich zu der Gelegenheit zum Sparen beglückwünschen. Neben der Tatsache, dass es nicht unbedingt erforderlich ist, einen leistungsstarken Generator zu kaufen, ist ein in China hergestelltes Gerät mit einem Benzinmotor für diese Zwecke durchaus geeignet. Die Lebensdauer eines solchen Generators beträgt ungefähr 1-1,5 Tausend Stunden, und wenn Sie ihn einmal pro Woche 3-4 Stunden lang betreiben, ist es einfach zu berechnen, dass er für 12-15 Jahre ausreicht.
Eine andere Frage ist, ob der Strom fast täglich abgeschaltet wird (es macht keinen Sinn darüber nachzudenken, wo die Energieversorgungsunternehmen ihn suchen - häufiger können sie das Problem selbst schneller lösen). In diesem Fall ist es rentabler, einen Markengenerator zu kaufen. Sogar Geräte mit einem Benzinmotor eines vertrauenswürdigen Herstellers haben eine Betriebsdauer von 4-5.000 Stunden.
Der nächste Speicherpunkt ist die Motorstartvorrichtung. Wenn der Strom von Zeit zu Zeit abgeschaltet wird, können Sie den Generator manuell einschalten. Dies dauert natürlich einige Zeit, erübrigt jedoch die Notwendigkeit einer Überzahlung für ein separates automatisches Startsystem. Die Entscheidung über die Notwendigkeit seiner Verwendung muss jedoch in jedem Fall vor Ort getroffen werden.
Außerdem müssen Sie bei Verwendung der manuellen Einbeziehung des Generators auf die Alarmanlage für das Auftreten von Strom im Hauptnetz achten.Dazu können Sie eine gewöhnliche Glühbirne, die am Generator vorbeigeht, in den Raum einzeichnen. Wenn sie aufleuchtet, können Sie auf eine gemeinsame Leitung umschalten.
Verwendung eines Generators als permanente Stromquelle
Wenn der Einsatz von Generatoren mit Benzinmotoren als Ersatzquelle wirtschaftlicher gerechtfertigt ist, müssen Sie für den Dauerbetrieb ohne Optionen ausschließlich Modelle mit Diesel-ICE und solche von vertrauenswürdigen Herstellern wählen.
Da der Generator nahezu unterbrechungsfrei arbeitet, muss unbedingt auf die Wasserkühlung geachtet werden - dies verkompliziert und verkompliziert den gesamten Aufbau, aber für ein stationäres Gerät ist dies alles andere als der kritischste Faktor.
Sie müssen sich auch mit der Auswahl der Geräteleistung befassen. Wenn Sie nicht in der Lage sind, Wirk- und Blindleistungen zu berechnen, ist es besser, diese Angelegenheit Spezialisten anzuvertrauen. Auch wenn der Verkäufer des Generators sich zu diesem Thema nicht beraten kann und der Service kostenpflichtig bestellt wird, zahlt es sich in jedem Fall aus.
Um als Konstantstromquelle zu arbeiten, ist es höchstwahrscheinlich nicht sinnvoll, einen Generator mit einem automatischen Startsystem zu kaufen. In diesem Fall ist dies eine seltene Ausnahme. Wenn Sie es plötzlich benötigen, kann es immer separat installiert werden.
