Come scegliere un generatore per la casa: selezione dei parametri ottimali dell'attrezzatura
L'uso di generatori autonomi è una pratica diffusa: in generale si tratta di dispositivi abbastanza semplici e non ci sono problemi con la loro acquisizione. La domanda più acuta è quale generatore scegliere per una casa o una residenza estiva, perché le caratteristiche erroneamente selezionate dell'attrezzatura nel migliore dei casi comporteranno un costo eccessivo elevato del suo funzionamento e, nel peggiore dei casi, l'incapacità di svolgere le sue funzioni e la rottura per sovraccarico sistematico.
contenuto:
Tipi di motori di generatori autonomi
I motori a combustione interna sono principalmente divisi in due e quattro tempi. La differenza fondamentale per l'utente è che per "alimentare" quello a due tempi, dovrà preparare una miscela di carburante e olio e semplicemente aggiungere carburante (o diesel) a quello a quattro tempi - questo motore consuma anche olio, ma viene versato separatamente e non viene emesso con gas di scarico.
La sezione a due tempi è generatori a bassa potenza - 1-5 kW, e in rari casi fino a 10.
Questo può essere sufficiente per un alimentatore autonomo a casa senza un gran numero di apparecchi elettrici, quindi c'è la possibilità di incontrare un motore a due tempi quando si sceglie, sebbene in generale, per la potenza della casa, i suoi vantaggi sembrano un po 'illusori e la scelta cade spesso su quelli a quattro tempi.
L'ordine del giorno reca il tipo di carburante utilizzato dal motore: benzina, gasolio o gas. Va ricordato che per funzionare a gas, i motori a benzina vengono rifatti, in modo da poter passare tra questi tipi di carburante.
Generatori autonomi a benzina
I motori a benzina sono giustamente i più comuni nei generatori di classe domestici, in quanto presentano una serie di vantaggi che eliminano gli svantaggi che non sono particolarmente critici per l'uso domestico. Prima di tutto, questo è il prezzo, che è 2-3 volte inferiore alla controparte diesel con caratteristiche simili. La prossima è la possibilità di correre senza gelo con tempo freddo fino a 20 ° C, e talvolta anche più in alto. Infine, il suono di tali motori è più silenzioso di quello dei motori diesel e il motore stesso è in grado di funzionare alla velocità minima (il motore diesel necessita di un carico minimo, almeno il 40% del valore nominale).
Allo stesso tempo, solo la risorsa motoria relativamente piccola (entro 4-5 mila ore) e il limite inferiore della potenza massima del generatore (15 kW) possono essere attribuiti agli svantaggi della benzina - teoricamente, è possibile creare un motore diesel più potente, ma economicamente più redditizio.
Generatori di gas autonomi
L'uso del gas riduce in qualche modo il consumo di carburante e generalmente aumenta la durata dei motori a benzina, poiché c'è molto meno fuliggine nei prodotti della combustione. Se una conduttura del gas si avvicina alla casa, questa è quasi un'opzione ideale, perché il gas viene spento molto meno spesso dell'elettricità.
Generatori autonomi diesel
I motori diesel a combustione interna sono più costosi da produrre e più pesanti, ma più economici e più durevoli, quindi vengono utilizzati per centrali autonome di elevata potenza o, quando sono richieste maggiore efficienza e affidabilità. Questi requisiti sono particolarmente rilevanti quando è necessario fornire potenti consumatori attuali in modalità continua o continua.
Come determinare il tipo di generatore
Il secondo nome per questa parte del generatore è l'alternatore.È lui che è direttamente responsabile della generazione di elettricità, convertendo l'energia meccanica di rotazione dell'albero motore in energia elettrica.
Esistono due principali varietà di generatori, che prendono il nome dai corrispondenti tipi di motori elettrici, presi come base: sincroni e asincroni. Se non si entra nei dettagli tecnici, principalmente per l'utente medio la differenza sarà nella facilità di manutenzione e qualità (stabilità) dell'elettricità generata.
Generatore asincrono
In termini di facilità di manutenzione, i generatori asincroni sono stati senza dubbio i leader poiché il loro rotore è in cortocircuito, ad es. non ha avvolgimenti aggiuntivi. Ciò significa che non è necessario raffreddare ulteriormente l'interno della camera asincrona per creare ulteriori fori di ventilazione nello statore attraverso i quali anche polvere e umidità entrano all'interno. L'unico servizio che potrebbe essere necessario nel tempo è quello di sostituire i cuscinetti o semplicemente di rinnovare il grasso su di essi. Inoltre, i vantaggi dei generatori asincroni possono essere scritti "amicizia" con la modalità di cortocircuito (si mostrano meglio quando si lavora con saldatrici).
Generatore sincrono
Per quanto riguarda la qualità dell'elettricità generata, i generatori sincroni si sono dimostrati migliori qui - hanno una dipendenza molto più piccola della tensione di uscita dalla frequenza di rotazione dell'albero motore (in quelli asincroni è lineare e quelli sincroni danno una determinata tensione anche con alcune deviazioni). Inoltre, i generatori sincroni funzionano molto meglio in condizioni di carico in costante cambiamento e possono sopportare sovraccarichi a breve termine senza conseguenze speciali (in quelli asincroni, in questo caso vi è un elevato rischio di smagnetizzazione dell'ancoraggio).
Di conseguenza, i dispositivi asincroni mostrano i migliori risultati solo se vengono utilizzati per la saldatura. Se è necessario scegliere un generatore per una casa estiva o una casa, nella maggior parte dei casi è preferibile un tipo sincrono di generatore, nonostante la necessità di sostituire periodicamente le spazzole e un costo complessivo più elevato. Un'ulteriore carta vincente è l'aspetto di generatori sincroni senza spazzole con un rotore a gabbia di scoiattolo, che spostano gradualmente i modelli asincroni.
Se è necessario alimentare apparecchiature precise, prestare attenzione ai generatori con un circuito di generazione della tensione dell'inverter. In tali dispositivi, la corrente generata viene rettificata, condotta attraverso lo stabilizzatore e quindi riconvertita in corrente alternata. Di conseguenza, l'errore della tensione di uscita è solo dell'1% del valore nominale, mentre in qualsiasi altro circuito è di circa il 5%.
Sistemi di lancio del generatore autonomo
In linea di principio, vengono utilizzati solo due sistemi di avvio del generatore: manuale e automatico. L'avviatore del primo di essi è azionato da un cavo, che deve essere tirato manualmente, solo prima di farlo, spegnere la linea principale e quindi avviare il motore.
Un avvio automatico viene eseguito mediante un sistema piuttosto complesso, poiché oltre a svolgere direttamente lo starter, è necessario eseguire una serie di azioni aggiuntive:
- Monitoraggio della presenza di tensione nella rete principale. Quando scompare, viene emesso un comando per attivare il generatore.
- Commutazione dell'alimentazione elettrica della casa dalla linea principale al generatore, in modo che quando l'elettricità non appare controcorrente, che è garantita per bruciare l'avvolgimento.
- Ogni automobilista sa che un motore freddo deve essere avviato con uno starter chiuso. Se il generatore funziona in modo autonomo, è necessario un blocco che chiuda l'otturatore prima di avviarlo e lo apra dopo il riscaldamento del motore.
- Lancio di avviamento.
- Quando la tensione appare sulla linea principale, il motore del generatore viene spento e la potenza della casa ritorna.
Di conseguenza, se è necessario un generatore in grado di funzionare in modo completamente autonomo, è necessario selezionare un dispositivo con un sistema di avvio automatico.Il sistema di lancio può costituire una parte abbastanza evidente del costo di tutte le apparecchiature.
Oggetti aggiuntivi
Di solito, tutte le apparecchiature aggiuntive sono progettate per aumentare la sicurezza e la comodità di lavorare con il generatore. Parte di esso può essere installato durante la produzione del dispositivo o aggiunto al negozio (a volte vengono organizzate promozioni) e il resto può essere acquistato a piacimento.
Innanzitutto, si tratta di dispositivi di protezione: fusibili e interruttori automatici che, dopo lo spegnimento, possono essere riattivati in modalità manuale o automatica (a seconda della classe del generatore).
Sensore di caduta - anche dalla fabbrica è installato sulla maggior parte dei generatori, ad eccezione della più piccola potenza (inoltre non sono necessari sui motori a due tempi).
indicatori - tubo, freccia o LED. Mostra le informazioni sullo stato del livello dell'olio, segnala il verificarsi di un sovraccarico o visualizza semplicemente la modalità operativa corrente.
Contaore - Facilita seriamente il controllo del tempo rimanente fino alla prossima revisione o alla semplice manutenzione del motore. Spesso presente nel montaggio in fabbrica.
voltometro - utile quando si collega un carico elevato - mostra se il generatore inizia a funzionare in modo errato. È considerata una parte indispensabile, ma può ancora essere assente sui dispositivi a bassa potenza - questo è spesso fatto da produttori eminenti, come se enfatizzasse la fiducia nei loro prodotti.
Serbatoio carburante con indicatore livello carburante e rubinetto di scarico. Quanto sono necessari gli ultimi due dettagli, ognuno decide per se stesso, ma il serbatoio stesso nel suo insieme determina quanto tempo il generatore è in grado di funzionare senza rifornimento di carburante. Se si tratta di un dispositivo di tipo frame, generalmente tentano di installare un serbatoio su di esso per l'intera lunghezza del frame. Va inoltre tenuto presente che poiché i dispositivi a benzina necessitano spesso di interruzioni durante il funzionamento, è possibile selezionare anche il volume del serbatoio corrispondente per loro - se il carburante si esaurisce, è necessario lasciare riposare il generatore.
prese - monofase e trifase. La loro disponibilità non è regolata in alcun modo e dipende completamente dal produttore. Potrebbe esserci un'opzione quando c'è una presa normale e di alimentazione - se non c'è esperienza per distinguerle "ad occhio", allora è meglio studiare la documentazione per il generatore, che dovrebbe indicare quale presa può essere collegata.
Uscita 12 volt - per i quali sono realizzati morsetti a morsetto, una presa o un'uscita separata. Secondo gli utenti, molto spesso la presenza di una tale conclusione fa piacere agli automobilisti, poiché è conveniente ricaricare le batterie da esso. Per altri scopi, è meglio non usarlo, poiché i dispositivi che richiedono 12 Volt di potenza per funzionare sono generalmente sensibili e non devono essere collegati direttamente al generatore.
Numero di fasi del generatore
È molto semplice scegliere tra un generatore monofase e trifase: se si desidera collegare i consumatori trifase di elettricità, viene selezionato il dispositivo appropriato e se ci sono solo dispositivi monofase, un generatore monofase.
In alcuni casi, per una rete monofase, cercano di installare un generatore trifase, guidati dalla considerazione che è possibile "spargere" le fasi lungo linee diverse. Puoi davvero farlo, ma solo in una condizione importante - se approssimativamente lo stesso carico si blocca su ogni fase - la differenza di potenza non dovrebbe superare un massimo del 30%. Ciò significa che se non sono occupate due fasi del generatore da 15 kW, è possibile attivare un massimo di 5 kW al terzo. Allo stesso tempo, il generatore stesso non funzionerà nella modalità nominale e nel tempo c'è un grande rischio di guasto.
In una casa privata, è quasi impossibile ottenere una distribuzione uniforme del carico, quindi se la stragrande maggioranza dei dispositivi è monofase e una o due sono trifase, è necessario acquistare un generatore aggiuntivo o cambiare i dispositivi elettrici stessi in monofase o non utilizzare questi dispositivi,quando l'alimentazione è fornita alla casa da un generatore.
Selezione della potenza del generatore
Può sembrare a un utente non iniziato che non dovrebbero esserci particolari difficoltà nella scelta di un generatore di gas per l'alimentazione. Questo è un semplice problema matematico: se il generatore indica che può produrre, ad esempio, 10 kilowatt, allora è possibile appendere su di esso una potenza così totale. Alcuni potrebbero addirittura ritenere che il generatore abbia bisogno di un certo "margine di sicurezza", sottrarre il 20-30% dalla potenza massima e ritenere che tutto sia calcolato correttamente. In pratica, tutto è un po 'più complicato e per un calcolo competente, dovrai prendere in considerazione una serie aggiuntiva di sfumature.
Riserva di carica
Stranamente, ma molti dimenticano questa verità elementare o semplicemente cercano di risparmiare scegliendo un generatore più potente per fornire lo stesso 20-30% della riserva di carica. Di conseguenza, il generatore può funzionare per usura, il che riduce drasticamente la risorsa del suo lavoro.
Inoltre, un generatore asincrono può lanciare una spiacevole sorpresa che, sebbene immune alle correnti di corto circuito, è estremamente sensibile ai sovraccarichi, anche a quelli a breve termine. Il fatto è che il suo lancio e il suo funzionamento sono assicurati dal campo magnetico residuo dell'armatura: dopo l'arresto del generatore, il rotore mantiene un po 'di magnetizzazione, che è sufficiente a indurre EMF sugli avvolgimenti dello statore durante il successivo avvio del dispositivo. In momenti di sovraccarico di picco, il campo magnetico dell'indotto scompare semplicemente e il generatore cessa di generare corrente, sebbene il motore continui a ruotare. In questo caso, è necessario magnetizzare forzatamente il rotore - sebbene questa sia una procedura semplice, la necessità della sua ripetizione nei momenti di sovraccarico è piuttosto spiacevole per l'utente.
Inoltre, la riserva di carica è necessaria per alimentare gli apparecchi elettrici con motori elettrici, che richiedono 2-3 volte più corrente dal valore nominale per iniziare.
Potenza attiva e reattiva (volt-ampere e coefficienti)
L'esempio più semplice, quando può sembrare che il generatore sia difettoso, si verifica nel caso della potenza reattiva non contabilizzata delle apparecchiature elettriche. In parole semplici, può essere chiamato un fenomeno parassitario, quando parte dell'energia non viene spesa per il funzionamento dell'apparecchio, ma per le perdite (generazione di calore, ecc.).
Senza immergersi nella giungla dell'ingegneria elettrica, un utente normale deve sapere che qualsiasi apparecchio elettrico che ha un motore elettrico ha una potenza reattiva per eseguire i calcoli corretti: si verifica uno spostamento di fase nei suoi avvolgimenti e si verificano ulteriori perdite di energia. Pertanto, la potenza qui è determinata dal prodotto dell'intensità e della tensione attuali relative al fattore di potenza (Cos φ), che per ogni dispositivo è proprio e può essere compreso tra 0,3 e 1 (maggiore è, minore è la perdita).
Lo stesso vale per il generatore stesso - poiché è essenzialmente un motore elettrico, ha un suo coefficiente, che di solito è 0,8 (sebbene possano esserci altri valori). Ciò significa che se la potenza indicata sul generatore è di 15 kW, questo è il componente attivo e quando si collega il carico reattivo, si dovrà prendere in considerazione il coefficiente e alla fine si otterrà 15 * 0,8 = 12 kW (la moltiplicazione, non la divisione per coefficiente, viene eseguita, poiché il generatore viene generata corrente) e questo senza tenere conto dei coefficienti degli apparecchi elettrici forniti.
Viene inoltre calcolata la potenza reale degli apparecchi elettrici. Ad esempio, esiste un aspirapolvere con una potenza nominale di 1000 W e un coefficiente di 0,6. In questo caso, non impiegherà 1 kW dal generatore, ma 1000 / 0,6≈1,7 VA (Volt-Ampere). Tali calcoli non dovranno essere effettuati se inizialmente i produttori hanno indicato la potenza invece dei soliti kW in Volt-Amp, sebbene se una parte dell'apparecchiatura è contrassegnata con kilowatt e l'altra con volt-amp, sarà necessario praticare i trasferimenti tra i sistemi di misurazione.
Di conseguenza, se l'apparecchiatura non indica i valori esatti sotto forma di Volt-Amp e coefficiente Cos φ, è più semplice aggiungere il 50% alla potenza degli apparecchi elettrici con motori elettrici e utilizzare questo valore nei calcoli.
Carico capacitivo
Il concetto di carico capacitivo viene spesso incontrato dai fotografi professionisti: sono loro che possono utilizzare dispositivi di illuminazione basati su lampade a scarica o simili sulla strada.
La natura stessa di ottenere il componente capacitivo della corrente elettrica comporta l'uso di un generatore asincrono, poiché genera tensione in modo "morbido" - il campo dello statore ruota dopo il rotore.
Utilizzo di un generatore per alimentare una casa o un cottage
Scegliendo un generatore per una casa privata, una delle domande principali sarà capire come verrà utilizzata - come fonte di backup o permanente di elettricità. Solo conoscendo la risposta esatta a questa domanda, puoi selezionare il tipo di motore, la potenza dell'inventario e decidere se prendere un dispositivo di marca di alta qualità o un modello cinese economico.
In ogni caso, se hai bisogno di un generatore per l'intera casa, anche se è solo una residenza estiva, non ha senso guardare a modelli portatili con una potenza di 0,8-1,5 kW. Sono sufficienti solo per il funzionamento di dispositivi di illuminazione e TV e anche un frigorifero a bassa potenza all'avvio può causare sovraccarico.
Devi anche essere pronto a fornire una stanza separata per il generatore, ed è molto buono se puoi realizzare insonorizzazione e riscaldamento lì. L'ultima domanda è particolarmente importante quando si utilizza un motore diesel.
Le soluzioni pronte per l'uso in cui un generatore di gas, gas o diesel è racchiuso in un alloggiamento speciale stanno diventando sempre più popolari. Tali centrali elettriche sono montate su un sito di cemento vicino alla casa. Se i mezzi lo consentono, è meglio privilegiare tali sistemi, poiché questi sono i dispositivi più pratici, convenienti e affidabili.
Se necessario, puoi creare tu stesso un contenitore simile. Di seguito puoi vedere un esempio di una costruzione simile fatta di cartone ondulato.
E una delle domande principali è come collegare il generatore alla rete domestica. Solo gli interruttori di tipo "or-or" sono adatti a questo: escludono completamente la possibilità che la corrente elettrica dalla linea di alimentazione principale entri negli avvolgimenti del generatore, il che, senza opzioni, porta al loro esaurimento.
Utilizzo di un generatore come fonte di backup o di emergenza per un edificio residenziale
Se l'elettricità sulla linea principale viene spenta solo di tanto in tanto, allora puoi congratularti con te stesso per l'opportunità di risparmiare. Oltre al fatto che non è necessario acquistare un potente generatore, un dispositivo di fabbricazione cinese con un motore a benzina è abbastanza adatto a questi scopi. La vita operativa di un tale generatore è di circa 1-1,5 mila ore e se lo si esegue una volta alla settimana per 3-4 ore, è facile calcolare che sarà sufficiente per 12-15 anni.
Un'altra domanda è se l'elettricità viene spenta quasi quotidianamente (non ha senso pensare a dove le aziende di approvvigionamento energetico lo stanno guardando - più spesso possono risolvere il problema da sole più velocemente) - in questo caso è più redditizio acquistare un generatore di marca. Anche i dispositivi con un motore a benzina di un produttore di fiducia hanno una risorsa di 4-5 mila ore.
Il prossimo punto di risparmio sarà il dispositivo di avviamento del motore: se l'elettricità viene periodicamente disattivata, è possibile accendere il generatore manualmente. Naturalmente, ciò richiede del tempo, ma elimina la necessità di pagare in eccesso per un sistema di avvio automatico separato. Tuttavia, la decisione sulla necessità del suo utilizzo in ogni caso deve essere presa localmente.
Inoltre, quando si utilizza l'inclusione manuale del generatore, è necessario occuparsi del sistema di allarme per la comparsa di elettricità nella rete principale.Per fare questo, puoi tracciare una linea separata nella stanza una normale lampadina che si accenderà oltre il generatore: quando si accende, puoi passare a una linea comune.
Utilizzo di un generatore come fonte permanente di elettricità
Se l'uso di generatori con motori a benzina è più economicamente giustificato come fonte di backup, quindi per il funzionamento permanente senza opzioni dovrai scegliere esclusivamente tra modelli con ICE diesel e produttori affidabili di tali apparecchiature.
Poiché il generatore funzionerà quasi senza interruzioni, è indispensabile prestare attenzione alla presenza del raffreddamento ad acqua al suo interno: ciò complica e complica l'intera struttura, ma per un dispositivo fisso questo è tutt'altro che il fattore più critico.
È inoltre necessario affrontare attentamente la questione della selezione della potenza del dispositivo: se non ci sono competenze nel calcolo dei poteri attivi e reattivi, allora è meglio affidare la questione agli specialisti. Anche se il venditore del generatore non è in grado di consultare questo argomento e il servizio sarà ordinato a pagamento sul lato, pagherà in ogni caso.
Molto probabilmente, per funzionare come una fonte di corrente costante, non ha senso acquistare un generatore con un sistema di avvio automatico. In questo caso, la necessità è un'eccezione rara e se improvvisamente ne hai bisogno, può sempre essere installato separatamente.
