Como escolher um gerador para uso doméstico: seleção dos parâmetros ideais do equipamento
O uso de geradores autônomos é uma prática generalizada - em geral, esses são dispositivos bastante simples e não há problemas com sua aquisição. A questão mais aguda é qual gerador escolher para uma casa ou residência de verão, porque as características inadequadamente selecionadas do equipamento, na melhor das hipóteses, implicarão alto custo excessivo de operação e, na pior das hipóteses, incapacidade de desempenhar suas funções e avaria devido a sobrecarga sistemática.
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Tipos de motores de geradores autônomos
Os motores de combustão interna são divididos principalmente em dois e quatro tempos. A diferença fundamental para o usuário é que, para "alimentar" o de dois tempos, ele terá que preparar uma mistura de combustível e óleo e apenas adicionar combustível (ou diesel) ao de quatro tempos - este motor também consome óleo, mas é derramado separadamente e não é emitido com gases de escape.
A seção de dois tempos é composta por geradores de baixa potência - 1-5 kW e, em casos raros, até 10.
Isso pode ser suficiente para uma fonte de alimentação autônoma em casa sem um grande número de aparelhos elétricos; portanto, existe a chance de encontrar um motor de dois tempos ao escolher, embora, em geral, para o poder da casa, suas vantagens pareçam um pouco ilusórias e a escolha geralmente recai sobre os de quatro tempos.
O próximo item é o tipo de combustível usado pelo motor - gasolina, diesel ou gás. Deve-se lembrar que, para trabalhar com gasolina, os motores a gasolina são refeitos, para que você possa alternar entre esses tipos de combustível.
Geradores a gasolina autônomos
Os motores a gasolina são justamente os mais comuns em geradores de classe doméstica, pois possuem várias vantagens que nivelam desvantagens que não são particularmente críticas para o uso doméstico. Primeiro de tudo, esse é o preço, que é 2-3 vezes menor que o equivalente a diesel com características semelhantes. A seguir, é possível executar sem geada em clima frio de até 20 ° C, e às vezes até mais alto. Finalmente, o som desses motores é mais silencioso que o dos motores a diesel, e o próprio motor é capaz de operar em velocidade mínima (o motor a diesel precisa de uma carga mínima, pelo menos 40% da nominal).
Ao mesmo tempo, apenas o recurso motor relativamente pequeno (dentro de 4-5.000 horas) e o baixo limite da potência máxima do gerador (15 kW) podem ser atribuídos aos menos da gasolina - teoricamente, é possível criar um motor diesel mais poderoso, mas economicamente mais rentável.
Geradores de gás autônomos
O uso de gás reduz um pouco o item de consumo de combustível e geralmente aumenta a durabilidade dos motores a gasolina, uma vez que há muito menos fuligem nos produtos de combustão. Se um cano principal de gás se aproxima da casa, essa é quase uma opção ideal, porque o gás é desligado com muito menos frequência do que a eletricidade.
Geradores autônomos a diesel
Os motores a diesel de combustão interna são mais caros de fabricar e mais pesados, mas mais econômicos e mais duráveis; portanto, são usados em usinas autônomas de alta potência ou, quando é necessária maior eficiência e confiabilidade. Esses requisitos são especialmente relevantes quando é necessário fornecer consumidores atuais poderosos em um modo contínuo ou 24 horas por dia.
Como determinar o tipo de gerador
O segundo nome para esta parte do gerador é o alternador.É ele quem é diretamente responsável por gerar eletricidade, convertendo a energia mecânica de rotação do eixo do motor em energia elétrica.
Existem duas variedades principais de geradores, que receberam o nome dos tipos correspondentes de motores elétricos, tomados como base - síncrona e assíncrona. Se você não entrar em detalhes técnicos, principalmente para o usuário médio, a diferença estará na facilidade de manutenção e na qualidade (estabilidade) da eletricidade gerada.
Gerador assíncrono
Em termos de facilidade de manutenção, os geradores assíncronos foram, sem dúvida, os líderes, pois seu rotor está em curto-circuito, ou seja, não possui enrolamento adicional. Isso significa que não há necessidade de esfriar adicionalmente o interior da câmara assíncrona - para fazer orifícios de ventilação adicionais no estator através dos quais poeira e umidade também entram no interior. O único serviço que pode ser necessário ao longo do tempo é substituir os rolamentos ou simplesmente renovar a graxa neles. Além disso, as vantagens dos geradores assíncronos podem ser escritas como “amizade” com o modo de curto-circuito (elas se mostram melhor ao trabalhar com máquinas de solda).
Gerador síncrono
Quanto à qualidade da eletricidade gerada, os geradores síncronos mostraram-se melhores aqui - eles têm uma dependência muito menor da tensão de saída da frequência de rotação do eixo do motor (nos assíncronos é linear e os síncronos fornecem uma dada tensão, mesmo com alguns desvios). Além disso, os geradores síncronos têm um desempenho muito melhor sob condições de carga em constante mudança e podem suportar sobrecargas de curto prazo sem consequências especiais (nos assíncronos, neste caso, há um alto risco de desmagnetizar a âncora).
Como resultado, os dispositivos assíncronos mostram os melhores resultados somente se forem utilizados para soldagem. Se você precisar escolher um gerador para uma casa de verão ou uma casa, na maioria dos casos é preferível um tipo síncrono de gerador, apesar da necessidade de substituição periódica das escovas e de um custo geral mais alto. Um trunfo adicional é a aparência de geradores síncronos sem escova com um rotor de gaiola, que gradualmente substituem os modelos assíncronos.
Se você precisar alimentar equipamentos precisos, preste atenção nos geradores com um circuito de geração de tensão do inversor. Nesses dispositivos, a corrente gerada é retificada, conduzida através do estabilizador e depois convertida novamente em corrente alternada. Como resultado, o erro da tensão de saída é de apenas 1% da nominal, enquanto em qualquer outro circuito é de cerca de 5%.
Sistemas de lançamento de geradores autônomos
Em princípio, apenas dois sistemas de partida do gerador são usados - manual e automático. O acionador de partida do primeiro deles é acionado por um cabo, que deve ser puxado manualmente, apenas o primeiro a fazer isso, desligue a energia da linha principal e ligue o motor.
Uma partida automática é realizada por meio de um sistema bastante complexo, pois além de desenrolar diretamente o motor de partida, várias ações adicionais devem ser executadas:
- Monitorando a presença de tensão na rede principal. Quando desaparece, é emitido um comando para ativar o gerador.
- Mudar a fonte de alimentação da casa da linha principal para o gerador, para que quando a eletricidade não apareça contracorrentes que garantam queimar o enrolamento.
- Todo motorista sabe que um motor frio precisa ser ligado com um afogador fechado. Se o gerador operar autonomamente, você precisará de um bloco que feche o obturador antes de iniciar e o abra após o aquecimento do motor.
- Lançamento inicial.
- Quando a tensão aparece na linha principal, o motor do gerador é desligado e a energia da casa é ligada novamente.
Como resultado - se você precisar de um gerador capaz de operação totalmente autônoma, deverá selecionar um dispositivo com um sistema de partida automática.O sistema de lançamento pode constituir uma parte bastante perceptível do custo de todos os equipamentos.
Itens adicionais
Normalmente, todo o equipamento adicional é projetado para aumentar a segurança e a conveniência de trabalhar com o gerador. Parte dele pode ser instalado durante a fabricação do dispositivo ou adicionado à loja (às vezes, são realizadas promoções), e o restante pode ser comprado à vontade.
Antes de tudo, são dispositivos de proteção - fusíveis e disjuntores que, após o desligamento, podem ser ligados novamente no modo manual ou automático (dependendo da classe do gerador).
Sensor de queda - mesmo de fábrica, ele é instalado na maioria dos geradores, exceto nos menores em potência (também não são necessários em motores a dois tempos).
Indicadores - tubo, seta ou LED. Mostre informações sobre o estado do nível de óleo, sinalize a ocorrência de uma sobrecarga ou simplesmente exiba o modo de operação atual.
Horímetro - Facilmente facilita o controle do tempo restante até a próxima grande revisão ou apenas a manutenção do motor. Frequentemente presente na montagem da fábrica.
Voltímetro - útil ao conectar uma carga grande - mostra se o gerador começa a funcionar incorretamente. É considerado uma parte indispensável, mas ainda pode estar ausente nos dispositivos com menor consumo de energia - isso geralmente é feito por fabricantes eminentes, como se enfatizando a confiança em seus produtos.
Depósito de combustível com medidor de combustível e torneira de drenagem. Quão necessários são os dois últimos detalhes, cada um decide por si mesmo, mas o próprio tanque como um todo determina quanto tempo o gerador pode trabalhar sem reabastecer. Se este for um dispositivo do tipo quadro, eles geralmente tentam instalar um tanque nele por todo o comprimento do quadro. Também deve-se ter em mente que, como os dispositivos a gasolina geralmente precisam de interrupções na operação, o volume do tanque correspondente também pode ser selecionado para eles - se o combustível acabar, será necessário deixar o gerador em repouso.
Soquetes - monofásico e trifásico. Sua disponibilidade não é regulada de forma alguma e depende completamente do fabricante. Pode haver uma opção quando houver uma tomada comum e uma tomada elétrica - se não houver experiência para distingui-las “a olho nu”, é melhor estudar a documentação do gerador, que deve indicar qual tomada pode ser conectada.
Saída de 12 volts - para os quais são feitos terminais de grampos, um soquete ou uma tomada separada. Segundo os usuários, na maioria das vezes a presença de tal conclusão agrada os motoristas, pois é conveniente recarregar as baterias. Para outros fins, é melhor não usá-lo, pois os dispositivos que precisam de 12 Volts de potência para funcionar geralmente são sensíveis e não devem ser conectados diretamente ao gerador.
Número de fases do gerador
É muito simples escolher entre um gerador monofásico e trifásico - se você deseja conectar consumidores trifásicos de eletricidade, o dispositivo apropriado é selecionado e, se houver apenas dispositivos monofásicos, um gerador monofásico.
Em alguns casos, para uma rede monofásica, eles tentam instalar um gerador trifásico, orientado pela consideração de que é possível "dispersar" as fases em diferentes linhas. Você pode realmente fazer isso, mas apenas sob uma condição importante - se aproximadamente a mesma carga estiver suspensa em cada fase - a diferença de potência não deve exceder um máximo de 30%. Isso significa que, se duas fases do gerador de 15 kW não estiverem ocupadas, um máximo de 5 kW poderá ser ligado à terceira. Ao mesmo tempo, o gerador em si não funcionará no modo nominal e, com o tempo, há um grande risco de falha.
Em uma casa particular, é quase impossível obter uma distribuição uniforme de carga; portanto, se a grande maioria dos dispositivos for monofásica e um ou dois são trifásicos, você deve comprar um gerador adicional ou alterar os dispositivos elétricos por monofásicos ou não usar esses dispositivos,quando a energia é fornecida à casa a partir de um gerador.
Seleção de potência do gerador
Pode parecer para um usuário não iniciado que não deve haver dificuldades específicas na escolha de um gerador de gás para fornecimento de energia. Esse é um problema matemático simples - se o gerador indicar que pode produzir, por exemplo, 10 quilowatts, ao mesmo tempo, é possível obter uma potência total. Alguns podem até considerar que o gerador precisa de alguma “margem de segurança”, subtrair 20 a 30% da potência máxima e acreditar que tudo está corretamente calculado. Na prática, tudo é um pouco mais complicado e, para um cálculo competente, você precisará levar em consideração uma série adicional de nuances.
Reserva de energia
Por incrível que pareça, mas muitos esquecem essa verdade elementar ou simplesmente tentam economizar ao escolher um gerador mais poderoso para fornecer os mesmos 20 a 30% da reserva de energia. Como resultado, o gerador pode trabalhar por desgaste, o que reduz drasticamente os recursos de seu trabalho.
Além disso, um gerador assíncrono pode causar uma surpresa desagradável que, embora imune a correntes de curto-circuito, é extremamente sensível a sobrecargas, mesmo de curto prazo. O fato é que seu lançamento e operação são garantidos pelo campo magnético residual da armadura - após o gerador parar, o rotor retém alguma magnetização, o que é suficiente para induzir EMF nos enrolamentos do estator durante a próxima inicialização do dispositivo. Em momentos de pico de sobrecarga, o campo magnético da armadura simplesmente desaparece e o gerador deixa de gerar corrente, embora o motor continue girando. Nesse caso, é necessário magnetizar o rotor à força - embora este seja um procedimento simples, a necessidade de repetição em momentos de sobrecarga é bastante desagradável para o usuário.
Além disso, a reserva de energia é necessária para alimentar aparelhos elétricos com motores elétricos, que exigem 2-3 vezes mais corrente do valor nominal para iniciar.
Potência ativa e reativa (volt-amperes e coeficientes)
O exemplo mais simples, quando pode parecer que o gerador está com defeito, ocorre no caso de energia reativa não contabilizada de equipamentos elétricos. Em palavras simples, pode ser chamado de fenômeno parasitário, quando parte da energia é gasta não na operação do aparelho, mas em perdas (geração de calor, etc.).
Sem mergulhar na selva da engenharia elétrica, um usuário comum precisa saber que qualquer dispositivo elétrico que possui um motor elétrico tem energia reativa para realizar os cálculos corretos - ocorre uma mudança de fase nos enrolamentos e perdas adicionais de energia. Portanto, a potência aqui é determinada pelo produto da força e tensão da corrente em relação ao fator de potência (Cos φ), que para cada dispositivo é próprio e pode variar de 0,3 a 1 (quanto mais, menor perda).
O mesmo se aplica ao gerador em si - por ser essencialmente um motor elétrico, ele possui seu próprio coeficiente, que geralmente é de 0,8 (embora possa haver outros valores). Isso significa que, se a potência indicada no gerador for de 15 kW, esse é o componente ativo e, ao conectar a carga reativa, você deverá levar em consideração o coeficiente e, no final, produzirá 15 * 0,8 = 12 kW (multiplicação, não divisão pelo coeficiente), já que o gerador é feito corrente é gerada) e isso sem levar em consideração os coeficientes dos aparelhos elétricos fornecidos.
A potência real dos aparelhos elétricos também é calculada. Por exemplo, existe um aspirador de pó com potência nominal de 1000 W e coeficiente de 0,6. Nesse caso, não será necessário 1 kW do gerador, mas 1000 / 0,6 ± 1,7 VA (volt-ampère). Tais cálculos não terão que ser realizados se os fabricantes indicarem inicialmente a energia em vez dos kW habituais em Volt-Ampères, embora se parte do equipamento estiver marcada com quilowatts e outra com volt-ampère, será necessário praticar transferências entre sistemas de medição.
Como resultado, se o equipamento não indicar os valores exatos na forma de Volt-Amperes e o coeficiente Cos φ, será mais fácil adicionar 50% à energia de aparelhos elétricos com motores elétricos e usar esse valor nos cálculos.
Carga capacitiva
O conceito de carga capacitiva é mais frequentemente encontrado pelos fotógrafos profissionais - são eles que podem usar dispositivos de iluminação baseados em lâmpadas de descarga ou similares na estrada.
A própria natureza da obtenção do componente capacitivo da corrente elétrica envolve o uso de um gerador assíncrono, uma vez que gera tensão de maneira "suave" - o campo do estator gira após o rotor.
Usando um gerador para alimentar uma casa ou chalé
Escolhendo um gerador para uma casa particular, uma das principais perguntas será entender como ele será usado - como fonte de energia alternativa ou permanente. Apenas sabendo a resposta exata para essa pergunta, você pode selecionar o tipo de mecanismo, a potência do inventário e decidir se deve usar um dispositivo de marca de alta qualidade ou um modelo chinês de orçamento.
De qualquer forma, se você precisar de um gerador para toda a casa, mesmo que seja apenas uma residência de verão, não faz sentido olhar para modelos portáteis com uma potência de 0,8-1,5 kW. Eles são suficientes para a operação de dispositivos de iluminação e uma TV, e até mesmo uma geladeira de baixa potência na inicialização pode causar sobrecarga.
Você também precisa estar preparado para fornecer uma sala separada para o gerador e é muito bom se você puder fazer isolamento acústico e aquecimento lá. A última pergunta é especialmente importante ao usar um motor diesel.
As soluções prontas nas quais um gerador de gás, gás ou diesel é colocado em um compartimento especial estão se tornando cada vez mais populares. Essas usinas são montadas em um local de concreto perto da casa. Se os meios permitirem, é melhor dar preferência a esses sistemas, pois esses são os dispositivos mais práticos, convenientes e confiáveis.
Se necessário, você mesmo pode fazer um recipiente semelhante. Abaixo você pode ver um exemplo de uma construção semelhante feita de papelão ondulado.
E uma das principais perguntas é como conectar o gerador à rede doméstica. Somente disjuntores do tipo “ou-ou” são adequados para isso - eles excluem completamente a possibilidade de corrente elétrica da linha de alimentação principal entrar nos enrolamentos do gerador, o que, sem opções, leva ao seu desgaste.
Usando um gerador como fonte de backup ou emergência para um edifício residencial
Se a eletricidade na linha principal for desligada apenas de tempos em tempos, você poderá se felicitar pela oportunidade de economizar. Além do fato de não haver necessidade específica de compra de um gerador poderoso, um dispositivo de fabricação chinesa com um motor a gasolina é bastante adequado para esses fins. A vida útil de um gerador desse tipo é de cerca de 1-1,5 mil horas, e se você executá-lo uma vez por semana por 3-4 horas, é fácil calcular que será suficiente por 12-15 anos.
Outra questão é se a eletricidade é desligada quase diariamente (não faz sentido pensar em onde as empresas de fornecimento de energia a estão olhando - com mais freqüência elas podem resolver o problema por conta própria mais rapidamente) - nesse caso, é mais rentável comprar um gerador de marca. Mesmo dispositivos com um motor a gasolina de um fabricante confiável têm um recurso de 4-5 mil horas.
O próximo ponto de economia será o dispositivo de partida do motor - se a eletricidade for desligada de tempos em tempos, você poderá ligar o gerador manualmente. Obviamente, isso leva algum tempo, mas elimina a necessidade de pagar a mais por um sistema de inicialização automática separado. No entanto, a decisão sobre a necessidade de seu uso em qualquer caso deve ser tomada localmente.
Além disso, ao usar a inclusão manual do gerador, é necessário cuidar do sistema de alarme para o aparecimento de eletricidade na rede principal.Para fazer isso, você pode desenhar uma linha separada na sala com uma lâmpada comum que acenderá após o gerador - quando acender, você poderá mudar para uma linha comum.
Usando um gerador como fonte permanente de eletricidade
Se o uso de geradores com motores a gasolina for mais economicamente justificado como fonte de backup, para operação permanente sem opções, você terá que escolher exclusivamente modelos com ICEs a diesel e fabricantes confiáveis desses equipamentos.
Como o gerador funcionará quase sem interrupções, é imperativo prestar atenção à presença de resfriamento de água - isso complica e complica toda a estrutura, mas para um dispositivo estacionário, isso está longe de ser o fator mais crítico.
Você também precisa abordar cuidadosamente a questão da seleção da potência do dispositivo - se não houver habilidades no cálculo de potências ativas e reativas, é melhor confiar esse assunto a especialistas. Mesmo que o vendedor do gerador não possa consultar sobre esse tópico e o serviço seja solicitado por uma taxa adicional, ele será recompensado em qualquer caso.
Provavelmente, para funcionar como uma fonte de corrente constante, não faz sentido comprar um gerador com um sistema de partida automática. Nesse caso, a necessidade é uma exceção rara e, se você precisar de repente, sempre poderá ser instalado separadamente.
