Як правильно вибрати мініелектростанцію для дому?

Як правило, клієнта цікавлять лише два показники: потужність і ціна електростанції. Іноді запитують, скільки споживає електростанція, її масу і сильно вона шумить. А якщо електростанція призначається для дому, то трифазна вона чи ні.
Оцінка потужності електростанції.
Види навантажень

Активні навантаження найпростіші навантаження, у них вся споживана енергія перетворюється в тепло. Приклади: лампи розжарювання, обігрівачі, електроплити, праски і т. п. Тут все просто: якщо їх сумарна потужність складає 2 кВт, для їх живлення в точності достатньо 2 кВт.

Реактивні навантаження Всі інші. Вони, в свою чергу, поділяються на індуктивні та ємнісні. Найпростіший приклад перших — котушка, друге — конденсатор. У реактивних споживачів енергія перетворюється не тільки в тепло — частина її витрачається на інші цілі, наприклад, на створення електромагнітних полів. Мірою реактивності виступає так званий cosφ. На приладах зазвичай вказують їх споживану потужність і cosφ. Щоб підрахувати «реальне» споживання потрібно потужність розділити на cosφ.

Приклад: якщо на дрилі написано 800 Вт і cosφ=0,7, це означає, що насправді інструмент буде споживати від генератора 800:0,7=1143 Вт. Треба мати на увазі наступне: кожна електростанція має власний cosφ, який обов'язково потрібно враховувати. Наприклад, якщо він дорівнює 0,8, то для роботи вищеназваної дрилі від електростанції потрібно 1143 Вт: 0,8 = 1429 ВА. До речі, саме з цієї причини грамотне позначення видається електростанцією потужності ВА (вольт-ампер), а не Вт (ват).

Високі пускові струми. Будь електродвигун в момент включення споживає енергії в кілька разів більше, ніж в штатному режимі. Щоб не вдаватися в технічні подробиці, наведемо приклад. Уявіть собі важкий візок, що стоїть на горизонтальній поверхні. Щоб зрушити її з місця, потрібно набагато більше зусиль, ніж для підтримки в подальшому її швидкості. Стартова перевантаження за часом не перевищує часток секунди, тому головне — щоб електростанція змогла її витримати, не відключаючись і тим більше не виходячи з ладу. До речі, з точки зору пускових струмів один з найбільш «страшних» приладів — насос, у якого в момент старту споживання може підскочити в 7-9 разів. Це і зрозуміло: на відміну, скажімо, від дриля у насоса відсутній холостий хід — йому відразу доводиться починати качати воду.

Після визначення типів навантажень, які будуть підключені до електростанції, потрібно визначити сумарну потужність всіх споживачів, тільки тоді можна з упевненістю сказати, який генератор Вам підходить.

У зв'язку з цим ми рекомендуємо Вам наступне практичне правило розрахунку.

Індуктивні споживачі. (Пилорама, насос, компресор, електродвигуни). Ці споживачі мають потребу в момент запуску в більш високій потужності генератора, потім під час роботи потужність стабілізується. Встановіть потужність всіх споживачів, підключених одночасно. Тепер Ви можете зробити вибір. Видавана потужність електрогенератора без стартового посилення повинна перевищувати 3-3,5 рази потужність споживачів, в особливих випадках в 4,5 рази.

Наприклад, потужність споживача 1500 ВА, Вам необхідний електрогенератор з мінімальною потужністю 5250 VA (15003,5=5250 VA). *

Необхідно мати на увазі, що потужність Вашого найбільшого споживача або сума потужностей не повинна бути однаковою з потужністю VA генератора. Це пов'язано з різними технічними чинниками, схожими у всіх електростанцій.

Для нормальної роботи електростанції до сумарної потужності споживачів додайте ще 10%.

Таким чином в загальному вигляді вибір генератора виглядає таким чином: наприклад, у вас є два споживача, один з активним навантаженням (електроплита з споживанням 2кВА) і реактивна навантаження (вентилятор із споживанням 1кВА). Якщо Ви розраховуєте потужність генератора, то це виглядає наступним чином: (2кВА + 1кВА*3,5) +10%=6,05 кВА.
Двигун генератора.

Двигун справедливо вважається «серцем» установки. Саме його ресурс визначає термін «життя» електростанції: середній час напрацювання на відмову у блоку електрогенератора завжди в кілька разів вище, ніж у мотора. Зокрема, у високоякісного бензинового мотора час безперервної роботи до першого ймовірного відмови обчислюється в середньому 3-5 тисяч годин. Дизельні двигуни, як правило, володіють ресурсом значно вище ніж бензинові, їх споживання палива економічніше, та й саме дизельне паливо допускає менш жорсткі умови щодо зберігання, проте електростанція, зібрана на базі дизельного двигуна в 1,5-2 рази дорожче аналогічної за потужністю, але зібраної на базі бензинового двигуна. Тому вибір на користь електростанції, зібраної на базі дизельного двигуна раціонально робити в разі:

використання електростанції в якості основного джерела електроживлення (принаймні у випадках тривалого її використання);

використання однорідного виду палива (наявність агрегатів працюють на дизельному паливі);

електричних потужностях від 15 кВА, на яких генератори з бензиновими двигунами практично не застосовуються.

Одним з критеріїв надійності генератора, виступає наявність або можливість комплектації паливним баком великої ємності. Тим самим виробник спочатку передбачає тривалу безперервну експлуатацію генераторної установки. Інший атрибут «класності» — частота заміни масла. Для якісних моторів цей показник не нижче 100 годин роботи.
Електрогенератор.

Цей блок (його ще називають альтернатором), власне, і виробляє електричний струм. В залежності від типу електрогенератора електростанція краще справляється з тими або іншими завданнями.

Одно - або трифазні генератори. Їх назва випливає із призначення — живити відповідних споживачів. При цьому до однофазних генераторів, що виробляють змінний струм напругою 220 В і частотою 50 Гц, можна підключати тільки однофазні навантаження, тоді як до трифазним (380/220 В, 50 Гц) і ті, і інші (на приладовій панелі є відповідні розетки, або клемні колодки).

З однофазними альтернатори все більш або менш ясно: головне — правильно «порахувати» усіх своїх споживачів, врахувати можливі проблеми (наприклад, високі пускові струми) і вибрати агрегат з відповідною реальною вихідною потужністю. При підключенні до трифазних генераторів трифазних ж навантажень ситуація аналогічна.

А от при підключенні до трифазних генераторів однофазних споживачів виникає проблема, іменована «перекосом фаз». Не заглиблюючись в технічні подробиці, сформуємо два правила.

Споживана потужність однофазного навантаження не повинна перевищувати 1/3 від номінальної трифазної вихідний потужності агрегату. Іншими словами, 9-кіловатної трифазної генераторної установкою можна живити не більше ніж З-кіловатний однофазний обігрівач!

При наявності декількох однофазних навантажень різниця в їх споживаної потужності не повинна перевищувати 1/3 від перекосу фаз» («перекіс фаз» — та сама 1/3 з правила 1). До речі, це ідеальна величина, реалізована для висококласних електростанцій. У генераторів простіше даний параметр менше.

Синхронні і асинхронні генератори.

Якщо говорити популярно, то синхронний генератор конструктивно складніше: наприклад, у нього на роторі знаходяться котушки індуктивності. Асинхронний генератор влаштований набагато простіше: його ротор нагадує звичайний маховик. Як наслідок, такий генератор краще захищений від попадання вологи і бруду (кажуть, що він має «закриту» конструкцію).
Синхронні і асинхронні генератори відрізняються своїми можливостями.

синхронні генератори легше переносять пускові перевантаження і виробляють більш «чистий» струм;

у силу простоти конструкції асинхронні генератори більш стійкі до короткого замикання, тому краще підходять для живлення зварювальних апаратів.

До речі, на стабільність напруги впливає й клас двигуна, а саме його здатність підтримувати постійні обороти (як правило, 3000) при змінах навантаження, наявність спеціальних систем стабілізації, зокрема AVR (автоматичний регулятор напруги).

Нарешті, в якості конструктивного виконання більш кращі генератори, не обладнані щітками (так звані «Brushless» -безщіточні), так як вони не вимагають обслуговування і не створюють перешкод.
Вихідна потужність генератора.

Це один з головних параметрів генератора. Саме на нього перш за все звертає увагу споживач. Тут є два «підводні камені»:

багато виробників в каталогах призводять так звану максимальну вихідну потужність. Майте на увазі: цей параметр передбачає короткочасну роботу агрегату (в залежності від фірми інтервал коливається від декількох секунд до декількох хвилин). Реальна номінальна потужність зазвичай на декілька (інколи десятки) відсотків нижче;

електростанція, як і будь-який інший прилад, володіє власним cosφ. Одні виробники при вказівці вихідний потужності його враховують, а інші — ні. У другому випадку користувачеві доведеться самому підрахувати реальну номінальну потужність, множачи наведену в каталозі на cosφ.

Доплнительные особливості електростанцій.
Запуск двигуна:

ручний (шнуром);

за допомогою електростартера (поворотом ключа);

автоматично (при зникненні напруги в основній мережі електростанція заводиться сама).

Рівень шуму.

Як і будь-який прилад з двигуном, електростанція створює шум. І чим він більше, тим менш комфортно почуває себе користувач. Тривалий шум може завдати шкоди нервовій системі людини, тому дуже важливо передбачити заходи захисту від шуму шляхом встановлення шумопоглащающего обладнання (зокрема придбання електростанції в шумопоглащающем корпусі) або розміщення генератора в спеціальному приміщенні. Зазвичай рівень шуму вимірюється, як «звуковий тиск» LpA або, як «звукова потужність» LWA. Звукова потужність є постійною величиною для даного обладнання, звукове тиск залежить від відстані до джерела шуму. Наприклад звуковий тиск LpA від джерела шуму LWA=100дБ (А) на відстані 7 метрів складе 72 дБ (А). Для порівняння шумових характеристик різних моделей слід мати на увазі, що різні виробники наводять дані по шуму в різних величинах (або звуковий тиск або звукова потужність), а для звукового тиску ще й на різній відстані (найбільш поширене 7 метрів), а також для різного завантаження генератора (звичайно мова йде про номінальної потужності).
Час безперервної роботи генератора.

Даний параметр визначається обсягом паливного бака і витратою палива. При порівнянні цих характеристик у різних моделей важливо, щоб вони були приведені до «спільного знаменника» -споживаної потужності. Справа в тому, що витрати на 1/1, ¾ і ½ номінальної потужності, може істотно відрізнятися. Для великих генераторів звичайної опцією є можливість роботи від зовнішнього паливного бака.
Система охолодження.

Генератори бувають повітряного (як правило до 0,9-5 кВА), водяного і масляного охолодження. У разі рідинного охолодження і розміщення електростанції в неопалюваному приміщенні корисною опцією є можливість електричного підігріву охолоджуючої рідини.
Додаткові опції – широкі можливості.

Їх може бути дуже багато, і вони серйозно впливають на вартість електростанції. Завдяки штатним опцій і виходить саме та станція, яка потрібна. Додаткові опції є як для бензинових електростанцій (бензогенераторів), так і для дизельних електростанцій (дизельгенераторів). Зрозуміло, максимальний вибір опцій у серйозних дизельних електростанцій з рідинним охолодженням. Це можливість автоматичного запуску електростанції, контролю її параметрів на рідкокристалічному дисплеї і дистанційно на комп'ютері, збільшені паливні баки і різні захисту (від перевантаження, від витоку струму на землю, від атмосферних явищ), обладнання для перекладу бензинових електростанцій на роботу від зрідженого газу, недорогі кожухи-укриття, шумоізолюючі кожухи для зниження всього шуму від електростанції і додаткові глушники, знижують тільки шум вихлопу, арктичні контейнери, що дозволяють експлуатувати електростанцію при -60оС і т. д.
Вдалих покупок!