Домашня електростанція – як вибрати генератор та розрахувати навантаження
Виявляється, машину часу вже давно винайшли - достатньо відключити електроенергію в будь-якому місті і ви потрапите в середні віки.
Краса на дачі! Ось тільки електрика часто вибиває, і в самий невідповідний момент - коли чай вирішив зігріти, полити город або дрилем попрацювати. А тут дроти вітром замкнуло і чекай, поки аварійка приїде і все відновить. Тільки сусід буржуїн жує – має міні-електростанцію. Може собі купити? Можна буде не лише на дачі, а й у гараж чи турпохід взяти. Варто, мабуть, не дуже дорого. Що ж, давайте з'ясуємо усі нюанси.
ЩО ВОНА СЕБЕ ПРЕДСТАВЛЯЄ Міні-лектростанція включає два основних агрегати - двигун і генератор. Двигуни застосовуються трьох типів: дизельні, бензинові та газові. Самі генератори бувають двох типів – синхронні та асинхронні. Генератор має бути укомплектований системою запуску та системою стабілізації частоти. Запускають двигун електростанції вручну за допомогою шнура або електростартером, на багатьох моделях є система автоматичного пуску. теплоту. Це відбувається в лампах розжарювання, чайниках, прасках, обігрівачах, електроплитах та інших аналогічних пристроях. Реактивна складова є у приладів, які містять у своїй конструкції такі елементи, як конденсатори та котушки індуктивності (двигуни). Наприклад, дриль, холодильник, кондиціонер, кавомолка, мікрохвильова піч, фен тощо. У таких приладах частина енергії перетворюється на теплоту (активна складова), а решта витрачається на електромагнітні поля (реактивнаскладова).
ПУСКОВІ СТРУМИ Коли ми запускаємо двигун, виникає пусковий струм. Він протікає дуже короткий відрізок часу (буквально якісь частки секунди), але його величина у кілька разів вища за номінальне значення. Але вся справа в тому, що пусковий струм звичайні прилади не можуть зафіксувати - вони досить інерційні і не встигає стрілка відхилитися. І в той же час не всі виробники вказують коефіцієнт пускового струму в технічному паспорті, тому наведу орієнтовні значення для найпоширеніших споживачів електроенергії: кухонна плита, телевізор, кавоварка, обігрівач, лампи розжарювання – 1; болгарка, мікрохвильова піч, комп'ютер, пила - 2; дриль, пральна машина, холодильник, кондиціонер бетонозмішувач - 3; насос занурювальний - 7.
ЯКИЙ ДВИГУН КРАЩЕ Спочатку про бензинові. Вони легко запускаються навіть при мінусових температурах, коштують дешевше за дизельні. У генераторних установках використовують як двотактні, так і чотиритактні двигуни. Двотактні ставлять у комплекті з генераторами невеликої потужності в компактних електростанціях. Ресурс такого моторчика невеликий - напрацювання на відмову знаходиться в межах 500 годин. Більш ніж на 1 годину на добу двотактний двигун вмикати не рекомендується. Установка в такій комплектації підходить для виїздів на природу або для установки на дачній ділянці невеликих розмірів. Більшість із них може працювати без зупинки 8 годин на добу. А напрацювання на відмову складає 2000 годин. Всі бензинові двигуни не призначені для експлуатації на межі - навантажувати їх рекомендується не більше ніж на 75%. У дизельних двигунів набагато більший ресурс, ніж у бензинових, до того ж вони можуть всечас працювати під 100% навантаженням, менше витрачають палива, не вимагають обслуговування особливої кваліфікації. З недоліків слід відзначити більш високу шумність і димність, та й головне, значну вартість самого агрегату. Який же генератор краще - дизельний чи бензиновий? Відповідь на це питання залежить від того, для яких цілей ви його купуєте. Якщо він використовуватиметься як аварійний, то краще купити бензиновий варіант. Якщо ж генератор працюватиме як постійне безперебійне джерело електроенергії тривалий час – потрібно вибирати серед дизельних генераторів, незважаючи на їхню високу вартість. З часом, завдяки меншим витратам на експлуатацію та обслуговування ці витрати окупляться. І якщо ви порахуєте вартість КВт/години електроенергії, то з дизельним двигуном вона вийде дешевше. Установка з газовим двигуном – найбільш екологічна, її не потрібно часто заправляти, але вона «примхлива» до температури навколишнього повітря. На холоді тиск у балоні з газом знижується і агрегат починає працювати нестабільно, а то й зовсім не заводиться.
ВЛАСНО САМ ГЕНЕРАТОР Він може бути синхронним або асинхронним, а також однофазним або трифазним. Синхронний генератор виробляє електроенергію набагато вищої якості, ніж асинхронний і може витримати 3-кратні навантаження, правда лише короткочасні. Такий генератор потрібно купувати, якщо ви збираєтеся підключати до нього прилади, що створюють реактивне навантаження з великими пусковими струмами. Розглянемо асинхронний генератор. Він не переносить пікові перевантаження, тому більше підходить для підключення приладів, що створюють активне навантаження – лампи розжарювання, обігрівачі тощо. Якщо ж ви збираєтеся підключити до нього пристрій із електродвигуном, то потужність генератора повиннабути в 3 - 4 рази вище, ніж у самого пристрою. Якщо знехтувати цим правилом генератор вийде з ладу. Якщо ви збираєтеся підключати електронну техніку, яка потребує стабільних параметрів мережі, краще взяти інверторний генератор. Конструктивно він схожий на асинхронний, але оснащений електронним регулятором напруги, завдяки чому видає стабільну напругу та частоту струму.
ЯК РОЗРАХУВАТИ ПОТУЖНІСТЬ ГЕНЕРАТОРА Розрахувати потужність генератора при активних навантаженнях просто. Якщо у вас на дачі 2 лампочки розжарювання потужністю по 100 Вт та один чайник – 800 Вт, то підсумовуємо навантаження та отримуємо потужність генератора 1 кВт. Розрахунок потужності для реактивного навантаження складніший. Тут доведеться використовувати міру реактивності - cos?. У техпаспорті приладу та на шильдику можна знайти «активну» потужність і cos?. Щоб дізнатися повну потужність потрібно активну потужність поділити на cos?. Наприклад, у паспорті дриля записано: Р = 800 Вт, cos? = 0,8. Тоді повна потужність становитиме: 800/0,8 = 1000 Вт. Далі потрібно з'ясувати cos? самого генератора Припустимо, він становить – 0,82. Тепер повну потужність приладу ділимо на cos? генератора. 1000/0,82 = 1220 Вт. Тепер необхідно отриманий результат помножити на коефіцієнт пускового струму приладу, що підключається. Для дриля він дорівнює трьом. 1220 Вт * 3 = 3660 Вт. Вийшло, що з підключення дриля потужністю 800 Вт необхідно придбати генератор потужністю 3,7 – 4 кВт. Після запуску дриля і виходу його двигуна на номінальний режим можна використовувати потужність генератора, що залишилася, для підключення приладів з активним навантаженням.
Тепер ви знаєте як правильно вибрати домашню електростанцію - генератор, і в крайньому випадку можете обійтися без послуг професійного електрика, заощадивши час і гроші.