Андрей Кашкаров - Автономное электроснабжение частного дома своими руками
Что влияет на стабильность оборотов двигателя
На стабильность напряжения оказывает влияние и класс двигателя, а его способность поддерживать постоянные обороты (как правило, 3000 об/мин) при изменениях в потреблении тока нагрузкой. Качество выдаваемого электричества может быть также повышено специальными системами стабилизации AVR (автоматический регулятор напряжения).
Это очень важная опция: превышение номинального напряжения приводит к сокращению срока службы электроприборов, а уменьшение – снижает производительность и экономичность их работы.
В случае падения напряжения тускло горит свет, происходит прерывание в работе бытовой техники, аппаратуре связи.
При повышенной подаче электричества приборы перегорают, вне зависимости от того, работают они в момент аварии, или нет. А сбой в работе автономного тепло– или водоснабжения загородных домов и коттеджей, а также водяных насосов, водонагревательных котлов, охранных систем может привести к их остановке и поломке.
В качестве конструктивного исполнения более предпочтительны генераторы бесщеточные, так как они не требуют обслуживания и не создают помех. В данном случае «машина» GNR 800A фирмы Hammer вполне соответствует рекомендациям.
Основные производители альтернаторов: Generac (Англия), Leroy Somer (Франция), Mecc Alte (Италия), Metallwarenfabrik Gemmingen (Германия), Sawafuji (Япония), Sincro (Италия), Soga (Италия), Stanford (Англия), Yamaha (Япония) и другие.
Класс защиты генератора
Степень защиты обозначается буквами IP и затем двумя цифрами.
Первая цифра обозначает степень защиты от проникновения твердых механических предметов, вторая цифра показывает степень защиты от воздействия жидкости.
00 – защита отсутствует.
1 – защита от твердых предметов размером более 50 мм; вторая цифра;1 – защита от капель воды падающих вертикально.
2 – защита от твердых предметов размером более 12 мм; 2 – защита от капель воды падающих под углом 15° от вертикали.
3 – защита от твердых предметов размером более 2,5 мм; 3 – защищенность от дождя.
4 – защита от твердых предметов размером более 1 мм; 4 – защита от водных брызг.
5 – защита от пыли; 5 – защита от водяных брызг под давлением.
6 – полная пылезащищенность; 6 – защищенность от волн.
Только вторая цифра 7 – защита от погружения в воду на глубину не более 1 м
Только одна цифра 8 – защита от затопления (глубина указывается дополнительно, в м.). Последние два варианта лично я ни разу не встречал.
Синхронные генераторы, как правило, соответствуют классу IP 23, тогда как асинхронные – IP 54. Впрочем, в последнее время практически у всех ведущих производителей появились инновационные синхронные генераторы, удовлетворяющие IP54.
Количество фаз электростанции
При выборе электростанции необходимо обратить особое внимание на число фаз электростанции.
Одно– и трехфазные генераторы
Их название вытекает из назначения – питать соответствующих потребителей. При этом к однофазным генераторам, вырабатывающим переменный ток напряжением 220 В и частотой 50 Гц, можно подключать только однофазные нагрузки, тогда как к трехфазным (380/220 В, 50 Гц) – и те, и другие (на приборной панели имеются соответствующие розетки, количество которых у агрегатов разных производителей различное).
Трехфазные электростанции на 380 В применяются как в промышленных целях, так и для коттеджей, с трехфазной разводкой сети. Между нулем и фазой снимается 220 В (что и нужно), а между двумя фазами – 380 В.
С однофазными альтернаторами главное – правильно учесть всех возможных потребителей, учесть возможные проблемы (к примеру, высокие пусковые токи) и выбрать агрегат с соответствующей реальной выходной мощностью.
При подключении к трехфазным генераторам трехфазных же нагрузок ситуация аналогичная.
Трехфазные электростанции рассчитанные на 220 В могут использоваться только для освещения (между нулем и фазой снимается 127 В, между двумя фазами – 220 В).
При использовании трехфазных электростанций необходимо соблюдать условие примерного равенства мощности потребителей, находящихся на различных фазах. Для нормальной работы генератора разница электрических мощностей на разных фазах не должна превышать 20…25 %.
При подключении к «трехфазникам» однофазных потребителей возникает проблема, именуемая «перекосом фаз». Не углубляясь в технические подробности, сформирую два правила.
• Потребляемая мощность однофазной нагрузки не должна превышать 1/3 от номинальной трехфазной выходной мощности агрегата; 9-киловаттной трехфазной генераторной установкой можно обеспечить не более чем 3-киловаттный однофазный обогреватель.
• При наличии нескольких однофазных нагрузок разница не должна превышать 1/3 от «перекоса фаз» (та самая 1/3 из правила в их потребляемой мощности). Кстати, это идеальная величина, реализуемая для высококлассных мини-электростанций. У агрегатов по-проще – данный параметр меньше.
Выходная мощность
Это один из самых главных параметров; именно на него, прежде всего, обращает внимание покупатель. Здесь есть две важные особенности, сейчас мы их рассмотрим:
• многие производители в каталогах приводят так называемую максимальную выходную мощность. Между тем этот параметр предусматривает кратковременную работу агрегата (в зависимости от фирмы интервал колеблется от нескольких секунд до нескольких минут). Реальная номинальная мощность обычно на несколько (иногда на десятки) процентов ниже;
• мини-электростанция, как и любой другой прибор, обладает собственным cos. Одни производители при указании выходной мощности его учитывают, а другие – нет. Во втором случае пользователю придется самому подсчитать реальную номинальную мощность, умножая приведенную в каталоге на cos.
В случае, если выбрана электростанция с синхронным генератором, то ее мощность рассчитывается из следующих соотношений: для активных потребителей нужно просуммировать мощность всех одновременно подключаемых приборов, прибавить примерно 15–20 % запас по мощности, и получится необходимая мощность генератора.
А индуктивные потребители нуждаются в момент пуска в большей мощности, поэтому их суммарную мощность необходимо увеличить в 2,5–3 раза для обеспечения работоспособности станции.
Конкретные примеры выбора бензоэлектростанции
На практике для освещения дачного домика по максимуму (4–6 энергосберегающих ламп по 8 Вт (эквивалентные 60 Вт каждой лампы накаливания, еще холодильник и телевизор) вполне достаточно мощности в 2 кВт.
Владельцу загородного коттеджа, которого постоянно беспокоят перебои с электроэнергией, необходимо приобрести электростанцию мощностью от 10 до 30 киловатт. Строителям, пользующимся дрелью, болгаркой и бетономешалкой, будет достаточно мощности до 6 киловатт.
Для резервного питания (или «про запас») вполне достаточно простейшей бензоэлектростанции Hammer GNR 800A.
Планируемая нагрузка (резервируемая автономным источником электроснабжения) в 10 и более кВт при длительных отключениях централизованного электроснабжения предполагает использование дизельных, (как более надежных при длительном использовании), а не автономных бензиновых источников электроснабжения.
Дополнительные особенности
Время непрерывной работы без дозаправки
Данный параметр определяется объемом топливного бака и расходом топлива. При сравнении этих характеристик у разных моделей важно, чтобы они были приведены к общему знаменателю – потребляемой мощности.
Расход на 1/1, 3/4 и 1/2 номинальной мощности, может существенно отличаться. Для больших электростанций обычной опцией является возможность работы от внешнего топливного бака.
Запуск агрегата
Электростанция может быть запущена 2-мя способами: вручную (для чего необходимо потянуть за шнур или провернуть рукоятку) или электростартером (конечно, если модель ее имеет), то есть поворотом ключа или нажатием на кнопку. Ряд агрегатов, оснащенных электростартером, допускают дистанционный запуск при помощи пульта, соединенного со станцией кабелем.
Наличие электростартера является необходимым условием для превращения электростанции в полноценную систему резервного энергоснабжения, которая будет автоматически функционировать (в том числе включаться или выключаться) без какого-либо участия со стороны человека.
Уровень шума
Как и любой агрегат с двигателем, мини-электростанция создает шум. И чем он больше, тем менее комфортно чувствует себя пользователь (в особенности это касается применения ее на тихом дачном участке или даже на балконе городской квартиры, где я тестировал Hammer GNR 800A).
Для решения проблемы выпускаются мини-электростанции в шумопоглощающих кожухах; это значительно увеличивает цену агрегата.
