Критерии выбора дизельного генератора
Мощность
Главным параметром при выборе генератора является его мощность. Этот параметр определяют с учетом потребностей потребителей, которых предстоит одновременно обеспечивать электричеством. Для расчета следует сложить мощность каждого электроприбора с учетом его типа.
Выделяют потребителей с активным (омическим) и реактивным (индуктивным и емкостным) сопротивлением. К первой группе относится оборудование с ТЭНами: электроплиты, электрические бойлеры, обогреватели и батареи. Для расчета необходимой мощности дизель-электрической станции (ДЭС) суммарную мощность всех одновременно подключаемых электроприборов этого типа следует увеличить на 10-20%. Ко второй группе относятся все устройства, оснащенные электродвигателями: электроинструмент, холодильники, кондиционеры. Здесь нужно заложить запас до 100-250% от номинальной мощности.
Дизельный ДВС
Дизельные двигатели выдают 1500 об/мин или 3000 об/мин. Первые низкооборотистые. Они более дорогие, но и работают тише. Вторые высокооборотистые и, как следствие, для выработки 1 кВт им нужно больше топлива.
Двигатели с частотой вращения коленчатого вала 1500 об/мин, рассчитаны на регулярную эксплуатацию (свыше 500 моточасов в год). Если генератор будет использоваться редко, то есть исключительно в качестве резервного источника электропитания, можно взять модель с высокооборотистым ДВС.
Генератор (альтернатор)
Генератор (альтернатор) является той частью электроустановки, которая непосредственно вырабатывает электрический ток. Он бывает синхронным и асинхронным. У первого частота вращения ротора и магнитного поля совпадают. Синхронные генераторы ценят за низкую себестоимость вырабатываемой электроэнергии и используют на стройплощадках, производстве.
Частота вращения ротора асинхронного генератора ниже, чем магнитного поля. Их обычно ставят на ДЭС бюджетного сегмента, но при этом себестоимость 1 кВт будет выше, чем у электростанций с синхронным альтернатором. Асинхронные генераторы выбирают, если нужно подключать электронику (компьютеры, телевизоры).
Способ охлаждения ДВС
В процессе работы двигатель нагревается. Чтобы предупредить перегрев, его охлаждают. Для этого используют воздушные потоки или водяной контур. Использование воздушного охлаждения серьезно ограничивает время бесперебойной работы электроустановки: после 14 часов непрерывной эксплуатации агрегат следует выключить. Повторный запуск возможен только после полного остывания двигателя.
Вода более эффективно отводит тепло, благодаря чему время непрерывной работы ДЭС ограничивается только необходимостью проведения технического обслуживания. Профилактические работы проводят раз в 2-3 недели. Также благодаря системе водяного охлаждения облегчается запуск оборудования в морозы. Для электростанций, которые планируется использовать в качестве основного источника питания или в условиях ограниченного пространства при недостатке поступления воздуха, охлаждение посредством водяного контура будет оптимальным.
Условия эксплуатации
Дизельные электростанции монтируют открытым способом, на стальной каркас или платформу. Есть модели со специальными кожухами. Если в документации к агрегату указан уровень защищенности корпуса IP 23, значит, обшивка способна противодействовать попаданию твердых предметов, диаметр которых не превышает 12,5 мм. Если кожух промаркирован как IP 23, значит, помимо защиты от указанных повреждений, он предупреждает попадание внутрь капель воды, летящих вертикально вниз.
Мощные ДЭС устанавливают стационарно. Модели, закрытые кожухом, можно ставить на улице. Нередко оборудование размещают в зданиях. Помещения могут быть отапливаемыми и неотапливаемыми. Если планируется эксплуатация электростанции в мороз или в жару, следует уточнить предельно допустимые значения температур, при которых возможна безопасная работа оборудования.
Количество фаз
Количество фаз генератора напрямую зависит от параметров подключаемых электроприборов и электросети. Соответственно, для однофазных потребителей нужны однофазные ДЭС, для трехфазных сетей необходимы трехфазные электроустановки. Последний тип подключения используется не только для энергоснабжения как промышленных объектов, так индивидуальных жилых домов.
Автоматизация
Существует 3 степени автоматизации электрогенераторов с возможностью повышения класса путем установки дополнительного оборудования. При первой обязательно непосредственное участие оператора, который запускает оборудование, контролирует наличие топлива. В автоматическом режиме происходит регулирование частоты вращения коленчатого вала, уровня напряжения, а также контроль температуры и давления в системах охлаждения и смазки. При внештатных ситуациях срабатывает сигнализация, которая подает предупреждающие сигналы и останавливает дизель.
Если электростанцию оснастили оборудованием, соответствующим 2-ой степени автоматизации, значит, без участия человека возможны:
- включение в сеть в качестве резервного источника электроснабжения;
- обеспечение готовности оборудования для приема нагрузки;
- экстренное включение и выключение.
При этом оператор все же нужен. Например, он должен контролировать уровень технических жидкостей и периодически наполнять топливные баки.
ДЭС с 3-ей степенью автоматизации довольно самостоятельны, поскольку работают по определенной программе. Без участия оператора они восполняют необходимые объемы технических жидкостей, могут выполнить ряд операций по техобслуживанию ДВС. Такие агрегаты работают по 150-240 часов, прерываясь на техническое обслуживание.
Продолжительность работы
Длительность работы агрегата ограничивается объемом его топливного бака, вместимость которого можно увеличить. Также организовывают автоматическую подачу топлива по трубопроводам из специальных хранилищ.
Чтобы увеличить время работы мобильной электростанции, либо подключают дополнительное оборудование, либо подгоняют цистерны с дизтопливом.
Дополнительные возможности
Дополнительное оборудование, установленное на электрогенераторе, упрощает процесс эксплуатации. В серьезные морозы для запуска ДЭС, установленной на улице или в неотапливаемом помещении, хорошо иметь предпусковой подогреватель.
Для учета времени работы оборудования и контроля расхода топлива желательно установить счетчик моточасов. На некоторые агрегаты ставят фильтры очистки дизтоплива от посторонних примесей (воды, грязи). Для контроля за состоянием оборудования используют беспроводные мониторы.
Преимущества дизельных генераторов перед бензиновыми
Основное преимущество дизельных электростанций перед бензиновыми заключается в максимальной мощности. Возможности последних ограничены 18 кВт. Дизельные электрогенераторы выдают мощность до 2000 кВт.
Хотя дизельное топливо в последнее время дороже бензина марок АИ-92 и АИ-95, скорость потребления топлива у ДЭС принципиально меньше, чем у их бензиновых аналогов. В среднем на выработку 1 кВт электроэнергии требуется 200 г дизтоплива или 350 г бензина.
Бензиновые ДВС имеют меньший эксплуатационный ресурс (до 4 000 моточасов), чем дизельные (до 40 000 моточасов). Последние еще и безопаснее. Пары пролитого бензина могут воспламениться, а дизельного топлива - нет.
Еще одно значимое преимущество дизельных агрегатов заключается в длительности их безостановочной работы. Двигатели ДЭС способны выдержать до 10 суток непрерывной эксплуатации. Чтобы избежать перегрева ДВС, работающего на бензине, маломощные генераторы следует отключать каждые 4 часа. Бензиновые агрегаты мощностью 4-15 кВт можно эксплуатировать без остановки в течение 10 часов. Но после интенсивной работы необходим длительный перерыв, чтобы остыл двигатель.
Дизель-генераторы до 6 кВт
Маломощные (до 6 кВт) генераторы приобретают для бытовых нужд (на дачу, частную стройплощадку, для турпоходов), разъездных бригад, небольших магазинчиков. Мощности подобных агрегатов вполне достаточно для подключения холодильника и чайника, электроинструмента. В этом классе ДЭС делают однофазными, как, например, Kubota GL 6000.
Двигатель может быть как низко-, так и высокооборотистым. У ДЭС этого класса относительно небольшие (порядка 6-70 л) топливные баки. Но и расход топлива при 100%-ной нагрузке у них весьма умеренный: около 2-4 л/ч. Наиболее распространены модели с 1-ой степенью автоматизации, но есть и со 2-ой. Бюджетные модели мощностью до 5 кВт оснащают воздушным охлаждением ДВС, а более дорогие агрегаты на 5,5-6 кВт – жидкостным.
Небольшие ДЭС чаще монтируются открытым способом на металлический каркас, ребра жесткости которого образуют параллелепипед. Есть модели и с защитным кожухом. Для перемещения компактных устройств используют ручки, а на более массивные конструкции монтируют колеса.
Дизель-генераторы до 10 кВт
Дизельные электрогенераторы мощностью до 10 кВт способны обеспечить электричеством и частный дом, и сварочный аппарат. Их используют как в качестве резервного, так и в качестве основного источника питания.
Время непрерывной работы на одной заправке – до 24 часов. Степень автоматизации может быть как 1-ой, так и 2-ой (с автозапуском). По количеству фаз - одно- или трехфазным.
Оборудование монтируется открытым способом или закрывается специальным кожухом. Тяжелые (около 500 кг) конструкции перемещают при помощи подъемных механизмов или изначально ставят на автоприцеп.
Например, однофазный дизель-генератор FG Wilson P11-6S номинальной мощностью 10 кВт запускается вручную с пульта. Аппарат монтируется открытым способом. При топливном баке объемом 62 л и скорости расхода топлива 2,7 л/ч на одной заправке ДЭС работает до 23 часов. Трехфазный Yamaha EDL 13000 TE номинальной мощностью 8 кВт потребляет 3,6 л топлива в час, которое поступает из 32-литрового топливного бака.
Мощные дизельные генераторы
Дизельные электростанции (ДЭС), которые выдают мощность более 30 кВт, считают промышленными. Их используют для осуществления электроснабжения мастерских, торговых центров, а также для медицинских учреждений, узлов связи, крупных агропромышленных комплексов.
Мощные генераторы могут быть стационарными и мобильными. Для агрегатов первого типа иногда выделяют специальное помещение. Если агрегат заключен в специальный кожух, для него могут построить фундамент. Мобильные электрогенераторы устанавливают на автомобильное шасси или прицеп.
В линейке ДЭС от Rato присутствует несколько моделей различной мощности. Электростанции бренда адаптированы к российским климатическим условиям и качеству местного топлива. Все дизель-генераторы Rato обладают:
- 1-ой степенью автоматизации;
- низкооборотистыми (1500 об/мин) турбодвигателями от американского концерна Cummins;
- электростартером;
- 3 фазами;
- шумо- и влагозащитным кожухом.
Электроагрегаты бренда мощностью до 70 кВт (EPD42CS, EPD63CS и EPD88CS) оснащают топливными баками объемом 130 л. Учитывая, что генераторы потребляют 9,3-17,6 л/ч, на одной заправке ДЭС способны работать до 7-14 часов.
На более мощные устройства (EPD143CS и EPD165CS) ставят 280-литровые топливные баки. Расход у таких агрегатов выше: более 30 л/ч, соответственно, и время выработки электроэнергии на одной заправке у них ниже (около 9 часов).
