Опубліковано: 29.09.2017
Автор: Владислав С.

 

Під час вибору необхідно враховувати низку важливих чинників: розміри, вага, тривалість автономної роботи, рівень шуму, споживання палива, номінал, продуктивність і вартість. Розглянемо кожен із них докладніше.

Особливості вибору генератора для приватного будинку

Щоби зрозуміти, який тип буде оптимальним, визначте які саме прилади будуть від нього працювати. До однофазного джерела живлення можуть підключатися тільки однофазні прилади, тоді як до трифазного – однофазні та трифазні. Але в трифазних є одна особливість – перевага навантаження в бік однієї з фаз не має перевищувати 30 % від номінальної потужності в синхронних моделях, і 70 % – в асинхронних. Якщо цей показник перевищує допустиму норму, відбувається «перекошення фаз», і як наслідок відключення або вигорання однієї з фаз.

Розглянемо на прикладі: ви придбали синхронний трифазний дизельгенератор на 6 кВт, і в першу розетку на 220В підключили мікрохвильовку на 1кВт. Допустима межа живлення від будь-якої вільної розетки досягає (+30 %) – 1,3кВт. Якщо Ви спробуєте включити в неї пральну машину на 1,5 кВт, то станеться «перекошення фаз».

Трифазні моделі рекомендується купувати тільки для живлення трифазних приладів.

Який двигун вибрати – 2-х тактний чи 4-х тактний?

2-х тактні двигуни здійснюють повний робочий цикл за 1 такт, тоді як 4-х тактні за 2 такти. Механічні відмінності двох типів двигунів значні, що впливає на їхню продуктивність та особливості експлуатації. І так, розгляньмо основні плюси та мінуси 4-х тактного двигуна в порівнянні з 2-х тактним (за умови однакової потужності). Переваги 4-х тактного двигуна:

  • Тиха робота;
  • Виділяє мало диму;
  • Нижчий рівень вібрації;
  • Продуктивність вище в 1,5 раза.

Недоліки:

  • Більша вага конструкції;
  • Через складність механізму вища вартість;
  • Складніший у транспортуванні та експлуатації.

Переваги переважають ці недоліки, тому для домашнього використання українці обирають здебільшого чотиритактні моделі.

Вибір потужності – як розрахувати потужність генератора?

Номінал є одним із найважливіших параметрів. Для розрахунку необхідно визначити сумарне навантаження та додати 20–30 % (для компенсації пускових струмів). Крім того, для збереження тривалого терміну експлуатації та базових характеристик генератора, його слід використовувати на 40–80 % від номінальної потужності. Тобто для нормальної та ефективної роботи того ж генератора на 6 кВт, потрібно, щоби постійне навантаження на нього була в діапазоні 2,4 – 4,8кВт.

Якщо не дотримуватися цих рекомендацій, то можна зіткнутися з низкою проблем:

  • Перевантаження системи електропостачання та зупинка роботи;
  • Зниження експлуатаційного терміну та погіршення характеристик;
  • Даремні витрати палива.

За умови правильного розрахунку потужності залишається можливість підключення додаткових електроспоживачів.

Одиниці виміру потужності

Як правило, номінал може виражатися в кіловатах (кВт) або кіловольт-амперах (кВА). Щоби перевести кіловольт-ампери в кіловати, необхідно їхнє значення помножити на коефіцієнт потужності cos φ (косинус фі), що являє собою частку активної потужності на повну в певних пристроях. Формула для розрахунку cos φ:

P- активна потужність, S – повна.

Чим вище cos φ, тим менша кількість енергії марно розсіюється в електропроводці.

В однофазних мережах cos φ = 1.

Перший приклад:: Ви придбали однофазний генератор на 5 кВА. Це означає, що навантаження на живлення буде дорівнювати 5 кВА × 1 = 5 кВт. А в трифазних, як правило, його значення коливається в діапазоні 0,6–1 й безпосередньо залежить від коефіцієнта навантаження ß.

P- активна потужність, Pном- номінальна.

Середня крива залежності cos φ від ß

Cos φ в трифазних моделях
1,0 в ідеальних умовах
0,95 хороший
0,9 задовільний
0,8 середній
0,7 низький
0,6 поганий

Як правило, у кожної трифазної моделі є власна крива залежності cos φ від ß, що відображається в паспорті.

Інший приклад: Ви придбали трифазний дизельгенератор на 5 кВА, cos φ якого в оптимальних умовах роботи при 80 % навантаженні становить 0,9. Для збереження нормального режиму роботи сумарне навантаження не має перевищувати 5 кВА × 0,9 = 4,5 кВт.

Пускові струми для побутової техніки

Пусковий струм виникає на короткий проміжок часу в момент вмикання навантаження (електроспоживачів). В окремих електроприладах він може в кілька разів перевищувати номінальну потужність. Його значення здебільшого виробник вказує в паспорті. Є таблиця усереднених значень пускових струмів:

Електроприлад Пусковий струм в In Електроприлад Пусковий струм в In
Телевізор 1 Електрорубанок 2
Кухонна плита 1 Кутошліфувальна машина (болгарка) 2
Кавоварка 1 Шліфувальна машина 2
Обігрівач 1,2 Електроплита 1
Світлодіодна лампа 1 Дриль 3
Пилосос 1,2 Бойлер 3,4
Мікрохвильовка 2 Перфоратор 3
Пральна машина 3,5 Кондиціонер 3,5
Комп’ютер 2 Глибинний насос 7
Холодильник 3,3 Електром’ясорубка 7

Приклад розрахунку потужності з урахуванням пускових струмів

Наприклад, нам потрібне резервне джерело живлення для будинку, що буде постачати електроенергію для таких приладів:

Прилад Потужність живлення, кВт
Телевізор 0,08
Холодильник 0,1-0,3
Пральна машина 1,5
Мікрохвильовка 1
5 світлодіодних ламп на 10 Вт 0,05
Кондиціонер 1,2

У разі підключення всього електрообладнання до мережі, навантаження буде дорівнювати:

0,08 кВт + 0,03 кВт + 1,5 кВт + 1 кВт + 0,05 кВт + 1,2 кВт = 3,86 кВт;

До отриманого значення додаємо 20 % (резерв):

3,86 кВт + 3,86 кВт × 0,2 = 4,63 кВт

З огляду на те, що найбільший пусковий струм генерує пральна машина (1,5 кВт × 3,5 = 5,25 кВт), її варто вмикати першою, а потім інші прилади.

Через те, що в пральній машині пусковий струм перевищує оптимальне навантаження мережі, під час розрахунку номіналу орієнтуватися необхідно саме на його значення. У такому випадку оптимальною буде модель на 5,5 кВт.

Для роботи в оптимальному режимі (на 40–80 % від номінальної потужності) навантаження має складати 2,2 – 4,4 кВт. наш результат 3,86 кВт входить у цей діапазон, отже, розрахунки правильні.

Потрібно враховувати ще певні нюанси. Наприклад, пральна машина здебільшого не живиться від генератора, оскільки прання може почекати до відновлення мережі. Тому можете сміливо вибрати менший номінал – 5 кВт.

Більшість моделей можуть короткочасно (впродовж 10–15 секунд) витримувати перевантаження в межах 20%. Цього часу цілком достатньо, щоби пропустити пусковий струм 5,25 кВт і живлення нормалізувалось.

Як порахувати реальну витрату палива

Щоби розрахувати реальну витрату палива в г/год необхідно питому витрату двигуна (г/кВт⋅год) помножити на потужність (кВт). Наприклад, генератор 2,8 кВт із питомим споживанням 360 г/кВт⋅год буде витрачати:

360 г/кВт⋅год × 2,8 кВт = 1008 г/год

Щоби розрахувати в літрах за годину, необхідно отриманий результат розділити на питому щільність палива в г/л.

Якщо заправлятися бензином А-95, то його витрата складе:

1008 г/год/710 г/л = 1,4 л/год.

Паливо Питома щільність, г/л при t = 20C⁰
А-95 710
А-92 765
ДТ 840

Під час розрахунку враховуйте, що щільність палива безпосередньо залежить від температури.

На якому паливі краще вибрати генератор?

Найпоширенішими є два різновиди: дизельні та бензинові генератори. Враховуйте, що термін зберігання бензину значно менший, ніж дизеля. Через 6 місяців зберігання його якість погіршується, використання такого палива може спричинити вихід із ладу двигуна. Проте його краще замінити вже після 3–4 місяців зберігання.

Термін експлуатації бензинового двигуна з повітряним охолодженням у середньому досягає 1–1,5 тис. годин. Дизельний – служить набагато довше, та і ДП зберігається значно довше.

Рівень споживання дизельного двигуна менший ніж бензинового, але його вартість вища в 1,5–2 рази. Економічний складник потрібно вираховувати залежно від індивідуальних умов.

Дизельгенератор краще підходить для частого використання,, особливо якщо потужність мережі не менше 10кВА. Бензиновий аналог оптимально підходить для електромереж малої та середньої потужності. Його головна перевага в низькій вартості та компактних розмірах.

Відмінності середніх місячних витратах на паливо?

У середньому в Україні резервні джерела живлення змушені працювати протягом 100–150 годин на рік. Як правило, у центральних регіонах цей показник знаходиться в діапазоні 50–90 годин/рік, тоді як у східних і особливо західних областях (Прикарпаття, Закарпаття) вони можуть працювати протягом 250–300 годин/рік (через особливості географічного розташування обриви ЛЕП там трапляються значно частіше). Для розрахунків візьмемо середній показник 125 годин на рік – це приблизно 12 годин на місяць і два генератори з однаковим номіналом – 5 кВт, але різними паливними системами.

Витрати на бензин.. Для прикладу візьмемо бензиновий однофазний Forte FG6500E (5 кВт) з 4-х тактним двигуном із витратою палива 3,87 л год. Середня вартість одного літру бензину А-95 в Україні становить 25,2 грн. Вартість використаного за місяць палива буде складати:

12 год × 3,87 л/год × 25, 2 грн/л = 1170 грн..

Витрати на ДП. Візьмемо для розрахунків однофазний «дизель» DG5500 (5 кВт) від NIK з 4-х тактним двигуном із витратою палива 1,55 л/год. Середня вартість ДП в Україні становить 22,5 грн/л. Місяць експлуатації буде коштувати:

12 год × 1,55 л/год × 22,5 грн/л = 418,5 грн.

Отже, для довготривалого використання вигідніший дизельний генератор, а для короткочасного – бензиновий.