Для одного дача – это место отдыха, где он проводит время, уютно расположившись в шезлонге. Второй нацелен на сбор урожая, а третий использует ее как мастерскую под открытым небом. Но, чем бы не являлась дача для своего владельца, электроэнергия на дачном участке повысит качество отдыха хозяина и расширит поле его возможной деятельности.
Наша статья поможет в выборе генератора, используемого в редких случаях, или напротив, способного обеспечивать электричеством дачный участок сутки напролет.
Устройство генератора
Основа преобразования кинетической энергии в электричество была заложена еще в 1827 году, и впервые использовалась в аппаратах, созданными венгерским физиком Йедлик Аньош Иштваном. Принцип остался неизменен и в наше время, хотя технически, конечно, используются более продвинутые решения. Суть самого физического процесса — в магнитном поле происходит перемещение провода, на концах которого и образуется напряжение.
Для подъема частоты движения, а соответственно и увеличение генерации тока, разработали более продуктивные способы преобразования магнитной энергии в электрическую.
Проводник собирается в катушку со многими оборотами. Она сама размещается на подвижный шкив, с направлением своих полюсов на постоянные закрепленные магниты всей системы. При вращении, каждая обмотка, много раз проходит через магнитное поле, производя на своих концах электроэнергию.
Синхронный
Эта разновидность генератора показывает высокую эффективность на дачном участке, где к основным потребителям относятся устройства, чувствительные к перепадам напряжения, в их число входят компьютер, телевизор, холодильник. К основным преимуществам синхронного генератора относятся:
• Напряжение без перепадов и скачков, а ток обладает высоким качеством.
• Устойчивость к трехкратным кратковременным перегрузкам при запуске.
• Надежность.
Из недостатков можно выделить:
• Контакт щеток с ротором вызывает значительное увеличение температуры и, как следствие, перегрев.
• Охлаждение воздушного типа приводит к втягиванию внутрь пыли и мелкого мусора.
• В процессе эксплуатации щетки изнашиваются.
• Модели из низкого ценового сегмента не обладают современными системами защиты.
• Является источником радиопомех.
Синхронный генератор для дачи при активном использовании требует систематического технического обслуживания, что приводит к дополнительным финансовым расходам.
Фазы питания
Исторически сложился переход с постоянных токов питания на переменные для снабжения энергией всей бытовой электроники. Такой вид выработки уменьшает сопутствующие расходы на изначальную стоимость топлива используемом в генераторе, и дальность передачи напряжения без потерь. Для переменных токов она больше, чем у постоянных.
Читайте также:
В любом генераторе существует три фазы напряжения. Каждая из которых, по частоте повтора повернута, как бы на 120 градусов относительно других. Естественно, напряжение между нулем и каждой фазой — 220 В. А вот между двумя питающими контактами оно составит целых 380 В.
Зачем вообще нужны три фазы? Для подключения более мощной нагрузки, вплоть до промышленного оборудования. В случае использования одной, подключение мощностей более 10 кВт нецелесообразно. Связано это непосредственно с требуемой толщиной фазовой линии. Для 15 кВт она должна быть диаметром 10 мм, при том что состоять из чистой меди. Запредельную стоимость такого проводника можно прикинуть исходя из его требуемой длины. Что касается трехфазового питания, — оно ограничивается только пиковой мощностью генератора. Единственное, чем руководствуются при монтаже таких схем — распределением нагрузки приблизительно равными частями на каждую из фаз. В реальности, для частного домовладения это выглядит так: на одну фазу закрепляют отопление, на вторую свет во всем жилище и тэны, обеспечивающие снабжение горячей водой, на третью розетки и кухонное оборудование.
Тип охлаждения
Тип охлаждения бывает:
- воздушный;
- жидкостный.
Простой и недорогой способ – это воздушная система охлаждения, когда внутри мотора циркулирует охлажденный воздух, выводящий излишки тепла наружу. Ее вполне достаточно для генераторов малой и средней мощности.
Мощные агрегаты нуждаются в более эффективном водяном охлаждении. При таком способе вместо воздуха циркулирует вода или специальная жидкость. Такая система охлаждения дороже, но позволяет генератору работать более 100 часов, в то время как воздушное охлаждение ограничено максимум 10 часами.
Расчет потребления
Ответ на вопрос как выбрать генератор, непосредственно зависит от характеристик устройства и конкретных запросов в питании его потребителей. Что касается последнего, — для расчета берется пиковые запросы энергетической сети. Или говоря по-другому — сумма ватт всех ламп, холодильников, печек, водонагревателей, отопительных систем, и других часто используемых электроприборов. Распишем пример для небольшого дома с двумя комнатами, прихожей, кухней и ванной. Не забудем электрическое отопление, тэны, стиральные машины, уличное освещение, насосы водоснабжения и подвал. Расчет будет проводиться в разрезе экономичных ламп, как наиболее дешевых источников освещения. Кроме того, в приведенной таблице количество ватт указано в объеме, затрачиваемом за час работы. И так:
| Электроприбор | Количество | Мощность | Суммарная мощность |
| Лампы | 8 | 25 Вт | 200 Вт |
| Холодильник | 1 | 100 Вт | 100 Вт |
| Телевизор | 1 | 100 Вт | 100 Вт |
| Печка | 1 | 2.5 КВт | 2.5 КВт |
| Компьютер | 1 | 160 Вт | 160 Вт |
| Ноутбук | 1 | 64 Вт | 64 Вт |
| Стиральная машина | 1 | 800 Вт, без системы нагрева воды. Если будет использоваться общий тэн, то она не нужна. В противном случае потребление может доходить до 2.9 КВт | 2.9 КВт |
| Насосы воды | 1 | 1–2 КВт для специализированных — скважных, 250 Вт обычный. | 2 КВт |
| Микроволновка | 1 | 700 Вт | 700 Вт |
| Утюг | 1 | 1000 Вт | 1000 Вт |
| Тэн горячей воды | 1 | 2 КВт | 2 КВт |
| Чайник | 1 | 1 КВт | 1 КВт |
| Электрическое отопление | 1 | 4.5 КВт | 4.5 КВт |
| ИТОГО | 17224 Вт или 17.2 КВт. |
Для снабжения энергией среднестатистического небольшого дома, в котором включены абсолютно все электроприборы, генератор должен выдать мощность 17–18 КВт/час. Подобное оборудование выработки тока, хоть и покрывает полностью все энергетические потребности владельца, тем не менее стоит очень дорого. Цена порядком доходит и до трети миллиона рублей.
Как экономить
Здесь есть маленький фокус, который может порядком уменьшить изначальную стоимость оборудования генерации. Он заключается в совместном использовании системы выработки энергии с емким аккумулятором. Все дело в том, что высчитанные результаты касаются единовременного пикового потребления, которого практически никогда не бывает. Холодильники, тэны, утюги, печки, чайники работают какое-то время, затем отключаются. В эти моменты генератор для дома свободен от нагрузки и может снабжать энергией других потребителей. К примеру, аккумулятор. Который, в свою очередь, включится в работу и начнет отдавать накопленный заряд, в моменты пикового включения устройств в электрическую сеть.
Такая система даст и экономию топлива. Часто можно заметить, что в период большой нагрузки, двигатель внутреннего сгорания находящийся в генераторе, добавляет оборотов, чтобы компенсировать потери мощности. Соответственно и быстрее расходуется горючее. Предложенная система будет сглаживать скачки за счет накопленного заряда в периоды простоя, уменьшая износ техники и снижая трату топлива.
-
Читайте также:
Для расчета нужной мощности в данном случае, будет использоваться суточный расход энергии каждого устройства домашней сети электропитания.
| Электроприбор | Количество | Мощность (Ватт) | Время работы в сутки (часов) | Суммарное потребление в сутки (Ватт) |
| Лампы | 8 | 25 | 16 | 3200 |
| Холодильник | 1 | 100 | Включается 4 раза по 4 минуты каждый час или 9,6 часов | 960 |
| Телевизор | 1 | 100 | 8 | 800 |
| Печка | 1 | 2500 | 3 | 7500 |
| Компьютер | 1 | 160 | 24 | 3840 |
| Ноутбук | 1 | 64 | 24 | 1536 |
| Стиральная машина | 1 | 800 | 3 часа раз в три дня | 720 |
| Насосы воды | 1 | 1000 | 1 | 1 000 |
| Микроволновка | 1 | 700 | 30 минут | 350 |
| Утюг | 1 | 1000 | 0.3 в сутки или по часу раз в три дня | 300 |
| Тэн горячей воды | 1 | 2000 | 1 | 2000 |
| Чайник | 1 | 1000 | 2 | 2000 |
| Электрическое отопление | 1 | 4500 | 4 | 18000 |
| ИТОГО ЗА СУТКИ: | 42206 |
Результат был бы ужасен, если забыть, что речь идет о полноценных сутках. В часовом понимании требуемая мощность генератора составила бы (достаточная для подзарядки аккумулятора и снабжения того, что требуется на текущий момент) — 1758 Вт, или с учетом потерь и возможной срочной необходимости — +15–25% — 2200 Вт/ч. Вот, приобретение такого аппарата, уже выглядит более похожим на реальность. В среднем, можно подобрать такую модель стоимостью до 15000 рублей.
Конечно, в случае применения аккумулятора, цена запуска содержит покупку его самого, конвертера тока и контроллера заряда соответствующих требуемым запросам мощности. Но в результате сумма будет намного меньшей, чем при приобретении полноформатного генератора.
Открытый или закрытый корпус
Открытая модель предполагает размещение мотора в металлической раме, преимуществом такого типа генераторов является быстрое охлаждение. Рекомендуется для применения при длительных включениях и интенсивных нагрузках. Из минусов – модель более шумная.
Закрытые генераторы имеют шумозащитный корпус, внутри которого расположен мотор. Модели защищены от влаги и пыли, тихие в работе, можно устанавливать даже в подвальном помещении. Из минусов – нуждаются в дополнительной системе охлаждения, более высокая цена.
Важные характеристики
Самые распространенные бытовые генераторы используют для своего питания дизельное топливо, бензин и газ. Есть и комбинированные их варианты. Главное между ними различие — в цене полученного киловатта и времени работы, которые непосредственно зависят от используемого топлива. Если брать за основу бензиновый генератор, который изначально более дешев, чем остальные их виды, то он, в среднем тратит 0.5 литра горючего для выработки каждой тысячи ватт. То есть, если судить по текущим ценам — 1 КВт обойдется, при использовании Аи-80, в 20 рублей. С газовыми или комбинированными, для генерации киловатта, потребуется чуть более 21 рубля. Если вопрос звучит, как выбрать дизельный генератор для уменьшения стоимости выработки, то ничего не получится. Цена кВт/ч находится в тех же пределах и составляет 23 р.
Основная разница в генераторах, кроме цены и вырабатываемых фаз, заключается в системе охлаждения и времени беспрерывной работы. На последнюю характеристику обязательно нужно обращать внимание при покупке его для системы энергоснабжения дома. Более простые, имеют ограничение на длительность непрерывного функционирования. По окончании отведенного времени, такой генератор нужно заглушать и давать ему остыть. Этого минуса лишены чуть более дорогие системы, оснащенные вентилятором, который в принудительном порядке обдувает устройство, охлаждая его. Кроме воздушного применяется и жидкостный отвод тепла, но цена таких генераторов намного выше.
Еще один нюанс касается частого включения в описания моделей аппаратов, производящих энергию, такого названия, как «инверторный генератор». В сущности, на выходе он дает такой же переменный ток, как и все остальные виды. Но есть маленькая разница. Внутри устройства, специальный блок производит изначальное выпрямление напряжения, идущего от электрогенератора, потом сглаживает пики и скачки тока, и в конце через блок преобразования контролируемого микропроцессором, выдает точные 220 В/50 Гц с синусоидой правильной формы.
Важной характеристикой, кроме перечисленных, при выборе служит система запуска. Есть и ручные и автоматические стартеры. Последние позволяют запустить генератор нажатием всего одной кнопки.
Не лишним будет обратить внимание на наличие звукоизоляционного и защитного от условий внешней среды корпуса. От этого параметра непосредственно зависит то место, где можно разместить генератор. Бескорпусные монтируются только под крышей и в достаточно звукоизоляционном помещении.
В таких случаях, при всех их плюсах придется дополнительно придумывать хорошую вентиляцию вокруг генератора и систему вывода отработанных газов. Если корпус присутствует на устройстве, то размещать его можно и на улице, связав проводами с потребителями. Единственный вопрос в таких случаях встает насчет уровня шума. В документации к генератору всегда указана эта характеристика, при работе аппарата, в децибелах. Для лучших бензиновых, дизельных или газовых генераторов значение не превышает 60–75 дБ. Оценить уровень шума поможет сравнение. Нормальный разговор идет с силой 45 дБ. Крик и хохот — 75 дБ. Уровнем 90–100 дБ можно охарактеризовать звук, издаваемый вагонами железной дороги, слышимый при нахождении от них не далее, чем в 7 метрах. 110 дБ — вертолет, 120 дБ — отбойный молоток (вблизи). Если громкость генератора выше, то нужно проверить, а не взлетающий самолет ли это? Дело в том, что большая сила звука уже превосходит болевой порог человека.
Не менее важные функции
Чаще всего выбор осуществляется по параметрам электрогенератора, но это не единственный фактор, определяющий, насколько удачной будет покупка. Помимо технических характеристик следует учитывать конструктивные особенности и функционал установки – некоторые опции могут повлиять на конечный выбор.
- Уровень шума. Для бензиновых генераторов нормой считается значение в 74 дБ, для дизельных – 82 дБ. Даже малое отклонение в большую сторону ощутимо скажется на практике.
- Шумоподавляющий кожух и глушитель – значительно снижают уровень шума при работе установки, особенно полезны для дизельных электрогенераторов.
- Защитные опции. Качественные электростанции оснащены функциями защиты от короткого замыкания и перегрузок – их наличие снижает риск поломок и продлевает срок службы установки.
- Выход на 12V. От него можно подзарядить аккумулятор автомобиля, также к розетке можно подключить автомобильный инвертор. При работе в местах, удаленных от населенных пунктов, эта конструктивная особенность будет как нельзя кстати.
- Число розеток. Лучший вариант для средней установки – 2 выхода на 220 В, если предполагается вероятность подключения трехфазных потребителей – можно взять комбинированную модель (220/380). Однако при ее эксплуатации следует учитывать возможность перекоса фаз, чтобы этого избежать придется тщательно высчитывать мощность подключаемых потребителей.
- Регулятор стабилизирует напряжение на выходе, важен при наличии чувствительной к скачкам напряжения техники.
- Эргономика и удобство. На комфорт использования влияют такие мелочи, как удобная ручка для переноски, наличие дополнительных колес.
Рекомендации по выбору
Сложно дать конкретные рекомендации по генераторам. Все представленные на рынке качеством, вне зависимости от страны производства, достаточно хороши. Если обратить внимание на рейтинг дизельных генераторов, и почитать отзывы о них, то оборудование славится своей надежностью. С другой стороны, цена на них намного больше, чем на газовые и бензиновые. Последние два вида дешевле, но некоторые из них работают только ограниченное время. Беря во внимание все вышесказанное, ответить на вопрос какой генератор лучше бензиновый, газовый или дизельный сложно. Конкретная рекомендация будет звучать так — хорош тот, на который хватит денег. Более дорогие имеют и лучшее качество сборки, и поддержку производителя. В случае более дешевых — как повезет.
К примеру, лучшим среди бензиновых до 5 кВт по мнению людей считается CHAMPION GG6500, который при должном уходе считается «не убиваемым». Его цена не слишком кусается — 32100 рублей, за спокойствие и наличие света в доме. Для большей мощности подойдет Daewoo Power Products GDA 8500E, но и он не лишен недостатков. Цена находится в районе 64000 рублей.
Если ваш взгляд упал на инверторную модель, то Patriot 3000i подойдет в самый раз, его даже можно брать с собой в поход, данная модель считается самой экономичной, но каждые 5–6 часов требуется его отключать, чтобы охладить. Данный аппарат можно забрать себе за 45300.
Для тех, кто любит дизель больше, а подключаемая нагрузка у них ниже 3 кВт DDE DDG3300E станет настоящим спасением, идеально подходит для дачного домика, а на полном баке спокойно проработает 10 часов. Цена доходит до 32500 рублей.
Тем, кто все-таки любит помощнее, то Daewoo Power Products DDAE 10000DSE-3 и тут смог стать лучшим, выбор фаз, низкий шум, встроенное зарядное устройство обязательно порадует автолюбителей, которые хотят зарядить севший аккумулятор. Но и цена с таким монстром не маленькая до 119000 рублей, конечно, если вас не интересует самое лучшее, есть модели и попроще до 62000.
Так что, если со всеми параметрами вы определились, то можно спокойно выбирать, тот генератор, который будет подходить вам и вашему дому по финансам.
Что касается всего остального, — запчасти доступны для всех моделей, с топливом тоже проблем нет. Здесь, наверное, главной рекомендацией станет наличие принудительного воздушного или водного охлаждения, возможность круглосуточной работы и автоматическая система запуска. Последняя не только выручит при старте самого генератора, но и позволит интегрировать его в качестве резервного питания к основной сети снабжения электроэнергией. Что касается количества исходящих фаз, — для домовладения с отоплением на основе угля, газа, дров или иного натурального горючего — достаточно и одной шины питания. Если для обогрева используется электричество, тогда нужен трех фазовый генератор. Правда, в случае его использования возникнет иной минус — если применять агрегат вместе с системой аккумуляторной поддержки, описанной ранее, то понадобится такую конструкцию утроить. То есть использовать отдельные инверторы, контроллеры и аккумуляторы, для каждой исходящей линии.
Запуск
Тип запуска генератора бывает трех видов:
- ручной
- электрический
- автоматический
Как правило, все модели до 3-4 кВт оснащены обычным ручным стартером. В более мощных параллельно устанавливают аккумулятор и электростартер – запуск ключом удобен, но для этого аккумулятор генератора должен быть всегда заряжен.
В продаже встречаются модели с автоматическим запуском – блок автоматики самостоятельно заводит агрегат в случае отключения электроэнергии. Также эти блоки можно приобрести отдельно и установить практически на любую модель с электростартером.
Автоматический режим работы, безусловно, очень удобен, особенно когда генератор служит в качестве аварийного источника питания частного дома. Однако для стабильной работы вам придется регулярно обслуживать электроустановку – проверять уровень топлива, производить дозаправку, заряжать аккумулятор. В противном случае от автоматики не будет практической пользы.
Монтаж и подключение к дому
Ну и наконец, практическое подключение к жилому фонду. Вначале выбирается расположение генератора, с учетом особенностей его конструкции — на улице, в служебных зданиях (сараях, подвалах, пристройках) или в самом доме. От этого зависит расположение контактных проводов, идущих к потребителям. В случае внешней дислокации, кабель от генератора протягивают от места размещения, до уровня перехода самого дома в крышу. И уже оттуда, спускают шины до щитка, от которого и идет разводка к всем потребителям.
При расположении генератора в доме, монтаж проводки до распределительной коробки выполняют внутри помещений. В обязательном порядке для последнего случая, необходимо предусмотреть вентиляцию служебной комнаты и удлинение вывода выхлопной системы самого аппарата до улицы. Не выполнение этого правила, может привести к потере сознания человеком при работе двигателя, от скопившихся в воздухе углекислого и угарного газа, с последующим летальным исходом.
Схема подключения трех фазового генератора:
Номиналы автомата отключения выбираются в зависимости от планируемой нагрузки, рекомендуется 40–63 А. Желательно вместо него выбирать УЗО с соответствующими характеристиками, обеспечивающее лучшую защиту.
Подключение однофазного проще в том, что надобности в соединении множества проводов нет. Вот только про толщину кабеля силовой линии забывать не нужно — она должна соответствовать пиковой нагрузке, иначе есть шанс возгорания или оплавления канала движения тока.
Автомат, как и в предыдущем случае, нужно выбирать по характеристикам в зависимости от подключаемых потребителей.
Ну, и наконец, схема с использованием вспомогательного аккумулятора, подключаемого к бензогенератору, дизелю или газовому производителю электроэнергии.
Емкость аккумулятора рассчитывается согласно суточной потребности в энергии. Применяются батареи на 12 или 24 В. Характеристики инвертора и контроллера должны соответствовать используемому напряжению резерва. Кроме того, первый из них, обязан выдерживать прохождение токов той мощности, на которую в общем ориентирована вся система.
Асинхронный
Такой вариант предпочтительный в том случае, если на участке предполагается проведение сварочных и строительных работ либо эксплуатация будет осуществляться на открытом воздухе. К достоинствам асинхронного генератора относятся:
• Цена намного ниже, чем у синхронных электростанций.
• Устойчивость к перегреву.
• Полноценная защита от влаги, грязи, мелкого мусора и пыли.
• Скромные габариты и масса.
• Стойкость к коротким замыканиям, что особенно важно при использовании сварочного аппарата.
Не обошлось и без недостатков, к негативным качествам относятся:
• Нестабильное напряжение и невысокое качество тока.
• Чувствительность к пиковым нагрузкам, работа генератора нарушается при подключении устройств с нагревательными элементами либо электрическими двигателями.
Двухтактная станция
Генератор, оборудованный двухтактным двигателем, подходит для дачного участка, где не предполагается продолжительное использование, а электрические потребители не обладают высокой мощностью. К преимуществам такого устройства относятся:
• Простота эксплуатации.
• Низкая вероятность возникновения неисправности.
• Отсутствие проблем с запуском даже при минусовых температурах.
Небольшая масса и компактный размер упрощают процесс транспортировки, что дает возможность поместить такой генератор в багажник автомобиля. Не обошлось и без негативных моментов:
• Отсутствие отдельной емкости для смазывающей жидкости, поэтому возникает необходимость в приготовлении масло-топливной смеси при каждой заправке. Важно учитывать, что горючее и смазку следует смешивать в установленной пропорции.
• Лабораторные исследования показали, что в выхлопных газах таких агрегатов присутствуют вредные вещества.
• Повышенная шумность.
При выборе двух- или четырехтактной установки нужно учитывать ряд факторов, одним из самых важных является назначение и особенности будущей эксплуатации. Лучше всего склониться в сторону четырехтактного ДВС, ведь это расширяет возможности электростанции, хоть она и дороже.
Четырехтактная станция
Для дачного участка, где генератор будет использоваться на протяжении длительного временного отрезка (от 5 часов и более), рекомендуется купить четырехтактную электростанцию. Такой ДВС монтируется в оборудование с суммарной мощностью свыше 1 кВт. К положительным качествам установки относятся:
• Повышенная устойчивость к нагрузкам.
• Низкий уровень шума.
• Большой показатель мощности.
• Надежность системы.
• Расход горючего на 25% меньше, в сравнении с двухтактными.
Также к преимуществам можно отнести наличие отдельной емкости для смазывающего вещества. Это сокращает время на подготовку к запуску и обслуживание, поскольку нет необходимости готовить масло-топливную смесь. Из недостатков можно выделить:
• Сложность обслуживания.
• Конструкция обладает дополнительными узлами и деталями.
• В зимнее время года запуск осложняется из-за отрицательной температуры окружающей среды.
