Генератор, як резервне джерело електроенергії.

19.11.22

В умовах завдання ракетних ударів по об'єктах енергетичної інфраструктури і, як наслідок, частих відключень світла та тотальної економії електрики популярність генераторів в Україні зараз перебуває на піку. Але, дуже мало хто з бажаючих купити генератор, знають, який саме генератор їм потрібен.

Спочатку  треба визначитися для якої мети планується придбати генератор. Іноді генератор планують використати, як додаткове чи навіть основне джерело електроенергії. Тоді він має працювати постійно і це формує одні вимоги до його вибору. Але набагато частіше генератор планують придбати в якості резервного джерела електроенергії для роботи по кілька годин на добу.

У цій статті ми постараємося допомогти зрозуміти, який генератор більш  підійде саме в якості резервного джерела електроенергії.

ВАЖЛИВО! Прочитайте поради наших спеціалістів у кінці статті. Вони допоможуть Вам зберегти час, гроші та нерви у процесі експлуатації придбаного Вами генератора.

Насамперед треба визначитися з потужність генератора.

1. Потужність генератора. Це найбільш важливий параметр при виборі генератора.

Невірний розрахунок потужності може призвести до того, що деяке обладнання та прилади не будуть навіть запускатися, або, коли навантаження дуже мале, це може приводити до псування самого генератора.

Нижче ми приводимо примірний порядок розрахунку потужності генератора.

• Створюємо перелік обладнання.

Це обладнання яке є у нашому приміщенні та яке ми плануємо підключати до генератора під час вимкнення основного джерела енергії.

Перелік має бути з параметрами номінальної потужності та коефіцієнтами пускового струму для кожного прилада.

• оефіцієнт пускового струму треба обов’язково внести в перелік. Якщо, не брати цей параметр до уваги, а вирахувати потужність генератора тільки як суму потужностей підключених до нього електроприладів, то може скластися ситуація, що деякі з не запрацюють. Це стосується тих приладів які мають електродвигуни.  У таких приладів пусковий струм, потрібний для їх запуску, може у декілька разів перевищувати номінальний. Наприклад, для деяких кондиціонерів, холодильників, пральних машин та навіть електрочайників коефіцієнт пускового струму дорівнює у середньому 3,5. Це означає, що при потужності, наприклад, кондиціонера у 1 кВт для його запуску потрібно буде генератор з потужністю не менше 3,5 кВт. Значення коефіцієнтів пускового струму є у документаціях до приладів, або їх можна знайти в інтернеті.

Для більшості споживачів мінімальним переліком є холодильник, насос для подачі води, якщо це приватний будинок, в зимовий час обігрівач, а влітку – кондиціонер. А також електрочайник. Мікрохвильова піч або електрична піч на 1 чи 2 конфорки.

Таким чином, після інвентаризації ми можемо отримати приблизно такий перелік приладів.  (Данні та коефіцієнти – орієнтовні).

Наименування	Потужність номінальна (Вт)	Коефіцієнт пускового струму	Потужність пускова (Вт)
Побутова техніка
Електропіч (включення на 1 конфорку)	1500	1,0	1800
Кондиціонер	1000	3,5	3500
Обігрівач радіаторний	1000	1,0	1200
Мікрохвильова піч	800	2,0	1600
Електрочайник	1700	1,0	1800
Компьютер або ноутбук, роутер	500	1,0	500
Холодильник	400	3,5	1400
Освітлення
Лампи діодні – 8 шт	80	1,0	80
Інше
Водяний насос (для дому)	1000	5,0	5000

Хай вас не лякає сумарна пускова потужність усіх приладів. Треба розуміти, що запускати їх можна по черзі.

• Підсумовуємо номінальну потужність всіх приладів, які підключатимуться до мережі.

У нашому прикладі сумарна номінальна потужність складає 7980 Вт. Тож якщо ми плануємо використати всі прилади одночасно, то нам буде потрібен генератор з номінальною потужністю не менш ніж 8 кВт.

Але якщо не всі приладі будуть працювати одночасно, а  по черзі, наприклад, або електрична піч або микрохвильова, або електрочайник, то це може нам дозволити значно знизити  вимоги до потужності генератора.

В такому випадку треба відібрати прилади з максимальною пусковою потужністю та ті які будуть працювати постійно. У нашому прикладі, це водяний насос, холодильник та, можливо, обігрівач чи кондиціонер.

Максимальна пускова потужність насоса становить 5000 кВт., а номінальна лише 1000 ВТ. Тож для його запуску нам потрібен буде генератор з потужністю не менш ніж 5,0 кВт.

У нашому випадку якщо ми вибираємо генератор на 5 кВт, то це дозволить запустити насос. Коли насос буде працювати, то він потребляє 1 кВт потужності генератора і у нас є ще 4 кВт для запуску та подальшої роботи інших приладів. Запускаємо послідовно  ще кондиціонер та холодильник. Після цього у нас ще буде вільними 5000-1000-1000-400=2600Вт для запуску та роботи інших приладів по черзі.

• Не забуваймо про запас потужності.

Запас необхідний для того, щоб генератор працював в оптимальному режимі. Експлуатація генератора на повну потужність швидко виснажить його ресурс. Найкраще додати до отриманих значень близько 20-25% запасу. Найбільш прийнятне навантаження має бути близько 80% від номінальної потужності. Брати занадто потужний генератор теж не варто. Якщо навантаження виявиться нижче 30%  від номінального, то двигун не прогріватиметься, масло потрапляє у картер, утворюється нагар і генератор починає диміти. Крім того, це зайва витрата палива.

У нашому прикладі сумарна номінальна потужність,  після додання запасу, становить 6000 Вт. Це дозволить запустити та використовувати всі прилади в оптимальному режимі.

Для більшості споживачів у яких немає насосів та інших потужних приладів зазвичай достатньо генератора потужністю 3-5 кВт.

Абсолютно всі генератори мають два важливі параметри: номінальну і максимальну потужність.

• Номінальна – це реальна (працююча) потужність генератора. У межах номінальної потужності електрогенератор може працювати досить довго, а точніше - поки паливо в баку не закінчиться.

• А ось робота при максимальній потужності має тимчасові обмеження у різних моделях по-різному: від кількох секунд до 20-30 хвилин. Після спрацьовує тепловий захист, і генератор вимикається.

Це також треба розуміти при виборі генератора.

2.  Вибираємо тип генератора.

Генератори, що працюють на природному та зрідженому газі (в т.ч. двопаливний газ/бензин) в Україні не поширені у зв'язку з високими вимогами до якості газу (змістом вологи та домішок), низькою автономністю, складностями проектування, оформлення, підключення до газової мережі та дорожнечі. Тому далі ми будемо розглядати генератори з бензиновими та дизельними двигунами:

Дизельні генератори.

• частіше використовують для організації безперебійного енергопостачання протягом тривалого часу, але вони також можуть використовуватись у якості резервного джерела живлення.

Дизельні генератори володіють рядом переваг:

• великий ресурс роботи. Дизельні генератори з частотою обертання двигуна 3 000 об/хв. і системою повітряного охолодження в 3-4 рази перевершують бензинові аналоги. Моделі з частотою обертання 1 500 об/хв. і системою рідинного охолодження – в 5-6 разів;
• тривалий час роботи генератора. Дизельні генератори можуть цілодобово працювати в автономному режимі, не потребуючи постійного контролю з боку оператора;
• невеликі експлуатаційні витрати. За рахунок меншої витрати палива в порівнянні з бензиновими і високого ККД дизельні генератори відносно швидко окуповуються;
• пожежобезпечність. Конструкція дизельного двигуна більш безпечна у порівнянні з бензиновим конкурентом! Дизельне паливо містить менше летючих сполук, що суттєво зменшує ризик загоряння від невеликої іскри.

Але у них є також і недоліки:

• необхідність у якісній вентиляції. Під час роботи дизельних генераторів в атмосферу виділяється велика кількість вихлопних газів.
• достатньо високий рівень шуму. В середньому рівень шуму під час роботи дизельних генераторів становить від 70 до 100 дБ. Тому обладнання бажано помістити в шумозахисний кожух;
• необхідність у постійних навантаженнях. Щоб уникнути передчасного зношування внутрішніх вузлів дизельні генератори не можуть працювати в холостому режимі. Постійне навантаження повинно становити не менше 40% від номінальної потужності дизельної установки;
• додаткові вимоги під час експлуатації. Дизельні генератори з труднощами запускаються при мінусовій температурі зовнішнього середовища, тому потребують використання кожуха та зимового палива.

Бензинові генератори.

Вона також мають ряд переваг над своїми основними конкурентами — газовими та дизельними варіантами.

• низький рівень шуму — при наявності захисного кожуха рівень шуму не перевищує 70 дБ;
• доступна ціна — дизельні генератори з тими ж параметрами в більшості випадків помітно дорожчі;
• запуск двигуна при низькій температурі набагато легше, не потребує зимового палива;
• компактні розміри — існують моделі у вигляді невеликої валізи, які можна використовувати навіть на балконі у міській квартирі;
• обравши модель з автоматичним запуском, потрібно слідкувати лише за кількістю палива у баку.

Звичайно, як любе обладнання, ці генератори мають і свої недоліки.

• двигун генератора потребує обов’язкового відпочинку після 6-8 годин роботи. Час відпочинку - мінімум 1-2 години. Бензинові генератори не підходять для безперервної роботи протягом довгого часу і вони не бувають великої потужності.
• загальний моторесурс двигуна бензогенератора зазвичай складає не більше 4 тисяч мотогодин. Це при умові своєчасного проведення технічного огляду. 
• більша вартість отриманого кіловата енергії: за рахунок більшої вартості палива. Дизельне паливо зазвичай коштує дешевше. Але так буває не завжди. У деяких ситуаціях, наприклад в умовах бойових дій або проведення посівних та збиральних робіт, дизельне паливо може коштувати, як бензин або навіть дорожче.

Основні параметри відображені у таблиці.

Параметр	Бензиновий	Дізельний
Ціна	Відносно невисока вартість	На 20-40% дорожче аналогічних по потужності бензинових генераторів
Витрата палива, економічність	Достатньо високі витрати палива, що підвищує вартість електроенергії	Витрата палива на 20-30% менше бензинових аналогів, порівняно невисока вартість електроенергії, що виробляється
Рівень шуму	Высокочастотний	Низькочастотний. Більшість дизель-генераторів монтуються в шумопоглинаючі кожухи
Тривалість невпинної роботи	До 5-8 годин	Залежно від моделі, можлива робота в режимі 24/7
Моторесурс, при:	в залежності від типу двигуна та виду охолодження
1500 об/хв	Не випускаються	До 40000 мотогодин
3000 об/хв	500 -3000 мотогодин	1 500- 20000 мотогодин
Габарити, вага	Невеликі габарити та вага, висока мобільність	Найбільш потужні агрегати. Найчастіше мають водяне охолодження та поміщаються у шумозахисний кожух.
Охолодження	Повітряне	Повітряне, рідинне
Зимовий запуск	Не потребує додаткового обладнання	Потрібно сезонне паливо. Використовується система підігріву охолоджувальної рідини

Якщо проаналізувати всі вади та недоліки, а також цілі використання генераторів, можна зробити висновок, що при нечастому і короткостроковому використанні генератора малої потужності (до 5-7 кВт) варто зупинити вибір на бензинових моделях, вони обійдуться дешевше.

Якщо ж потрібна електростанція потужністю понад 7 кВт, і вона використовуватиметься порівняно часто або тривалий час без зупинки, варто подумати про купівлю дизель-генератора. У довгостроковій перспективі він обійдеться дешевше за бензиновий аналог.

Тому наразі бензинові генератори користуються значно більшим попитом саме в якості тимчасового резервного джерела електроенергії.

3. Кількість фаз генератора

Після того, як ви вирішили який тип генератора вибрати потрібно вирішити однофазній чи трьохфазний генератор вам потрібен.

Для визначення необхідної фазності генератора, потрібно знати, які прилади планується до нього підключати.

Якщо вам потрібно підключати тільки звичайні побутові прилади та обладнання, яке розраховано на звичайну однофазну мережу, то потреби в трьохфазному генераторі немає.

Якщо ж генератор потрібен для підключення, наприклад, трифазного зварювального апарату або багатокофорочної електроплити у будівлі де є тільки електричні прилади, то необхідний трифазний генератор. До нього можна буде підключити і однофазні електроприлади, але при цьому обов’язково слід врахувати, що потрібно буде рівномірно розподіляти навантаження по фазах і уникати їх перекосу - різниці більше 10-15% між споживаною потужністю на кожній фазі.

Разом з цим, до 3-фазного генератора на 10 кВт не можна буде підключати 1-фазний споживач потужністю понад 3.3 кВт. Тобто потужність трифазного генератора потрібна бути в 3 рази більша порівняно з однофазним.

4. Тип регулювання напруги

Для того, щоб знизити стрибки напруги при її виробництві, в сучасних генераторах напруга регулюється одним з трьох типів регуляторів:

• механічний регулятор -  забезпечує похибка напруги на виході в межах 5-10%.
• AVR - регулятор напруги для дизельних і бензинових генераторів в автоматичному режимі. - похибка вихідної напруги від 2 до 5%. Це дозволяє підключати до генератора чутливу до перепадів напруги техніку. Генератори з таким типом регулювання дозволяють без перешкод працювати вже підключеним телевізорів, комп’ютерів та іншої електроніки. Крім того, вони ідеально підходять для підключення приладів з важким запуском, наприклад, працюють у вузькому діапазоні напруги з допусками +/- 5%.
• інверторний регулятор дає найвищу стабільність напруги на виході. Похибка зазвичай не перевищує 2%, тому до таких генераторів рекомендується підключати найбільш чутливу до перепадів напруги техніку.

Бензинові генератори з інверторним регулятором зараз виділяються, як окремий клас бензинових генераторів –  інверторні генератори. Вони мають низку безперечних переваг у порівнянні зі звичайними бензогенераторами.

По-перше, такі генератори виробляють електроенергію вищої якості, ніж звичайні дизельні та бензинові генератори. Якість вихідної напруги та точність частоти струму, які забезпечують ці бензогенератори, дозволяє використовувати їх для підключення високоточної апаратури, чутливої ​​до даних параметрів (наприклад, медичне обладнання та комп'ютерна техніка).

По-друге, в інверторних генераторах використовується ефективна система шумопоглинання: подвійний шумозахисний кожух та високоефективні глушники. Інверторні генератори відрізняються іншим принципом з'єднання генератора з двигуном - вони з'єднані безпосередньо без масивного маховика. Це дозволяє значно знизити вагу та зменшити їх габарити. Зазвичай вони виготовляють у вигляді переносної валізки з ручкою, або моноблока на коліщатках. Завдяки своїй портативності та низькому рівню шуму їх дуже зручно застосовувати у поїздках та навіть на балконі квартири.

Ще одна перевага генераторів такого класу – це низька витрата палива та можливість двигуна переходити в економічний режим за малого навантаження. Це можливо завдяки електронній системі запалювання та наявності автоматичного регулятора обертів двигуна залежно від навантаження. Завдяки застосуванню сучасних технологій вдалося максимально знизити рівень шкідливих викидів, що робить інверторні генератори максимально безпечними для довкілля.

До речі!
Японські бензогенератори з AVR здатні забезпечувати похибку у відхиленні напруги всього 1-2%, що цілком можна порівняти з інверторними.

5. Тип запуску генератора

Це досить важлива частина вибору генератора, бо з нею вам доведеться зустрічатися постійно, кожен раз, як треба буде запускати генератор. Від правильного вибору залежить комфорт та звучність використання генератора. Є чотири типи запуску.

            Ручний.

Найпростіший і бюджетніший, такий тип запуску використовується переважно на малопотужних генераторах (побутові бензогенератори потужністю до 4 кВт). За більшої потужності заводити генератори ручним запуском складніше, тому що виникає велика компресія в циліндрі.Дизельні генератори, ручним стартером заводяться на порядок складніше ніж бензинові.Чим більша потужність генератора на бензині або на дизельному паливі, тим важче його завести за допомогою ручного запуску. Генератори потужніші за 5 кВт вручну зможе завести досить сильна фізично людину. Якщо потужність 5 кВт або більше, рекомендуємо шукати генератор з електростартером.

            Електростартером.

В генераторах з електростартом електроніка вмикається за допомогою електроенергії, накопиченої в акумуляторній батареї 12 Вольт. Звичайно електростарт дуже нагадує запуск двигуна автомобіля. Ключ вставляється в замок запалювання і за допомогою його повороту за годинниковою стрілкою запускається двигун. У деяких моделях генераторів електростарт може бути виконаний у вигляді окремої кнопки з написом "Старт".

Вартість апаратів, оснащених електростартом дорожча, бо окрім системи електростарту практично всі моделі оснащені ще й функцією ручного старту, яка використовується як резервний варіант. Наявність двох видів запуску на генераторі дає можливість вибору користувачу. Один користувач може без проблем запускати ручним стартом, а інший, не маючи достатньої фізичної сили, запускає апарат за допомогою електричного стартера. Електростартер дозволяє запускати двигун генератора без особливих навантажень у будь-яку пору року, за низьких температур. Головне - стежити за зарядом вбудованої акумуляторної батареї, бо при тривалому простої може бути несвоєчасне розрядження акумулятора. Тому заряджати акумулятор - обов'язково, якщо не бажаєте потім запускати генератор вручну.

            Дистанційний запуск.

Дистанційний запуск генератора є більш модернізованим запуском за допомогою електростартера та дістанційного пульта. Тобто: включає генератор той же електростартер, але активується не за допомогою кнопки або ключа запалювання, а за допомогою дистанційного пульта який, зазвичай має форму брелока з антенкою. Принцип аналогічний роботі автомобільної сигналізації. Двигун запускається після натискання кнопочки, розташованої на брелочку. Вимкнення відбувається аналогічно.

            Запуск автоматикою.

Функція автоматичного введення резерву (скорочено АВР, не плутайте з AVR - стабілізатором напруги, це різні параметри) дає можливість запускати генератор при зникненні електроенергії в мережі за допомогою вбудованого виконавчого блоку та виносного мікропроцесора. У техпаспорті автоматика може бути позначена ще як функція АТС або латинськими літерами ATS.

Чим швидше спрацьовує система резервного введення, тим вище ціна генератора з автоматикою. В основному, якісна система АВР спрацьовує протягом секунди, але вже сьогодні є у продажу генератори, швидкість спрацьовування АТС у яких становить менше 5 мілісекунд.

При оновленні постачання електроживлення блок відключає генератор і залишається в черговому режимі до наступного відключення електроживлення в центральній мережі.

Якщо ви вирішили придбати генератор з функцією АТС обов'язково дізнайтеся, чи працює автоматика у вибраному вами генераторі на увімкнення та вимкнення, або тільки на запуск. Адже дешевші генератори з АТС можуть включатись лише на пуск резерву.

Також враховуйте, що такий блок можна використовувати лише з приладами які не розраховані на запуск по черзі. Тобто тільки з генератором потужність якого дозволяє одночасно запускати будь які прилади підключені до нього.

 Крім того, модельний ряд генераторів з автоматичним включенням потребує постійного технічного обслуговування. Слід також стежити за довкіллям – температура та вологість повітря в приміщенні, де встановлена ​​електростанція, має відповідати нормам.

6. Тип альтернатора (генератора)

Альтернатор, це і є безпосередньо генератор, який виробляє струм в генераторній установці, буває двох видів.

Асінхроний (безщітковий)

Відрізняється простотою конструкції і стійкістю до коротких замикань. Такий альтернатор здатний забезпечити найбільш точні параметри напруги в мережі, тому їх використовують для аварійного підключення складних пристроїв, наприклад, медичної апаратури, комп’ютерів і т.д.

Сінхроний альтернатор (щітковий)

Виробляє струм високої стабільності, стійкий до пікових навантажень — короткочасно здатний витримувати навантаження в 3-4 рази вище, ніж його заявлена ​​номінальна потужність. Генератори з таким типом альтернатора можна підключати до будь-яких приладів і пристроїв, використовувати для аварійного живлення житлових і виробничих будівель. Іноді потребує заміни щіток.

Варто зазначити, що в даний час синхронні генератори набувають все більшого поширення. Застосування сучасних засобів захисту та регуляції напруги дозволяє використовувати їх практично повсюдно для живлення будь-якого типу обладнання.

На сьогодні — це найбільш затребуваний на ринку тип альтернатора.

7. Тип двигуна

• бензинові генератори оснащені двигуном внутрішнього згоряння. Він може бути одноциліндровим або двоциліндровим, 2-тактним або 4-тактним.

На сьогодні генератори з 2-тактним двигуном малопопулярні, оскільки максимальна потужність таких агрегатів зазвичай не перевищує 1 кВт.

Найбільш популярні генератори з одноциліндровимиі 4-тактними двигунами які забезпечують досить велику потужність ( до 8 кВт)

Моделі які розраховані на більшу потужність зазвичай мають двоциліндровий двигун, відповідно, значно вищу ціну, але також і більший моторесурс. В основному це промислові моделі, призначені для більш тривалої роботи.

Для цілей тимчасового резервного забезпечення електроенергією приладів сумарною номінальною потужністю до 8 кВт цілком підійде одноциліндровий бензогенератор

8.  Клас захисту

Більшість бензинових генераторів мають клас захисту IP23 або IP54. Перша цифра в позначенні — це ступінь захисту від проникнення сторонніх предметів, друга — від проникнення рідини.

Генератори класу IP23 користуються найбільшим попитом, хоча їх потрібно додатково захищати від попадання всередину вологи і сторонніх предметів.

Генератори класу високого IP54 повністю захищені від попадання сторонніх предметів, вологи і пилу. В основному цей клас захисту застосовується в асинхронних генераторах, але останнім часом з’явилися і синхронні генератори з високим класом захисту.

Для побутових генераторів цілком достатньо класу IP23.

9. Рівень шуму

Розрахунок рівня шуму для генераторів проводиться двома способами: за допомогою спеціального шуму на відстані 1 і 7 метрів від пристрою під час роботи і в безпосередній близькості (звукова потужність).

Рівень шуму в 7 метрах повинен бути (як правило, але не завжди) на 25% нижче, ніж звукова потужність. Так що якщо в документах вказана звукова потужність 95 Дб, то рівень шуму в 7 метрах матиме цілком допустиме значення — близько 70 Дб.

Для шумоподавлення зазвичай використовують шумозахисні кожухи та, іноді, глушником для системи вихлопу. Це дозволяє знизити рівень шуму десь на 20% або більше.

Додаткова інформація:

•  Всі бензинові генератори на 3000 оборотів з повітряним охолодженням за замовчуванням вважаються портативними.
• Також слід зазначити, що деякі виробники вказують у технічних характеристиках електростанцій потужність не [кВт], а [кВА]. Щоб перевести кВА кВт потрібно помножити значення на 0,8, тобто. - 10 кВА становить 8 кВт.
• Недобросовісні виробники у технічних характеристиках генератора можуть вказати лише одну потужність – максимальну. Це підвищений показник. Якщо у паспорті вказано одне число за потужністю. Будьте уважні, можливо, цей товар неякісний.
• Найчастіше дорогі торгові марки вказують ще й коефіцієнт потужності генератора. Ви можете звірити його значення. Візьміть максимальну потужність та помножте на вказаний коефіцієнт. Отримайте номінальну потужність. Наприклад: макс.3 кВт, коеф. 0,9. Номінальна – 2,7 кВт. Якщо розрахунок потужності генератора правильний, то виробник вас не дурить.

КОРИСНІ ПОРАДИ ВІД 9000.COM.UA

• Перед першим запуском ОБОВ’ЯЗКОВО прочитайте інструкцію відносно цього запуску та подальшої експлуатації. В ній, можливо, будуть важливі вимоги до часу першої безперервної роботи генератора та заміни масла після цього, або навіть вимоги до двох замін масла;
• Використовуйте паливо та масла тільки тієї марки яка рекомендована виробником;
• Робіть заміну масла згідно вимогам виробника або, навіть, частіше;
• Пам'ятайте і виконуйте правила підключення та відключення навантаження до генератора:
  • Спочатку треба ввімкнути сам генератор, дати йому декілька секунд попрацювати і тільки після цього підключати прилади навантаження;
  • Вимкнення генератора має відбуватися в зворотному порядку – спочатку відключаються прилади навантаження і тільки після них – генератор.

ПАМ'ЯТАЙТЕ! Зараз кількість генераторів, які вже потребують ремонту, значно перевищує можливості майстерень та спеціалістів!

Дотримуйтесь правил експлуатації та насолоджуйтесь постійним світлом у Ваших оселях!