Дизельный генератор для чего нужен

Дизельный генератор для чего нужен

Для чего нужны дизель-генераторные установки? Как они работают? Есть ли ощутимая разница между однофазной и трехфазной электростанцией? И если есть, то какую лучше купить для дома, а какую – для стройки и производства? А может, дешевле арендовать? Отвечаем на все эти вопросы по порядку.

Что такое ДГУ

ДГУ или дизельгенераторные установки – это оборудование для производства электроэнергии. Вне зависимости от размеров и мощности, каждое такое устройство оснащено двигателем внутреннего сгорания, работающим на дизельном топливе.

Основная задача дизельных электростанций – обеспечить автономное питание там, где нет централизованной электросети. Малые ДЭС используют в быту – для сварки, обогрева и освещения дачных домиков и загородных коттеджей. Средние и большие генераторы питают офисные и торговые центры, производственные предприятия, концертные и строительные площадки.

В городах ДГУ часто берут для подстраховки, в качестве резервного источника энергии. За городом и в промзоне генераторы задействуют постоянно – как основную станцию.

Принцип работы дизель-генераторной установки

Генераторная установка состоит из двух узлов: дизельный мотор и работающий от него электрогенератор. Различия – в мощности, уровне шума и в исполнении.

Большинство компаний выпускают электростанции в нескольких линейках: переносные «домашние», средние и сверхмощные. В зависимости от мощности и назначения ДГУ, конструкцию «двигатель + генератор» устанавливают либо на легкую раму, либо на автомобильное шасси. Большие станции дополнительно закрывают в металлических контейнер или кожух для защиты от шума.

Управление ДЭС

Почти все современные генераторы имеют автоматическую систему контроля: самостоятельно включаются, если напряжение в сети исчезло, и отключаются, как только питание от электросети появилось вновь.

Управлять станцией и следить за параметрами можно при помощи электронной панели управления. Обычно это монохромный дисплей, на котором отображается:

• индикаторы включения / выключения станции;
• состояние установки (остановлена, в фазе запуска, готова к подключению, в состоянии отказа);
• поданное питание, напряжение между фазой U и V и частота переменного тока;
• часы работы двигателя;
• нагрузка каждой фазы генератора (если генератор 3-фазный);
• позиция прерывателя цепи переменного тока;
• давление масла;
• температура воды двигателя;
• уровень топлива;
• напряжение батареи ГУ;
• при отказах – причина отказа двигателя.

Доступ к панели управления часто защищен 5-цифровым кодом – от 0 до 4.

Плюсы ДГУ

• Стабильная работа при перегрузках. Чем выше частота вращения ротора, тем станция чувствительнее к перегрузкам. Мощные генераторы на 3000 оборотов в минуту сбоев в сети не потерпят. Их можно подключать только для постоянного электроснабжения. А установки с частотой 1500 об / мин хорошо работают при перепадах напряжения до 10% в течение 1 часа из 12. Такие ДГУ можно смело использовать для резерва – достаточно подключить их к основному источнику питания.
• Высокий КПД (коэффициент полезного действия) и низкий расход горючего. Если владельцы маленьких генераторов на 1-2 кВт почти не считают топливо, то в случае промышленных электростанций разница в тратах на бензин и дизель бывает ощутимой. При прочих равных строители и промышленники выбирают ДГУ.
• Минимальное участие оператора. Механик нужен только для подключения, запуска и поддержания стабильной работы станции. Обо всем остальном, кроме заправки, заботится электроника.
• Непрерывная работа до 10 – 12 суток. Хорошая промышленная электростанция должна работать несколько суток без перебоев и заправки. Минимум для дизельных генераторов в районах без централизованной электросети – 5-7 дней. Обслуживать модель с более коротким циклом неудобно – и для производства, и для жизни.
• Стабильная работа в круглосуточном режиме до 5 лет. Генераторы с увеличенным моторесурсом нужны не только для крупных производств или удаленных поселков. Суда, метеостанции, станции запуска – постоянный доступ к электричеству требуется во многих сферах. Если станция работает на износ, ее списывают через 4-5 лет. Большинство генераторов запускают время от времени – они могут служить и по 10, и по 15 лет.
• Пожарная безопасность. В отличие от газа и бензина, дизель не дает открытого горения – оно сжимается при воспламенении. Риск пожара в таких условиях минимален.

Минусы ДГУ

• Невозможность работы на холостом ходу. Минимальная нагрузка на дизельную электростанцию должна составлять 40-50% от заявленной мощности. Если ДЭС вырабатывает меньше – она не заглохнет, но быстро износится.
• Высокий уровень шума без кожуха. Средние и крупные станции должны поставляться в защитных контейнерах. Модели без кожухов запрещено использовать в жилой застройке и в местах, где работают люди. Не важно, город это или завод в промзоне. Шум генератора недопустим.
• Относительно низкая экологичность. Самыми безопасными для окружающей среды считаются газовые электростанции. Но добыть для них горючее непросто – и накладно. Дизель ненамного «грязнее» бензина, но по цене заметно доступнее.
• Высокая стоимость. Электростанции на дизеле дороже бензиновых – но окупаются за несколько лет благодаря низкому расходу горючего.

Типы дизельных генераторов

Электростанции на дизеле делят на типы по мощности и способу перемещения. Портативные модели – самые легкие и слабые – от 2 до 15 кВт. Их покупают для частных нужд, поэтому они компактные, их легко возить в машине, а то и переносить в руках.

Мобильные дизель-генераторы дают любой объем энергии. Их главная особенность – возможность перемещения на автомобильном или прицепном шасси. Самые тяжелые и мощные – стационарные ДЭС – вырабатывают до 2-3 мВт электричества, но большинство производителей выпускают генераторы до 1 — 1,5 мВт.

Портативные электроустановки – для дома и дачи

Большинство переносных ДГУ рассчитаны на 3 – 10 кВт. Это идеально для пригорода, где есть перебои с электричеством или централизованная сеть еще не проведена. Портативные станции выпускают специально для частников, поэтому они просты и удобны: низкий расход горючего, минимальный уровень шума, небольшие габариты и вес. Чтобы подключить такую установку, не требуется ни отдельной комнаты, ни специальной квалификации.

Портативные генераторы покупают не только для дома – они популярны на неосвещенных стройплощадках и в коммунальных хозяйствах для починки электросетей.

Рабочий ресурс

Самые простые и дешевые ДГУ – сезонные. Их моторесурс не превышает 500 – 2500 моточасов. Такие станции покупают для дачных строек, ремонтов или редких выездов за город.

Другое дело – и другая цена – у генераторов длительного применения. Они рассчитаны на 3 – 5 тысяч моточасов.

Ручной или автоматический запуск?

Бюджетные генераторы выпускают в упрощенном исполнении – а значит, запуск у них ручной. Переключатель источника питания тоже ручной: при отключении централизованного электричества пользователь сам выбирает, запускать ДГУ или нет.

Модели с электрозапуском дороже и тяжелее «ручных». Если первые обычно продают на раме с ручками, то вторые могут комплектовать кожухами, устройствами подогрева и электростартером.

Бытовые или профессиональные?

Если 15-20 лет назад в таком разделении был смысл, то сейчас большинство производителей выпускают только «профессиональные» генераторы. Это значит, что модель выдерживает длительные нагрузки и к ней можно подключать крупное оборудование для стройки или уборки.

Переносные модели SDMO

В новой портативной линейке французская компания SDMO делает ставку на однофазные модели с ручным запуском и воздушным охлаждением. Пример самой простой электростанции — SDMO DIESEL 4000 C. Генератор подходит и для резервного питания за городом, и для подключения профессиональных инструментов.

Мощность установки – 3,4 кВт, фаза – одна, номинальное напряжение – 230 вольт. Без дозаправки станция работает до 5 часов при объеме топливного бака 4,3 литра. Модель оснащена двигателем Kohler KD350 с частотой вращения 3000 об / мин. Если давление масла слишком низкое, сработает система защиты, и мотор не запустится. Вес установки – 70 кг.

Мобильные ДГУ – для стройки и ремонта

Главное отличие передвижного дизельного генератора – повышенная мобильность. Модели могут быть относительно легкими (от 100 кг) или массивными (на 8-12 тонн), но все они выполняют основную задачу: быстро приезжают на объект и свободно перемещаются по площадке.

Передвижные станции выпускают для дорожного и городского строительства. Другое применение – питание концертных площадок. Такие ДЭС оптимальны для открытого пространства – им не нужны отдельные помещения, мощные подъемники или расширенные дверные проемы. От погоды их защищают металлические контейнеры. Они же снижают шум двигателя.

Варианты шасси

Европейские производители не выпускают «готовые» передвижные генераторы – но почти у всех моделей (за исключением самых легких) есть опция установки на прицепное шасси. Это делается для гибкости: заказчик сам определяет, на какой автомобиль – или трактор – поставить генератор.

Для дизельных станций есть несколько вариантов базы:

• автомобильное или тракторное шасси с пневматической тормозной системой – для передвижения по дорогам любой категории;
• шасси с ПТС (паспорт транспортного средства) – для больших электростанций: оборудование на такой базе может перемещаться только по трассам с ограничением до 90 км/ч;
• тракторное шасси с ПСМ (паспорт самоходной машины) – для сверхмощных ДЭС: станции передвигаются по дорогам со скоростью не выше 35 км/ч.

Иногда генераторы устанавливают не на колесные базы, а на сани-лыжи. Широкие цельнометаллические полозья крепят к автомобилю или другому тягачу, чтобы возить массивное оборудование по сложным трассам – например, по пересеченной местности.

Пример передвижной станции SDMO

Большинство строительных и ремонтных нужд покрывают электростанции на 60 – 80 кВт. Типовой пример – трехфазный дизельный генератор SDMO J88K. Модель дает до 70 кВт энергии и рассчитана на 12 часов непрерывной работы.

Вместе с топливом станция весит до 1,2 тонны – обычно ее устанавливают на одноосное или двухосное прицепное шасси. Модель выпускается во всепогодном шумозащитном кожухе, имеет систему автоматического запуска, силовой автомат защиты и систему безопасности, которая автоматически останавливает работу при низком давлении масла. Марка двигателя — John Deere. Частота вращения – 1500 оборотов в минуту.

Стационарные ДЭС

Самые мощные электростанции на дизельном топливе вырабатывают до 2-3 мВт электричества. Их производят для основного или резервного питания строительных площадок, торговых центров, заводов, стратегических объектов – любых площадок, где нужна регулярная подача электричества в больших объемах.

Почти все промышленные ДГУ трехфазные, работают с напряжением 380 В на низких оборотах (до 1500 об/мин) и имеют систему жидкостного охлаждения. Это продлевает ресурс двигателя: европейские станции могут непрерывно работать до 40 000 часов до первого отказа. Это особенно важно на предприятиях непрерывного цикла, где нежелательна даже короткая остановка мощностей.

Рассчитываем максимальную мощность

Первое, что необходимо сделать перед покупкой или прокатом большого генератора – определиться, какая мощность вам нужна. Для этого сложите показатели потребления всех устройств, подключенных к сети, и к полученной сумме добавьте 30%. Так вы заложите «страховочный» запас мощности и убережете себя от внезапной остановки станции.

Брать ДГУ по мощности «впритык» нежелательно: постоянная перегрузка износит двигатель раньше срока. Сильный запас – больше 50% потребляемой мощности – тоже будет во вред. Идеальный вариант нагрузки – 75% от номинальной выработки.

Синхронный или асинхронный

Выбор зависит от особенностей площадки. Синхронные ДГУ не такие точные, как асинхронные – но быстро запускаются при перебоях с энергией и имеют повышенную работоспособность. Их используют для аварийного питания жилых домов, строек и производств.

Асинхронные электростанции используют для питания точной аппаратуры, чувствительной к перепадам напряжения. Такие модели закупают для медицинских учреждений, метеостанций и центров запуска.

Промышленные модели SDMO

Европейские стационарные ДЭС выпускаются в двух вариантах – рама и кожух. Покупатель сам выбирает тип исполнения. Пример типовой промышленной электростанции – трехфазная дизельная установка SDMO V650 C2 номинальной мощностью 520 кВт.

Генератор оснащен 6-цилиндровым двигателем Volvo и потребляет до 85 литров топлива в час при 75% загрузке. Объем стандартного топливного бака – 600 литров, но есть возможность оборудовать станцию дополнительными емкостями. Вес модели в контейнере – 5,3 тонны. В открытом исполнении станция весит 3,8 тонны.

Покупать или арендовать?

Дизель-генератор в собственности прослужит несколько лет. Это главный довод сторонников покупки. На самом деле, крупные ДЭС чаще берут в аренду, чем покупают – длительный прокат хорошего генератора выходит дешевле, чем полное приобретение или лизинг.

Особенно верно это для сезонных предприятий, работающих при полной загрузке до 3 – 6 месяцев в году. Например, компании по проведению праздников и концертов на открытом воздухе заняты летом и осенью – до первого снега. Им подходят мобильные генераторы на шасси мощностью до 80 – 250 кВт. Крупные мероприятия, где требуется подключить аппаратуру на 300 – 350 кВт, проходят несколько раз в год. Покупать тяжелый генератор ради них невыгодно.

Сезонным производствам, загруженным 3 – 4 месяца в году, достаточно проката стационарных электростанций до 500 – 1000 кВт. Курортные объекты с перебоями в электричестве задействуют арендные ДЭС контейнерного исполнения мощностью до 400 – 700 кВт.

Один из самых сложных вопросов при прокате ДГУ – обслуживание. Следить за крупными станциями нужно круглосуточно, чтобы предотвратить отказы. Для этого рядом с генератором селят механика. Компании по аренде электростанций подают оборудование со своими обученными специалистами. От заказчика требуется бытовка – или другое жилое помещение вблизи от генератора.

Доставка, возможный ремонт и заправка станции, а также расчеты с механиками и операторами входят в обязанности фирмы по прокату ДГУ. Если генератор находится в вашей собственности – всеми этими вопросами занимаетесь вы.

Для чего необходим дизель-генератор

О том, насколько важным является обеспечение бесперебойного электроснабжения, многие из нас задумываются только при возникновении проблем. К сожалению, учитывая состояние отечественной электроэнергетики, их вероятность достаточно высока, а длительность перебоев может достигать нескольких суток. В такой ситуации крайне важно иметь «надежный тыл» — альтернативный источник электроэнергии. Одним из таких вариантов является дизельная электростанция.

Что представляет собой дизельный генератор

Это комплекс устройств, состоящий из дизельного двигателя, синхронного или асинхронного генератора, системы управления и других систем контроля и обеспечения. Функцией дизель генератора является выработка электрической энергии. Принцип действия основан на вращении вала генератора вследствие работы двигателя внутреннего сгорания на дизельном топливе.

Дизельные генераторы имеют широкую линейку мощностей и способны обеспечить электроэнергией любой объект — от небольшой дачи до промышленного предприятия или крупнотоннажного судна. При этом процесс установки и запуска автономной электростанции максимально упрощен. Существует и готовое исполнение дизель-генераторных установок (ДГУ) в блок-контейнерах, максимально удобных для транспортировки и подключения.

Когда необходим дизель-генератор

Использование автономного дизельного генератора обусловлено двумя основными факторами — полным отсутствием централизованных сетей и наличием перебоев в подаче электроснабжения. Под первую категорию подпадают удаленные загородные дома, вахтовые поселки, экспедиции, строительные объекты, фермы и т. д. Второй фактор более актуален для поселков, хотя наличие собственной автономной электростанции необходимо для больниц, банков и иных городских учреждений, в которых отсутствие электроэнергии может привести к очень серьёзным последствиям.

Как резервный источник электроэнергии дизельные генераторы используются на промышленных предприятиях, на складах, в торговых учреждениях, школах и офисах — везде, где существует вероятность нежелательного отключения централизованной сети.

Благодаря долговечности, значительному ресурсу работы, надежности, экономичности и быстрой окупаемости дизельные генераторы являются незаменимым автономным источником энергии. Использование дизельных электростанций позволяет избежать отключения и порчи важной аппаратуры, продолжить работу организации в нормальном режиме и избежать серьёзных материальных потерь.

Чем выгодна дизельная электростанция

Помимо того, что ДГУ обеспечивает полную независимость от наличия и состояния централизованной электросети, есть и масса иных преимуществ:

• Дизельные генераторы способны работать сутками независимо от погоды, окружающей сети и при минимальном участии человека. В отличие от бензиновых они не требуют частого внимания, на порядок более надежны и безопасны.
• Экономическая целесообразность. Дизель гораздо экономней в потреблении топлива что, наряду с более высоким моторесурсом, гарантирует многократную окупаемость разницы в цене.
• Функциональность — ДГУ просты в использовании, позволяют получить максимальный результат в кратчайшие сроки.
• Взрыво- и пожаробезопасность.
• Значительный диапазон мощностей — от 1 кВт до нескольких мегаватт, что достаточно для работы крупного промышленного цеха.

Как и где купить ДГУ

При выборе дизель-генератора необходимо учесть все действующие факторы и, в первую очередь, потребную мощность устройства исходя из мощности потребителей. Так, для частного дома достаточно 4-5 кВт, для строительных объектов — от 30 кВт, для жилых поселков — от 500 и более кВт.

Мы готовы предложить вам большой выбор моделей ДГУ от лучших мировых производителей. На нашем сайте представлена широкая линейка мощностей дизель-генераторов в любом необходимом исполнении, наши специалисты ответят на все интересующие Вас вопросы относительно технико-экономических характеристик, помогут сделать разумный выбор и обрести энергетическую независимость.

О дизельных генераторах— как работают и где применяются

Сложно представить, но чуть больше столетия назад электроэнергия только входила в жизнь наших предков. Современные дома, склады, строительные объекты не могут обходиться без электричества. Практически везде расположены потребители тока. На случай отключения электроэнергии во многих учреждениях установлены бесперебойные источники питания и дизель-генераторные установки (ДГУ).

Что такое дизельный генератор

Дизельные генераторы – это источник электроэнергии на жидком топливе. Они представляют собой стационарные или передвижные энергетические установки, которые преобразовывают механическую (кинетическую) энергию вращения в электрический ток. Тем самым, дизельгенераторы обеспечивают автономное электроснабжения любого объекта.

Устройство и принцип работы

Конструкция ДГУ представляет собой генераторный блок переменного тока (альтернатор) с двигателем внутреннего сгорания. Для обеспечения корректной работы и подачи электроэнергии на малых дизельных электростанциях установлены дополнительные узлы:

• блок управления (ручные, автоматические);
• топливный бак;
• датчики работы агрегатов;
• контуры распределения электричества;
• рама, на которую крепится оборудование или контейнер.

Принцип работы генераторной установки прост: при сгорании топлива в двигателе происходит вращение коленвала, который, в свою очередь, начинает проворачивать ротор генератора. Благодаря этому происходит смена магнитных полюсов и в обмотке статора создаётся индукционный ток переменного напряжения.

Предохранители – плавкие вставки – защищают цепь в случае короткого замыкания. Автоматические переключатели и дополнительные сопротивления установлены для изменения и регулировки параметров. Применяются датчики контроля уровня масел, счетчики моточасов и другие контрольно-измерительные приборы.

Типы дизельных электростанций

Дизельные генераторные установки могут работать как для постоянного обеспечения электричеством, так и на случай аварийной подачи, в качестве резервного источника питания. Альтернативные источники электроэнергии отличаются по вариантам исполнения, типу управления – ручной или автоматический и техническим характеристикам.

Виды исполнения

Электрические дизельные генераторы бывают в открытом и закрытом исполнении. Открытые варианты применяются в основном в отдельно стоящих сооружениях или монтируются в специальные контейнера. Модели, устанавливаемые на улице, оборудованы защитным кожухом, чтобы защитить оборудование от воздействия окружающей среды, в основном осадков.

Кроме того, выпускаются передвижные мобильные генераторы. Такие источники электроэнергии можно легко транспортировать. Обычно их применяют там, где нужна мобильность, например, для организации концертных и массовых мероприятий на открытом воздухе, обеспечения освещения ремонтируемых участков дорог.

Способы охлаждения

Классификация ДГУ осуществляется по типу охлаждения двигателя. Поскольку при работе выделяется тепло, его нужно куда-то отводить. Проще и дешевле организовать воздушное охлаждение. Однако вместе с воздухом в двигатель попадают и сторонние частицы. Поэтому часто применяется замкнутая жидкостная система.

Типы генератора

Дизель-генераторные установки классифицируются по типу генератора. Различают два типа:

• синхронный, с постоянной частотой вращения. Процесс регулируется механизмом, стабилизирующим пики внешних нагрузок;
• асинхронный, частота которого не соответствует стандартной частоте. Для стабильной бесперебойной работы необходим инвертор, который будет служить в качестве выпрямителя.

Классификация по мощности

Важным критерием классификации дизельных генераторов является вырабатываемая мощность. Они делятся на три основные категории:

• маломощные – до 20 кВт. Это бытовые источники питания с воздушным охлаждением;
• средней мощности – от 20 до 200 кВт. В большинстве своем передвижные установки с защитным корпусом;
• большой мощности – свыше 200 кВт. Дизельные электростанции, в основном стационарного типа, а также устанавливаемые на автомобильное шасси или в прицеп. Мощность может превышать несколько мегават.

Стоит отметить! Электрогенератора 2,5 мВт достаточно, чтобы запитать крупный завод или посёлок.

Области применения генераторов

ДГУ нельзя отнести к экономичным и экологически чистым способам получения электричества. Однако, благодаря своим характеристикам, они заняли место альтернативных или резервных источников электропитания.

В качестве резервных источников электричества дизель-генераторы используют, например:

• в загородных поселках, гостиницах, домах отдыха;
• автозаправочных комплексах;
• в офисных и торговых организациях;
• в фармацевтике;
• на производствах непрерывного цикла;
• в военных и пожарных частях;
• в медицинских учреждениях, особенно где оборудование должно работать без сбоев.

Кроме того, широкое применение ДГУ получили там, где нет централизованного электроснабжения:

• на мероприятиях, концертах;
• в поселках, где проживают вахтовые рабочие;
• на туристических базах и в экспедициях;
• в строительстве отдалённых объектов и автодорог;
• в сельском хозяйстве;
• при проведении аварийно-спасательных работ.

Достоинства и особенности

Главным достоинством дизельных генераторных установок является обеспечение бесперебойного электроснабжения и поставку электричества в отдалённых и труднодоступных местах. Кроме того, они:

• обеспечивают большую мощность, в отличии от бензиновых генераторов;
• могу применяться в любое время суток и при любой погоде;
• имеют широкий температурный диапазон работы – от -40 до +40С;
• снабжены автоматикой (не все модели), позволяющей в течении нескольких секунд восстановить электропитание в случае отключения центрального электроснабжения;
• просты в обслуживании.

Но есть и свои недостатки:

• в зависимости от двигателя могут быть требовательны к качеству дизельного топлива;
• загрязняют окружающую среду выбросами;
• их нельзя устанавливать внутри жилого помещения;
• при размещении внутри здания, требуется хорошая вентиляция помещения;
• необходимо поддерживать уровень нагрузки, т.к. эксплуатация вхолостую приведёт к быстрому износу;
• расходы на топливо.

С развитием технологий на замену ДГУ приходят новые виды устройств подачи электроэнергии, в том числе так называемые экологически чистые. В частности, способные аккумулировать электричество из солнечных панелей или накапливать излишки и выдавать их в пиковые нагрузки. Но дизельные генераторы по-прежнему остаются востребованными, в т.ч. благодаря универсальности применения.

По каким критериям выбирают

Перед покупкой дизельного генератора необходимо определиться с типом электропитания. Это может быть источник переменного тока с одной фазой, трёхфазные генераторы 380В и узкоспециализированные установки постоянного тока.

Важным критерием является мощность генераторной установки. Для определения необходимой ДГУ следует посчитать суммарное потребление всех подключённых в сеть электроприборов – лампы освещения, плиты, оборудование и т.д. В суммарную нагрузку учитываются дополнительно подключаемые потребители: компрессора, дрели, пилы, холодильники и др. Мощность дизельного генератора должна на 25% превышать все подключаемые приборы.

Также стоит обратить внимание на наличие инвертеров (выпрямителей тока), уровень автоматизации, наличие дополнительных опций, в зависимости от цели и региона использования.

Расход топлива и объём бака, например, напрямую влияют на автономность работы. Опытным путем установлено, что для генерирования одного кВт/час электрической энергии ДГУ расходует 0,02 кг топлива. Значит генератор мощностью 100 кВт израсходует за час около 2,4 литров дизельного топлива. Это среднее значение, которое зависит от производителя и условия работы, но позволяет получить представление о затратах.

Дизельный генератор: устройство, принцип работы, виды, критерии выбора

Из-за аварий, случающихся в электрической сети, прекращается работа всех электроприборов, потребляющих электрическую энергию для обеспечения жизнедеятельности человека. Выход из ситуации – в резервном электроснабжении дома, офиса, учреждения или производственного предприятия. Надёжным автономным источником электроэнергии является дизель генератор – мини электростанция, работающая на дизельном топливе.

Установка автономного электроснабжения решает проблему с обеспечением резервного питания подключённого оборудования. Мини электростанция позволяет сохранить непрерывный процесс функционирования дорогостоящей аппаратуры, включая медицинское оборудование и охранные системы. Применение дизельных генераторов с функцией автоматического запуска гарантирует сохранение скоропортящихся продуктов, хранящихся в холодильниках на складах и в продовольственных магазинах.

Устройство и принцип работы

Конструкция стационарных и передвижных (см. рис.1) дизельных электростанций предусматривает наличие в них двух основных рабочих механизмов: генератора электрического тока (1) и ДВС (2). Эти детали расположены на жёсткой раме (3) и соединены между собой таким образом, что вал ротора и коленвал дизельного двигателя находятся на одной оси.

Рис. 1. Переносной стартерный дизель генератор

В зависимости от типа модели и марки электроустановки станции оборудуются дополнительными элементами и рабочими узлами:

• панелями управления различной сложности;
• системами шумоподавления;
• радиаторами с вентиляторами (для ДВС с водяным типом охлаждения);
• аккумуляторами (4) (см. рисунок 1), стартерами и устройствами для автоматического запуска;
• защитными панелями от бокового дождя;
• системами защиты обслуживающего персонала и другими конструктивными элементами.

Мощные промышленные дизельные генераторы, например, станции марки WattStream (рис. 2), размещаются в специальных защитных контейнерах с дополнительным оборудованием.

Рис. 2. Стационарная электростанция для промышленных нужд

В основе принципа работы лежит процесс преобразования механической энергии, выработанной дизельным двигателем, в электрический ток. Источником электроэнергии является генератор, который приводится в действие дизельным двигателем. Момент силы от вращения коленчатого вала ДВС передаётся на ротор генератора (альтернатора). В результате взаимодействия магнитных полей возникает ЭДС. В обмотках статора появляется переменный ток.

Частота тока поддерживается путём обеспечения стабильных оборотов двигателя. Для этого в конструкции дизель генераторов предусмотрен механизм стабилизации скорости вращения коленвала. При возрастании нагрузки увеличивается подача дизельного топлива в камеры сгорания, в результате чего мощность ДВС возрастает. Когда нагрузка падает – двигатель также сбрасывает обороты до заданного уровня.

Виды и варианты исполнения

В продаже можно встретить сотни различных моделей дизельных генераторов. Но, несмотря на такое разнообразие, их можно классифицировать по нескольким основным признакам:

• типу альтернатора, вырабатывающего электроток;
• мощности агрегата;
• количеству фаз на выходе;
• способу охлаждения;
• принципу запуска дизельного двигателя (ручной либо электрический стартер, автоматический пуск при отсутствии напряжения в электрической сети);
• варианту исполнения (переносной или стационарный агрегат).

Остановимся более подробно на видах применяемых альтернаторов. Поскольку они генерируют ток, то полезно будет знать некоторые нюансы в работе самих генераторов.

Альтернаторы бывают двух видов: синхронные и асинхронные. Главное их отличие кроется в конструкции ротора. Якоря синхронных генераторов имеют обмотки. Для их возбуждения необходимо подать постоянный ток. Его можно взять из независимого источника либо снять часть напряжения с обмоток статора и выпрямить его.

В альтернаторах средней и большой мощности устанавливают на валу независимый генератор постоянного тока, который используется для возбуждения катушек ротора. Напряжение подаётся через щётки на кольца якоря. Поэтому синхронные генераторы ещё называют щёточными альтернаторами. Большое преимущество таких альтернаторов в том, что они обладают функцией регулятора напряжения.

Схема строения синхронного генератора показана на рисунке 3. Красным цветом обозначены контактные кольца (1), а сверху видны щёткодержатели (2). Хорошо видна полюсная катушка ротора (зелёный цвет).

Рис. 3. Схема синхронного дизель генератора

Альтернатор синхронного типа обеспечивает стабильные параметры напряжения при различных допустимых нагрузках. Отклонение в любую сторону не превышает 5%. Это достигается благодаря применению регулятора напряжений. На выходе генератора снимается высококачественный электрический ток.

Роторы асинхронных генераторов лишены проволочных катушек. Функции обмоток выполняют короткозамкнутые, чаще всего алюминиевые полосы, впрессованные в магнитопровод. По сути, они образуют сплошную массивную болванку. Плюсом такой конструкции является то, что для возбуждения не требуется подача постоянного тока. Достаточно токов самонаводки.

Ещё достоинства:

• нет щёток;
• компактные габариты и небольшой вес;
• невосприимчивость к коротким замыканиям (они просто перестают вырабатывать электроэнергию);
• низкая цена.

К сожалению, у этих генераторов есть серьёзный минус в технических характеристиках – ток низкого качества на выходе. Напряжение нестабильно и может колебаться в пределах больше 10%. Во многих случаях это не существенно, однако для питания точной аппаратуры и электронных устройств применять такие генераторы не желательно.

А вот для сварочных аппаратов они пригодны и даже желательны, при условии, что их мощности достаточно для подключения этих устройств. Существуют даже специальные сварочные генераторы на базе асинхронных альтернаторов (Рис. 4).

Рис. 4. Сварочный дизельный генератор

По способу охлаждения электростанции делятся на два типа: с жидкостным и воздушным охлаждением. Наличие водяного охлаждения позволяет двигателю длительное время работать при больших нагрузках. В частности такие двигатели выпускает японская фирма KUBOTA. На базе своих дизелей производитель поставляет на рынок очень надёжные дизельные генераторы, бренд которых завоевал всемирную известность.

Применение

В качестве резервных источников в снабжении электроэнергией дизельные генераторы нашли применение во многих сферах:

• в коттеджных городках и на дачах;
• на строительных площадках;
• в заведениях общественного питания;
• на автозаправочных станциях;
• на СТО, в производственных цехах, магазинах, фермерских хозяйствах, больницах, а также для обслуживания многих других объектов.

В отличие от бензиновых моделей дизельные электростанции оказались более надёжными. Их эффективность выше, а срок эксплуатации более длительный. Дизельные станции менее прихотливы и просты в обслуживании. Они отличаются:

• высоким КПД;
• меньшим расходом топлива;
• устойчивостью к повышенным нагрузкам;
• большим ресурсным запасом;
• длительностью непрерывной работы.

Всё это способствует росту популярности дизельных моделей генераторов.

Критерии выбора

1. При покупке мини электростанции определитесь, в первую очередь, какие задачи вам предстоит решать. От этого зависит выбор типа альтернатора, его мощности и уровня автоматизации. Для резервного питания частного дома подойдёт дизель генератор мощностью от 3 до 5 кВт. Желательно с синхронным альтернатором, который обеспечивает стабильную работу компьютера и прочих электронных устройств. Например, PRORAB 3000 D.
2. При выборе мощности ДГУ учитывайте не только предполагаемую суммарную нагрузку всех электрических приборов, а также тип нагрузки: тепловая или реактивная. К тепловой относятся нагрузки нагревательных приборов, а к реактивной – ёмкостные и индуктивные.
3. При расчётах, к суммарной нагрузке прибавляйте 15 – 20% мощности. Реактивную нагрузку подсчитать немного сложнее, так как в ней учитывается так называемый коэффициент Косинус ФИ. Он различен для разных инструментов и моторов (указывается в паспорте). Чтобы вычислить реальную нагрузку надо мощность разделить на cos(Fi).
4. Существуют ещё стартовые нагрузки электромоторов. При запуске они могут в 6 – 9 раз превышать номинальную нагрузку двигателя. Поэтому выбирайте генераторы с достаточным запасом мощности.
5. Если вы не планируете использовать установку для обеспечения питания насосов теплоснабжения, камер слежения и охранной сигнализации, то вряд ли стоит тратить дополнительные деньги на сложную аппаратуру автоматического включения. Запустить мотор ручным стартером не составляет никакого труда.
6. Нет надобности в автоматике для мобильных дизельных генераторов, используемых в условиях полного отсутствия электроснабжения. Если установка применяется только для освещения и для обеспечения работы электродвигателей и различных инструментов – смело выбирайте более дешёвый вариант с асинхронным альтернатором.
7. Дизельный генератор, который вы планируете использовать вне помещения в качестве основного источника питания, выбирайте с хорошо защищённым кожухом, а ещё лучше – модель в шкафном исполнении.
8. Трёхфазные генераторы преимущественно используются в производственных целях. Но если вы пользуетесь трёхфазным оборудованием, то конечно такие модели для вас.
9. Что касается брендов и производителей, то выбор за вами. Сегодня даже наши отечественные дизель генераторы не сильно уступают зарубежным, хотя цены их более демократичны. Можно посоветовать наш ВЕПРЬ или Prorab. Неплохо зарекомендовали себя генераторы фирмы SDMO.

Правила эксплуатации и обслуживания

Дизельные двигатели довольно неприхотливые и выносливые. Их обслуживание в основном заключается в своевременной замене масла и контроле уровня дизельного топлива в баке. Дополнительного контроля требует водяное охлаждение, если оно есть. Необходимо вовремя доливать воду или тосол, во избежание перегрева ДВС.

Особое внимание обращаем на обслуживание дизельных генераторов, оборудованных пусковой автоматикой. Учитывая то, что двигатель запускается стартером от аккумуляторной батареи, необходимо следить за состоянием этих деталей. При разрядившемся аккумуляторе двигатель просто не сможет запуститься в нужный момент. А это чревато далеко идущими последствиями.

Асинхронный альтернатор обслуживания не требует на протяжении всего срока службы. А вот синхронный генератор со щётками требует к себе внимания. Замена щёток – стандартная процедура. Сроки замены зависят от интенсивности эксплуатации. Обычно раз в 2 – 4 года.

Старые модели синхронных альтернаторов слабо защищены от попадания пыли на щёточный механизм. Это приводит к повышенному износу деталей генератора. Своевременное техническое обслуживание продлит срок службы генератора, защитит вашу электротехнику от непредвиденных ситуаций.