+7(499)322-81-32
Показать меню
Скрыть меню

Виды и типы генераторов

Генераторы, генераторные установки – это автономные источники электроэнергии, использующиеся в качестве резервного или основного источника электричества.

В качестве резервного источника питания генераторы используют в основном при авариях или каких-нибудь неполадках в центральных электросетях для обеспечения бесперебойной подачи электроэнергии. В местах, где центральные линии электричества отсутствуют полностью (например в отдалённых экспедиционных местностях или при строительстве) генераторные установки используют как основной источник электричества.

Суть работы – преобразование механической энергии в электрическую – одинакова для всех генераторных установок. Но в то же время генераторы могут классифицироваться по очень многим параметрам: в зависимости от вида источника энергии, от вида вырабатываемого электричества, от степени мобильности, назначения и других.

Рассмотрим наиболее значимые виды классификации генераторов и основные особенности каждого из типов. Генераторы и генераторные установки могут подразделяться на типы:

В зависимости от вида источника энергии, применяемого для вращения генератора.

В качестве привода для вращения в генераторных установках может использоваться природная энергия (ветер, вода), двигатели на различных видах топлива (бензин, дизельное топливо, сжиженный или природный газ) или вал какой-либо работающей машины (например трактора).

Использование природной энергии дешево, но при этом варианты места расположения такой генераторной установки сильно ограничены климатическими условиями.

Виды и типы

Поэтому широкое распространение получили генераторные установки, представляющие собой генераторы, соединённые с двигателями. В зависимости от используемого вида топлива данные установки могут быть бензиновыми, дизельными или газовыми.

Бензо-генераторы целесообразно использовать в случае, когда у Вас есть постоянный источник электроснабжения, но моментами бывают отключения и перебои в электроснабжении. Бензиновый электрогенератор не подходит для постоянного электроснабжения, но с огромным успехом используется в качестве временного источника питания. Расход бензина у этих электрогенераторов в среднем составляет от 1 до 2,5 л за час работы. Их недостатком является небольшой суточный ресурс работы – до 12-ти часов. Электрогенератор, работающий на бензине, значительно дешевле, чем дизельный, но стоимость топлива и техобслуживания обходится дороже.

Виды и типы

Дизель-генераторы - мощнее, чем бензиновые и способны снабдить электроэнергией даже большой дом. В сравнении с бензиновым, имеют немного больший ресурс работы, расход топлива у них существенно ниже.

Такого рода электростанции бывают высокооборотистыми (3000 оборотов в минуту) и низкооборотистыми (1500 оборотов в минуту). Используя электростанцию около 500 моточасов в год, целесообразно применять дизельные электростанции при частоте вращения вала двигателя 3000 оборотов в минуту. Когда необходима более долгая эксплуатация, следует использовать низкооборотистые дизельные электрогенераторы, так как у них меньше расход топлива и ниже уровень шума, а ресурс работы больше. Однако при всем этом стоимость их также выше.

Виды и типы

Газовые электрогенераторы – способны работать как от сжатого газа в баллонах, так и от газопровода. Работая на сжиженном газе, данный агрегат расходует топлива в 2 раза меньше по сравнению с бензиновыми и дизель-генераторами, а на газе из магистрали – в 17 раз. Газовый электрогенератор имеет моторесурс, как минимум, на 30% превышающий ресурс дизельного и бензинового генераторов вместе взятых. Да и срок их эксплуатации намного дольше – это связано непосредственно с используемым топливом.

Виды и типы

Также существуют генераторы с приводом от вала отбора мощности трактора или других работающих машин. Такое оборудование применяют в крупных животноводческих хозяйствах, на свинофермах, в полях для подключения различного оборудования. Принцип работы данной техники заключается в установке на вал отбора мощности, который своим вращением приводит в действие генератор устройства.

Виды и типы

В зависимости от вырабатываемой электроэнергии:

Постоянный или переменный ток

С частотой 50 или 60 Гц

Одна или три фазы

Для питания современных электроприборов используются генераторы переменного тока с частотой 60 Гц (американский стандарт) или 50 Гц (европейский стандарт) одно-или трёхфазные.

Однофазные генераторы – это тип источника напряжения с одной линией питания и одной линией заземления. В нём присутствует только одно напряжение, которое меняется по синусоиде. В трёхфазном генераторе подача электроэнергии осуществляется через три линии питания и одну линию заземления.

Однофазные электростанции больше подходят для домашнего использования. Главная их задача – вырабатывать переменный ток напряжением 220В, имеющий частоту 50Гц, что является аналогом обычной домашней электросети.

Трехфазные электростанции – это более сложные конструкции, позволяющие помимо обычных потребителей питать трёхфазные электроприборы (сварочные аппараты, станки и др). Любой трехфазный генератор на приборной панели обязательно имеет специальные розетки и клеммные колодки, на выходе которых ток напряжением 380/220В с частотой 50Гц. Данные аппараты являются достаточно универсальным решением, подходящим как для бытовой эксплуатации, так и для питания специализированных промышленных электроприборов.

При выборе трёхфазного генератора следует учесть, что его мощность равномерно распределяется между фазами. Другими словами, если общая мощность генератора 9 кВт, значит на каждой фазе она будет равняться 3 кВт - соответственно однофазный потребитель энергии мощностью 4 кВт запитать не получится.

Нагрузку по фазам трёхфазного генератора распределять следует так же равномерно. Во избежание поломок нужно внимательно следить, чтобы разница в нагрузке между фазами различалась не более чем на 25%.

Категорически запрещается замыкать между собой фазы трехфазной генераторной установки.

Виды и типы

В зависимости от степени мобильности и назначения генераторы могут быть переносными (передвижными) или стационарными.

К первым в основном относят бензиновые или дизельные портативные генераторы малой мощности для использования их на отдыхе для питания устройств небольшой мощности – зарядки аккумуляторов автомобилей, телефонов или других устройств, а также бытовые генераторы мощностью 5-7 кВт для аварийного электропитания частных домов, небольших коттеджей, кафе и т.п.

Виды и типы

К стационарным можно отнести мощные бытовые, судовые и промышленные генераторы. Такие генераторные установки в подавляющем большинстве работают на дизельном топливе или газе.

Виды и типы

Отдельно следует выделить сварочные и инверторные генераторы – они могут работать на любом из видов топлива.

Сварочный генератор – это особое устройство, сочетающее в себе генератор и сварочный аппарат. Сварочные генераторы обладают достаточно высокой стоимостью. Поэтому для экономии средств часто приобретают отдельно генератор и сварочный аппарат – но в таком случае велик риск ошибиться с мощностью. Электросварка – очень сложная нагрузка для работы генератора и далеко не каждая электростанция позволяет подключать сварочный аппарат.

Виды и типы

Инверторные генераторы популярны благодаря своей способности изменять уровень производительности, в зависимости от того количества электроэнергии, которое необходимо выработать в данный момент. Если вы выключите приборы, из-за чего, конечно, количество потребляемой электроэнергии уменьшится, генератор автоматически уменьшит уровень производительности энергии. Принцип работы инвертора отличается от классической схемы работы электростанций. Он не выдаёт энергию напрямую, а копит её во встроенной аккумуляторной батарее. Ещё одно свойство инверторных генераторов, которым они отличаются от других, - это относительная бесшумность — они работают тише, чем бензиновые и тем более дизельные устройства.

Виды и типы

В зависимости от других параметров:

Тип охлаждения (воздушный или жидкостный)

Воздушный тип охлаждения имеет относительно простое исполнение и наделён невысокими теплоотводящими способностями, поэтому их, как правило, устанавливают только на электростанции мощностью до 6 кВт. Принцип работы заключается в следующем: приток свежего воздуха, проходящий сквозь разогретые детали агрегата, охлаждает их. Поэтому устанавливать такие устройства лучше на открытом воздухе или организовать приточно-вытяжную вентиляцию.

Преимущества:

Приемлемая стоимость.

Компактные габариты аппарата и простота в обслуживании.

Поршневая система, которая отличается прекрасной износоустойчивостью, а также переносимостью высоких температур.

Генератор довольно оперативно разогревается, тем самым увеличивая коэффициент полезного действия.

Относительно низкий уровень вибрации.

Недостатки:

Ограниченные возможности использования (только для создания резервного электроснабжения). Подверженность поломкам при попадании пыли и других загрязнений.

Ресурс работы в среднем составляет около 5000 моточасов.

Высокий уровень шумности.

Непрерывная эксплуатация возможна только на протяжение 6-8 часов.

Генераторы с жидкостным охлаждением демонстрируют продолжительный ресурс работы – до 30 тысяч моточасов. Они могут выступать в роли основного источника энергии при организации электроснабжения.

Конструктивно жидкостная система представлена рубашкой охлаждения, радиатором с расширительным бачком и паровоздушным клапаном, насосом для хладагента, термостатом, вентилятором и соединительными патрубками и шлангами.

В роли охлаждающей жидкости выступает тосол, антифризы или какие-либо другие химические составы, основным компонентом которых является пропиленгликоль или этиленгликоль. А также необходимо применять специальные присадки, гарантирующие защиту основных элементов системы от коррозии и препятствующие образованию накипи.

Принцип работы состоит в следующем: двигатель приводит в действие насос, который заставляет охлаждающую жидкость циркулировать. До того момента, пока тепловыделяющие детали не нагрелись, жидкость передвигается по малому кругу, не попадая в радиатор. При увеличении температуры внутренних элементов генератора хладагент начинает циркулировать по большому кругу. Охлаждение тосола в радиаторе осуществляется благодаря постоянному поступлению свежего воздуха, который создаётся вентилятором.

К достоинствам этого типа охлаждения генераторов, можно отнести следующие:

Аппарат с таким охлаждением наиболее надёжен и долговечен.

Способен бесперебойно функционировать даже в неблагоприятных и крайне тяжёлых условиях.

Довольно неприхотлив к качеству топлива и к уровню обслуживания.

Благодаря автономности или закрытости системы такой агрегат можно эксплуатировать даже в довольно загрязнённой окружающей среде.

Надёжный уровень безопасности и отменное стабильное функционирование оборудования обеспечивают термостаты, регулирующие интенсивность охлаждения, и паровоздушный клапан, выбрасывающий пар, образующийся при этом.

Недостатки:

Требуется менять антифриз, антикоррозийные присадки и фильтры, сроки выполнения подобных работ устанавливаются изготовителем.

Необходимо постоянно очищать все детали от образовавшейся накипи.

Из-за повышенной шумности при работе генератора такого вида потребуется дополнительно приобрести шумоизолирующий кожух или организовать хорошую звукоизоляцию в помещении, где планируется установка агрегата.

Виды и типы

Количество оборотов двигателя

При выборе дизельного генератора мощностью до 30 кВт стоит обратить внимание на число оборотов коленвала. По этому параметру двигатели разделяют на 2 типа:

1500 об/мин – позволяет эксплуатировать электростанцию без остановки в течение 10 суток;

3000 об/мин – позволяет эксплуатировать электростанцию без остановки в течение 6-8часов.

Генераторы дизельные мощностью от 30 кВт и более комплектуются исключительно двигателями 1500 об/мин.

Все бензиновые агрегаты работают исключительно на 3000 оборотах.

Виды и типы

В зависимости от мощности (малой, средней, высокой мощности, промышленные генераторы высокого напряжения)

Правильный расчёт необходимой мощности влияет на множество факторов:

С одной стороны, если вы выберете слишком слабый генератор, он не сможет обеспечить работу приборов первой необходимости в случае сбоев подачи электроэнергии, а перегрузка генератора может привести к повреждениям как самого генератора, так и подключённых к нему приборов.

С другой стороны, если вы выберете слишком мощный генератор, вы затратите на его покупку, установку, техническое обслуживание, ремонт и топливо больше средств, чем необходимо. Выбор слишком мощного электрогенератора может привести к большим и ненужным первоначальным расходам.

Чтобы рассчитать полную мощность потребителей, нужно подсчитать суммарную мощность с учётом всех коэффициентов и небольшого запаса.

При расчёте необходимо учесть тот факт, что многие потребители (приборы, в цепь которых включены асинхронные электродвигатели, например, холодильники, электроинструменты) при пуске могут потреблять намного больше электроэнергии, чем указанная в паспортных данных мощность. Если речь идёт о дизельной электростанции с заведомо большим запасом мощности, помните, что минимально допустимая нагрузка не может быть меньше 30% мощности электрического генератора.

Обратите внимание на то, что мощность генератора бывает двух видов (в технических характеристиках обычно указываются обе) – номинальная и максимальная.

Номинальная (основная) электрическая мощность (PRIME) - это максимально допустимая мощность при переменных нагрузках на неограниченный период работы. Средняя мощность за 24 часовой отрезок времени не должна быть выше 80% от указанной мощности между предписанными интервалами обслуживания и при стандартных окружающих условиях. 10%-ная перегрузка доступна только на 1 час каждые 12 часов работы.

Максимальная (резервная) электрическая мощность (STAND-BY) – это максимально допустимая мощность на 500 часов работы в год со средним коэффициентом загрузки в 90% от указанной мощности. Перегрузка недопустима.

Виды и типы

Исполнения генераторов по конструкции

Генератор - это всегда единичная установка, состоящая из электрогенератора (как правило переменного тока) и двигателя (дизельного, бензинового, газового поршневого или другого), агрегатированных на раме и снабжённых щитом управления, антивибрационной системой, глушителем и пусковыми батареями.

Как правило генератор - это установка небольшой мощности в диапазоне от 0,5 квт до 100-200 квт. Более мощное оборудования обычно называют электростанциями, но не будет ошибкой называть и мощные электростанции мощностью до 1 – 10 МВт генераторами.

Виды и типы

Генератор в классическом виде представляет собой установленную на несущую стальную раму электростанцию открытого исполнения.

Виды и типы

Для защиты генераторных установок от осадков, прочих погодных явлений, кражи, актов вандализма, а также для снижения уровня шума от работающего устройства генераторные установки помещают в шумопоглощающие кожухи или блок-контейнеры. По сути, одна и та же базовая модель электростанции может быть изготовлена в стационарном исполнении (на раме), в контейнере, кожухе, на шасси или салазках. Все зависит только от потребностей Заказчика и выбранной комплектации (типа исполнения) ДЭС.

Виды и типы

Каждый тип исполнения имеет свои плюсы и минусы, в зависимости от того, в каких условиях будет эксплуатироваться генератор и какие параметры наиболее важны. Далее речь пойдёт о преимуществах и недостатках одинаковых моделей генераторов в разном исполнении.

Открытый тип исполнения (исполнение на раме) отличают:

В качестве «плюсов»:

Минимальные габариты и вес.

Минимальная цена - экономия на кожухе, контейнере, шасси и т.п.

Как «минусы»:

Для эксплуатации требуется монтаж генератора на раме в специально подготовленное помещение (приток-отток воздуха, климат-контроль, защита от шума и вибраций, система пожаротушения, пожарная сигнализация и т.д.).

Высокие расходы на установку (при минимальной цене самого генератора на раме - необходимо учесть стоимость строительства/подготовки специального помещения и цену монтажа стационарной дизельной электростанции).

Отсутствует мобильность – при необходимости перемещения Вам придётся оплатить демонтаж стационарно установленной ГУ, подготовку/строительство специального помещения на новом месте эксплуатации стационарного генератора, а также цену монтажа стационарной электростанции в новой локации.

Виды и типы

Электростанция в кожухе - это удобное, компактное и экономичное решение для размещения силового оборудования на открытом воздухе, вне изолированных помещений. Генератор в кожухе представляет собой генераторную установку, смонтированную на несущей металлической раме, сверху к которой крепится защитный металлический кожух (капот), практически не увеличивая габариты дизельной электростанции. Кожух обеспечивает защиту дизель-генератора от осадков, других погодных явлений, случайного/несанкционированного доступа третьих лиц, попадания посторонних предметов. Возможна эксплуатация электростанции в кожухе при умеренно-холодной температуре окружающего воздуха (до -10°С) без использования дополнительных средств подогрева.

Виды и типы

К преимуществам подобного типа исполнения можно отнести:

Компактность, малый вес, простота перемещения.

Средний уровень защиты от осадков.

Базовая защита от несанкционированного доступа.

Уровень демпфирования шума ЭС – 12-15 дБ(А).

Срок эксплуатации кожуха – не менее 10 лет.

Конструкция и расположение дверей кожухов известных производителей обеспечивают доступ ко всем основным узлам дизельного генератора для их осмотра и сервисного технического обслуживания. При необходимости дверцы снимаются. При этом кожух для генератора часто позволяет разместить установку с негабаритным дополнительным оборудованием (система автоматической дозаправки топлива, насос для закачки/откачки масла, система учёта расхода топлива, огнетушители и т.п.).

При размещении на местности электростанция в кожухе не требует особых затрат на монтаж и подготовку рабочей площадки. Для начала работы требуется минимум монтажных/пуско-наладочных операций: установить генератор на ровную, твёрдую поверхность, выдерживающую массу электростанции, подключить силовой кабель потребителя, произвести тестовый запуск.

Виды и типы

Контейнерные электростанции предназначены для использования в качестве резервных или постоянных источников электроэнергии в удалённых местах и, особенно в местах со сложными климатическими условиями. Контейнерная электростанция — это блок в виде утеплённого цельнометаллического сварного контейнера с размещённым в нем энергоагрегатом (дизельным, газопоршневым, газотурбинным) и обслуживающими системами и устройствами.

Контейнерные электростанции могут использоваться в разных вариантах – как в одноблочном (в качестве автономного одиночного источника электроэнергии) так и в многоблочном (в составе мини-теплоэлектростанции, блочно-контейнерной автоматизированной электростанции или комбинированного источника электрической и тепловой энергии).

Преимущества блочно-контейнерных электростанций:

Отсутствует необходимость выделения помещения для размещения энергооборудования.

Снижаются затраты на монтаж и установку пожаро-охранных систем, систем вентиляции и т.д.

Удобство транспортировки на объект, минимальная подготовка площадки, минимальные сроки ввода в эксплуатацию, возможность многократного перебазирования.

Климатическая устойчивость блок-контейнеров: устойчивость к любым атмосферным осадкам, работа в широком диапазоне температур окружающего воздух (от -50 °С до +50°С).

Типовые габаритные размеры модулей это:

в КУНГах (утеплённый военный контейнер): длина до 5,6 м, ширина 2,4 м, высота 2,4 м.

в морских контейнерах: длина до 12 м, ширина до 3,2 м, высота до 3,6 м.

По заказу клиента практически все производители изготавливают блочно-контейнерные электростанции с нестандартными техническими характеристиками и устанавливают в них любое необходимое вспомогательное оборудование.

Для работы в условиях низких температур генераторные установки могут быть размещены в контейнерах «Север».

Виды и типы

Передвижные электростанции - в основном это генераторы мощностью от 10 кВт до 500 кВт, которые используются, если необходима мобильность передвижения агрегатов. Любая электростанция при необходимости может комплектоваться шасси. Все шасси, на которые устанавливается электростанция, должны быть сертифицированы и иметь разрешения для эксплуатации на дорогах на территории Российской Федерации. На шасси обычно выдаётся ПТС для регистрации в МРЭО ГИБДД.

Передвижные электростанции обычно оборудуются рабочей и стояночной тормозной системой и световыми сигналами и могут буксироваться автомобилями, тракторами и другими тягачами, имеющими пневмосистему и пневмовывод для подключения тормозной системы.

Виды и типы

Кроме того, электростанция может быть установлена в кузов автомобиля (нового или с пробегом).

Передвижные электростанции могут быть выполнены в различных исполнениях: в шумозащитном кожухе на шасси, под капотом на прицепе, в контейнере «Север» и мини-контейнере на шасси, в КУНГе (утеплённый военный контейнер на шасси), контейнере на полозьях (для климатических условий крайнего севера).

В основном передвижные генераторы европейских производителей оснащаются одноосными и двухосными низкорамными прицепами. Это обусловлено тем, что они имеют меньшую массу и габариты по сравнению со своими отечественными аналогами, что позволяет ставить электростанции на низкорамые прицепы с маленьким радиусом колеса и меньшей максимально разрешённой подъёмной массой.

Для отечественных дизельных электростанций часто используются высокорамные прицепы с большим радиусом колеса и большим протектором, большими по сравнению с импортными аналогами габаритами и максимальной разрешённой массой. Это обусловлено тем, что генераторы на базе отечественных двигателей и генераторов имеют большую массу и большие габариты по сравнению с импортными аналогами. Также практика показала, что отечественные генераторы чаще используются в полевых условиях и доставляются через трудно проходимые места.

Виды и типы

Уровень шума, снижение уровня шума

Под уровнем шума, издаваемого генератором при работе, принято понимать величину, характеризующую громкость шумов, передаваемых работающим устройством в окружающую среду. Главным источником их появления в любой генераторной установке выступает силовой агрегат. В большинстве случаев – двигатель внутреннего сгорания. Принцип его работы основан на сгорании воздушно-топливной смеси в цилиндрах, что сопровождается выделением энергии, а также появлением звуковых колебаний. Количество возникающих звуковых колебаний прямо пропорционально скорости воспламенения топлива, а также объёму камеры сгорания. Именно по этой причине наиболее шумными являются дизельные силовые агрегаты, где воспламенение топливо-воздушной смеси сопровождается очень высоким давлением и температурой.

Виды и типы

Распространение шумов происходит несколькими способами: посредством отработанных газов, за счёт поверхности корпуса электрической установки через конструкции, с которыми генератор имеет жёсткую связь. Именно поэтому главной задачей, которая ставиться перед шумозащитой устройства, – является перекрытие всех вышеописанных путей распространения звуковых волн.

Для устранения распространения колебаний через грунт либо жёсткую несущую конструкцию, предусматривают специальный фундамент, поглощающий всевозможные вибрации и шумы. Для этих целей применяются специальные упругие пластины, играющие роль амортизаторов, а также прокладки из толстой резины. Их монтаж осуществляется под несущую раму машины, между воздухо-токоведущими магистралями и стенками, жёстко соединёнными с генераторной установкой. Благодаря всему этому комплексу мер удаётся обойти стороной так называемый «эффект камертона» и исключить передачу звуковых волн через грунт и здание, где установлена электростанция.

Виды и типы

Другой проблемой является устранение передачи шумов посредством атмосферы. Для этих целей генераторная установка заключается в специальный кожух, выполненный из звукогасящих материалов. Как правило, подобного рода корпуса выполняются из высококачественных негорючих минеральных волокон. В ситуациях, когда владельцу требуется промышленная электростанция большой мощности, возникает необходимость в обустройстве более развитой шумозащиты. Специально для этого изготавливают особый контейнер, при производстве которого используются качественные сэндвич-панели.

Виды и типы

Ну, и наиболее простым способом распространения шумов являются – выхлопные газы. Для устранения звука, полученного этим способом, производитель предусматривает самые разнообразные глушители. Как показывает практика, наилучших результатов удаётся достичь при установке глушителей с сильфонными компенсаторами. Неплохо себя зарекомендовали и глушители, имеющие сложную систему газовыводящего канала. Суть их заключается в том, что они имеют большое количество всевозможных поворотов и перегородок, способствующих затуханию звуковых колебаний.

Виды и типы

Все эти меры более применимы к мощным электростанциям, так как большинство недорогих бытовых моделей имеют небольшой уровень шума и, как правило, не комплектуются глушителями в принципе.

Большинство известных производителей упоминают об уровне шума генератора при полной нагрузке (в децибелах). Эта информация может оказаться для вас совершенно бесполезной, если вы не можете сравнить этот уровень шума с теми уровнями, о которых вам, возможно, известно.

Громкость нормальной речи составляет около 60 дБ. Разница в 5 дБ не особо заметна. Домашние генераторы работают примерно с громкостью 64-68 дБ.

Виды и типы

Согласно американским стандартам, генератор должен располагаться на расстоянии не менее 0,64 м от вас, а по европейским стандартам, этот же показатель составляет 0,70 м.

Корпус генератора, воздушный поток и звукоизоляция – это основные факторы, которые определяют уровень шума. Перед проверкой уровня шума убедитесь, что ваш электрогенератор работает на максимальной мощности.

Обычный кожух снижает уровень шума на 12-15 дБА.

Контейнер понижает шум от работающей ЭС на 20 - 25 дБ(А) в стандартном исполнении и на 35 – 40 дБ(А) в низкошумном исполнении.

Правила портала и отказ от ответственности
Информационный специализированный ресурс generatorclub.ru
Проект B2B-Studio.ru
Перейти к полной версии Перейти к мобильной версии