Как выбрать автономную электростанцию для загородного дома

Вы решили приобрести автономную электростанцию. Как правильно подобрать электростанцию по мощности, что использовать в качестве топлива, на каком производителе остановить свой выбор, где купить, как правильно произвести монтаж оборудования и множество других вопросов сразу - могут завести в тупик. Давайте вместе, поэтапно попытаемся разобраться и принять правильное решение в выборе оборудования по автономному энергоснабжению.

Как правильно выбрать электростанции ад для загородного дома

Главное не в том, чтобы просто выбрать станцию – дешевую, дорогую или даже эксклюзивную, а в том, чтобы выбор был осознан.

Наша задача – дать объективную информацию о том, что предлагает рынок, что обычно покупают и что рекомендуют специалисты.

Для начала надо понимать, что используемые и применяемые в данной статье и других источниках словосочетания: "генератор", "генераторная установка", "электростанция", "дизель-генератор", "ДГУ", "дизельная электростанция", "ДЭС", "бензиновый генератор", "бензоэлектростанция", "агрегат дизельный", "дизельгенераторное устройство", и др. – это слова синонимы, которые обозначают одни и те же передвижные или стационарные энергетические установки, перерабатывающие одну энергию или определённый вид топлива, в другой вид энергии - электричество. Для более детального изучения классифицируем и разделим электростанции с двигателями внутреннего сгорания, предварительно определив основные понятия.

Точная оценка потребляемой мощности

Выбирая генератор, необходимо точно оценить множество параметров. А для этого надо выяснить, будет ли питать генератор весь дом или достаточно выделить особо важные точки (возможно, это приведет к дополнительным работам по разводке и перекоммутации нагрузок); есть ли среди потребителей сложные для работы генератора приборы (например, любые электродвигатели, насосы и т. д. имеют так называемые пусковые токи, которые кратковременно увеличивают их потребляемую мощность в 4–5 раз), а также другие специфические моменты, влияющие на оценку мощности ДГУ, то есть дизель-генераторной установки. Надо также знать, планируется ли в будущем увеличить количество или мощность потребителей электроэнергии.

Для ответа на эти вопросы рекомендуется предварительно вызывать специалиста. Он обследует объект и, кроме рекомендаций по мощности, уточнит место размещения ДГУ и принципиальную возможность решить ту или иную задачу.

Упрощённо, основой любой автономной электростанции является двигатель внутреннего сгорания и силовой, электрический генератор постоянного или переменного тока, жёстко соединённые между собой и закреплённые через амортизаторы на основании - стальной раме. В двигатель поступает топливо, которое "перерабатываясь" передаёт энергию вращательно-поступательных движений поршней двигателя, закреплённых на одном на валу, силовому генератору. Далее, по закону Фарадея, вращательные движения ротора в статоре, преобразуются в электрический ток.

Двигатель оснащен различными сложными системами (запуска, защиты, стабилизации частоты вращения, топливной, смазки, охлаждения, подачи воздуха, выхлопа отработавших газов и др.) выполняющих функцию обеспечения правильной и надежной работы.

Силовой генератор может быть синхронного или асинхронного типа. В настоящее время широкое применение получили самовозбуждаемые безщеточные силовые генераторы.


Виды генераторных установок

Генераторная установка состоит из двигателя и генератора, соединенных соосно и укрепленных через амортизаторы на стальной раме (у портативных) или на станине (у стационарных). Запуск двигателя: ручной (шнуром), с помощью электростартера (поворотом ключа) или автоматически (при пропадании напряжения в основной сети электростанция заводится сама).

Долговечность работы генераторной установки зависит в основном от надежности двигателя. Выбирая, необходимо учитывать, что дизельные агрегаты более экономичны и надежны, но дороже своих бензиновых аналогов.

Основной электрической машиной, соединенной с дизельным двигателем, как правило является синхронный генератор, который иногда называют просто генератором или генератором переменного тока.

Не следует путать генератор переменного тока с зарядным генератором, который установлен на дизельном двигателе для подзаряда аккумуляторной батареи.

Для управления и контроля параметров работы электростанции используется аналоговый или электронный пульт управления (панель управления) различных степеней автоматизации.

Бензиновые двигатели

2-тактные:

В них бензин перемешивают с маслом. Серьезными производителями ставятся только на самые маломощные и компактные генераторные установки. Наработка на отказ не более 500 часов.

4-тактные:

Существует множество их производителей, но всерьез стоит рассматривать только две компании: это американская Briggs&Stratton и японская Honda.

Для продолжительной эксплуатации (около 8 часов ежедневно) предназначены генераторы санкт-петербург профессионального класса с верхним расположением клапанов (OHV). Они оснащены системой автоматического останова при понижении уровня масла, имеют высокий запас прочности и считаются самыми надежными в своем классе (наработка на отказ до 4000 часов). Чуть большим ресурсом обладают V-образные двухцилиндровые двигатели, устанавливаемые на мощные установки (9–15 кВА). Более мощных бензиновых генераторных установок не бывает.

Дизельные двигатели

С воздушным охлаждением:

Они занимают промежуточное положение между бензиновыми станциями и «серьезными» дизелями с жидкостным охлаждением. Маломощные дизели (до 6кВт), вообще-то, мало отличаются по надежности от бензиновых, а стоимость их выше примерно вдвое. На топливе столько не сэкономишь. Поэтому, если нет особых причин для выбора маломощного дизеля, подумайте о бензиновой станции с хорошим двигателем, она и шумит меньше, и обслуживать ее проще. Среди маленьких дизелей однозначный лидер – японская компания Yanmar. Двигатель надежный, неприхотливый, стабильно работает на отечественном дизельном топливе, экономичен, наработка на отказ около 5000 часов. Среди более мощных дизелей (10–30 кВА) явных лидеров нет. Более или менее приемлемый уровень у собранных в Италии Lombardini (повнимательнее: в Россию поставляют в основном двигатели турецкой сборки – их не стоит даже рассматривать), итальянского Ruggerini, немецкого Hatz. Все они весьма капризны к качеству топлива и не дотягивают, конечно, до серьезных дизелей с жидкостным охлаждением.

С жидкостным охлаждением:

Наиболее надежны и долговечны (наработка на отказ 20 000–40 000 часов), используются в генераторных установках индустриального класса (для таких генераторных установок доступны всевозможные опции, на них ставят более совершенные генераторы).

Здесь выбор делается между «низкооборотистыми» двигателями (1500 об/мин) и более шумными, работающими на 3000 об/мин. «Быстроходные» дешевле и меньше по весу и габаритам, но кроме шума отличаются более высоким расходом топлива и меньшим ресурсом. Самое главное: для КРУГЛОСУТОЧНОЙ работы 365 дней в году годятся только электростанции, работающие на 1500 об/мин.

Для генераторов средней мощности (от 6 до 20 кВт) очень хороши дизельные моторы Mitsubishi, а для более мощных установок (от 20 до 180 кВт) – американский John Deere. Компания John Deere является абсолютным лидером по производству двигателей для сельскохозяйственной техники, способных работать в крайне тяжелых и неблагоприятных условиях, а также весьма неприхотливых как к качеству топлива, так и к уровню обслуживания.

Бытовые или мини-электростанции бытового назначения не предусматривают возможность длительной непрерывной работы. Это наиболее популярный тип электростанций малой мощности, который выбирают владельцы дач, небольших загородных домиков, строительные бригады, различные обслуживающие организации. Предназначены эти электростанции для кратковременного использования. Мини-электростанции бытового назначения отличаются достаточно невысокой ценой и высоким качеством сборки, так как чаще всего они комплектуются бензиновыми двигателями известных европейских, мировых производителей (не путать с китайскими производителями) и могут прослужить достаточно долгое время без поломок, при условии эксплуатации генераторной установки не более 4-6 часов в день. Мощность мини-электростанций данного типа составляет 0,5-4 кВт, что вполне достаточно для обеспечения энергией необходимого количества потребителей. Электростанции не предназначены для подключения оборудования, для запуска которого необходимы мощные пусковые токи, предполагающие кратковременную нагрузку на силовой генератор, в 2-4 раза превышающие рабочую потребляемую мощность.

Другой производитель – английская компания Perkins. Эти двигатели имеют надежную классическую и проверенную годами конструкцию. Возможно, они не столь изящны, как Mitsubishi, но запас надежности у них огромный (до 40 000 часов). На сегодняшний день дизель генераторы с двигателями этих производителей не имеют конкурентоспособных аналогов у других производителей.


Генератор

Они бывают асинхронные и синхронные. Асинхронные дешевле, но, к сожалению, говорить о приемлемом качестве электричества в данном случае нельзя. К тому же такая нагрузка, как электродвигатель (холодильник, насос, электроинструмент) в момент запуска потребляет кратковременно 3–5 кратную мощность, поэтому нужно делать соответственный запас по мощности выбираемой генераторной установки. Асинхронный же генератор не переносит пиковых перегрузок. Синхронные генераторы отличаются более высоким качеством электроэнергии, а также способны переносить 3-кратные мгновенные перегрузки. В профессиональных и стационарных электростанциях устанавливаются только синхронные и бесщеточные необслуживаемые генераторы признанных лидеров (французский Leroy Somer, английский Newage Stamford, итальянский Mecc Alte). У этих производителей огромные объемы производства, давнишняя история поставок в Россию, развитый сервис. Внимательнее относитесь именно к марке и производителю генератора, а не просто смотрите страну изготовления.

Например «итальянский» генератор может быть и не таким качественным, как Mecc Alte, а «немецкий» может оказаться дешевым асинхронным, а каждый «японец» производит свою уникальную марку генератора с уникальными запчастями. Кроме того, генераторы, устанавливаемые на японские миниэлектростанции в большинстве своем щеточные, требующие периодической замены изнашивающихся щеток и плохо переносящие подключение электросварки.

Проверьте, насколько компания обеспечивает сервис.

Дополнительные опции – широкие возможности

Их может быть очень много, и они серьезно влияют на стоимость электростанции. Благодаря штатным опциям и получается именно та станция, которая нужна. Дополнительные опции имеются как для бензиновых, так и для дизельных электростанций. Разумеется, максимальный выбор опций у серьезных дизельных установок с жидкостным охлаждением (от 6 кВт до мегаватт). Это возможность автоматического запуска генератора, контроля его параметров на жидкокристаллическом дисплее и дистанционно на компьютере, увеличенные топливные баки и различные защиты (от перегрузки, от утечки тока на землю, от атмосферных явлений), оборудование для перевода бензиновых генераторов на работу от сжиженного газа, недорогие кожухи-укрытия, шумоизолирующие кожухи для снижения всего шума от генераторной установки и дополнительные глушители, снижающие только шум выхлопа, арктические контейнеры, позволяющие эксплуатировать генератор при -60oС и т. д.

Качество сборки (о производителях)

Немаловажно, где и как собирается генераторная установка. В принципе, купив двигатель и генератор, сварив раму, и собрав все это в гаражных условиях, любой «Кулибин» может сказать, что он производит электростанции. Опыт подсказывает, что для качественной электростанции нужны не только двигатели известных марок, но и культура производства, соответствующее оборудование, квалифицированный персонал. Иначе на выходе получится недопустимо высокий процент брака, стоимость исправления которого, разумеется, закладывается в цену изделия. На сегодняшний день на рынке лучше всего представлены производители таких европейских стран как Франция, Испания, Великобритания, у которых лучший ассортимент, сервис, соотношение цена/качество. Наиболее разумно остановить выбор на тех производителях, которые занимаются производством ТОЛЬКО генераторных установок. Среди этих компаний нет названий, известных всем и каждому (это узкий и специфический бизнес). Едва ли стоит всерьез рассматривать японских производителей дизельных электростанций. У них небольшое количество моделей (в основном бензиновые, не мощнее 6–10 кВт), а если предлагаются дизельгенераторы, то с нереально длительными сроками поставки.

Хотя двигатели при этом они делают очень хорошие (бензиновые двигатели Honda и дизельные Mitsubishi просто вне конкуренции в соответствующем диапазоне мощностей)…

Какие генераторные установки можно ставить в коттедж?

Чего ждут от электростанции, когда она приобретается для установки в загородном доме? Надежность, электрическую и пожарную безопасность, малошумность, возможность достаточно длительной (до нескольких суток) автономной работы без присутствия человека, часто требуется автоматический запуск при пропадании электричества в сети. Для специалиста очевидно, что это описание дизельгенератора с жидкостным охлаждением. Но нужно быть, готовым потратить от 5000-8000 Евро (зависит от производителя, мощности и комплектации). Только такие дизельные генераторы отвечают всем требованиям безопасности, надежны, имеют большое количество штатных опций для решения практически любой задачи. Если монтаж осуществит квалифицированная организация-поставщик, то долгие годы не будет проблем ни с электричеством, ни с электростанцией.

Тип профессиональных генераторных установок, малой мощности от 4 до 12 кВт для ежедневной эксплуатации предназначен для подключения насосов, электромоторов, электроинструментов, другой подобной техники, автономного энергоснабжения торговых палаток, небольших магазинов, дач, автостоянок, строительных площадок, различных уличных мероприятий и других задач, решение которых проблематично из-за отсутствия постоянного подключения к гос. электросети. Предназначены для ежедневной эксплуатации в режиме непрерывной работы на протяжении 8-10 часов. Выпускаются и используются чаще всего с дизельными двигателями. Эти электростанции среднего ценового диапазона, достаточно мощные и надежные, но не предназначенные для длительной, беспрерывной эксплуатации. При выборе электростанций данного типа, необходимо обращать особое внимание на тип применяемого силового генератора (лучше остановиться на асинхронном с более высоким качеством тока), а также на надежность двигателя, качество изготовления и сборки. При этом многие дополнительные опции, такие как увеличенный топливный бак, 12-вольтовый выход, возможность запуска от электростартера, шумоизолирующий кожух, в итоге определяют конечную стоимости электростанции, но определенного влияния на её выходные характеристики, надежность и качество не оказывают. Поэтому лучше выбирать электростанцию с тем набором функций, который отвечает конкретно вашим требованиям и поставленным задачам. Выбирая профессиональную электростанцию необходимо учитывать то, что более высокая стоимость электростанций с дизельным двигателем, по сравнению с бензиновыми аналогами, является более оправданной в конечном итоге, так как дизель экономичнее, надежнее и может длительное время работать без остановок. Тогда как бензиновые двигатели требуют обязательных пауз для охлаждения и предназначены для кратковременного использования. При выборе и решении определённых задачах нужно учитывать и другие особенности дизельных двигателей, они шумнее, тяжелее, хуже запускаются при низких температурах.

Но поскольку финансовый фактор играет существенную роль в выборе, порой приходится, ограничив свои требования к уровню качества и надежности, рассматривать более дешевые бензиновые или дизельные генераторные установки с воздушным охлаждением. Просто нужно быть готовым, что в эксплуатации такие электростанции не очень удобны: иногда бывают небольшие проблемы с работой автоматики, возможен больший шум, кроме того, из-за перегрева двигателя, не допускается их долговременная эксплуатация. Каждый решает для себя сам, что важнее: меньшая цена или меньший комфорт и надежность.

Рекомендуем устанавливать в качестве основного или резервного источника электроэнергии только стационарные дизельные генераторные установки с жидкостным охлаждением. Только они отвечают всем требованиям безопасности, надежны, имеют большое количество штатных опций для решения практически любой задачи.


У кого покупать

Солидные компании, как правило, дают полную и правдивую информацию о своем товаре. На фоне, скажем мягко, не совсем правдивых заявлений некоторых продавцов реальные цифры выглядят иногда менее привлекательно, чем красивые обещания. Обращаясь в разные компании остается только удивляться – один и тот же агрегат в разных организациях и шумит по-разному, и мощность имеет разную, и топлива потребляет по-разному…

А уж на рынках (если верить продавцам на слово), ведется продажа генераторов дизельных с сотнями тысяч часов ресурса. И, главное, недорого. Будете всему верить?

Вот несколько параметров, по которым стоит проверить добросовестность и профессионализм продавцов: – мощность генераторной установки: может измеряться в киловольт-амперах (кВА) или в киловаттах (кВт). Обычно для генераторных установок имеет место соотношение между кВт и кВА с коэффициентом 0,8 - так называемый коэффициент мощности (например 10 кВА = 8 кВт). Иногда продавцы выдают мощность в кВА за мощность в кВт, тем самым завышая полезную мощность электростанции. Учитывайте это, оценивая мощность приобретаемой электростанции, так как потребляемая бытовыми электроприборами мощность обычно указывается в кВт. Европейские производители указывают номинальную мощность своих электростанций, обычно допускается долговременная перегрузка на 10% (не более 1 часа в течение 12 часов). Максимальная мощность синхронных генераторов не указана, но по опыту, они выдерживают двукратные пусковые токи (запуск электродвигателя) в течение нескольких миллисекунд.

Японские же производители (а также китайские и российские сборщики, работающие «под японцев») указывают номинальную и максимальную мощность, которые сильно отличаются друг от друга (около 20%). При этом на максимальной мощности такой генератор может работать всего несколько секунд, иначе будет перегрузка, поэтому обращать внимание лучше только на номинальную мощность.
– уровень шума в децибелах: часто не указано, на каком расстоянии дано значение (стандартно принято измерять шум на 1, 4 , 7 и 15 метрах) и на какой нагрузке (на холостом ходу или на номинале). Проще всего сравнивать абсолютные единицы LWA, именно это значение указывают производители в буклетах и на самих установках.

Нормальными считаются цифры около 100 LWA (72–74 дБ на 7 метрах) для бензиновых генераторов в открытом исполнении , 77–82 дБ на 7м для открытых дизельных (при 3000 об/мин), 62–69 дБ на 7м для бензиновых генераторов в кожухе и 67–71 дБ на 7м для мощных дизельных установок в кожухе. – наработка на отказ: статистическая средняя цифра времени безотказной работы до первого капремонта. Нормальные цифры для бензиновых двигателей, простых и дешевых – 500 часов, (сюда же стоит отнести и китайские двигатели, сделанные под Honda или Yanmar, так как подделывают только конструкцию, а технологии и материалы, используемые при производстве весьма далеки от оригиналов), для полупрофессиональных 1200 часов, профессиональных – 3000 часов.

Для дизельных двигателей с воздушным охлаждением – около 5000 часов, а с жидкостным охлаждением (обладающие максимальным ресурсом и работающие на пониженных 1500 об/мин) – до 40 000 часов. – потребление топлива: одни производители приводят данные при нагрузке 75% от номинальной, другие – при номинальной (100%-ной) нагрузке. При эксплуатации установки на нагрузке меньше номинальной расход топлива снижается, но не более, чем на 30–40%.

Кому доверить монтаж

Монтаж и подключение генераторной установки весьма сложная и специфическая задача, где ошибка или небрежность может обойтись достаточно дорого. Лучше, чтобы монтаж обеспечивала организация, которая продает оборудование. Иначе, как правило, потом будет трудно искать виноватых, ведь самое лучшее оборудование можно угробить непрофессиональным монтажом. По крайней мере, рекомендуем приглашать специалистов организации, которая впоследствии будет нести гарантийные обязательства, на шефмонтаж (выдаются рекомендации по выполнению монтажа, затем исправление сделанных при монтаже ошибок и приемка смонтированного агрегата с подписанием акта). Для первого визита в фирму, специализирующуюся на поставках и монтаже электрогенераторов, приведенной в наших статьях информации вполне достаточно. Света и тепла вашему дому!