Газовые генераторы от магистрального газа: особенности и критерии выбора

Газовый генератор от природного газаПри выборе типа электрического генератора для обеспечения резервного или постоянного электропитания, в газифицированных районах, в первую очередь следует обратить внимание на агрегаты, работающие на природном газе.

Преимущества

Газовый генератор от магистрального газа имеет целый ряд преимуществ перед аналогами, работающими на жидком топливе.

Рассмотрим эти преимущества в разных аспектах:

  • Экономический. Электроэнергия, вырабатываемая генераторами, сжигающими магистральный газ, является самой дешевой. Стоимость одного киловатт-часа электричества такого генератора в несколько раз дешевле энергии, производимой жидкостными мини электростанциями.
  • Технический. Двигатели внутреннего сгорания, работающие на газе, имеют повышенный эксплуатационный ресурс. Это объясняется тем, что при сгорании газ не загрязняет внутренние поверхности двигателя. Попадая в картер через зазоры поршневых колец, газ не оказывает деструктивного действия на моторное масло и легко удаляется оттуда системой вентиляции картера, вновь отправляясь в камеру сгорания.
  • Экологический. Продукты сгорания природного газа наименее токсичны в сравнении с теми, что выделяются в процессе сжигания жидкого минерального топлива.

Принцип работы и устройство

Электрический газовый генератор представляет собой агрегат, состоящий из двигателя внутреннего сгорания, использующего газ как топливо, и собственно генератора, находящегося с ним на одном валу. Генератор является электрической машиной, состоящей из вращающегося ротора и неподвижного статора. Вращаемый двигателем ротор создает напряжение на выводах обмотки статора, которое и потребляется нагрузкой.

В электрогенерирующих агрегатах могут применяться два вида генераторов:

  • Синхронные;
  • Асинхронные.

Синхронный генератор оснащен обмоткой возбуждения, расположенной на роторе и питающейся постоянным током через щеточный механизм. Магнитное поле ротора, создаваемое током возбуждения, индуцирует вращающееся магнитное поле в обмотках статора, причем, вращение этих полей происходит синхронно. Частота генерируемого напряжения определяется угловой скоростью вращения ротора, поэтому последняя должна быть постоянной, что достигается системой регулирования оборотов приводного двигателя внутреннего сгорания.

Изменением тока возбуждения регулируется амплитуда выходного напряжения. Такие генераторы имеют обратную связь по напряжению. Это позволяет им быстро реагировать на резкое изменение нагрузки (например, при запуске электродвигателей) и, корректируя ток возбуждения, поддерживать уровень выходного напряжения.

К недостаткам генераторов этого типа следует отнести достаточно сложную конструкцию, обусловленную наличием системы питания обмотки возбуждения и щеточного механизма, являющегося довольно частой причиной отказов.

Асинхронный генератор не имеет щеточного механизма, так как на его роторе вместо обмоток располагаются постоянные магниты, которые при вращении ротора создают вращающееся поле в обмотках статора. Конструкция такого генератора более проста и надежна, но по своим функциональным качествам, он уступает синхронному генератору. Ввиду отсутствия возможности регулировать уровень напряжения, мощность такого генератора должна выбираться с определенным запасом.

Отдельный класс устройств образуют газовые генераторы на природном газе, содержащие инверторные преобразователи. В таких конструкциях используются асинхронные генераторы, имеющие многополюсное исполнение, вырабатывающие напряжение высокой частоты, которое после выпрямления поступает на вход инвертора. Инвертор преобразует постоянное напряжение, обеспечивая строго синусоидальную форму и стабилизированный уровень выходного сигнала.

Газогенераторы инверторного типа несут в себе преимущества синхронных и асинхронных генераторов: простоту конструкции электрической машины, не содержащей щеточный механизм, а также возможность гибко реагировать на изменение нагрузки, стабилизируя напряжение. Кроме этого, качество синусоиды выходного напряжения, задаваемое микропроцессорным блоком, выше, чем в чисто электромашинных системах.

Коэффициент гармонических искажений, являющийся одним из показателей качества электрической энергии, у генераторов инверторного типа, значительно ниже предельной величины, допускаемой действующими сетевыми правилами.

Возможно, вам будет интересно:

Интересной разновидностью газогенераторов является газовый генератор на дровах, который можно сделать своими руками из подручных материалов. Процесс изготовления описан в нашей подробной статье.

Узнайте, что такое аргонно-дуговой сварочный аппарат из подробной статьи на нашем сайте, которая описывает его особенности и критерии выбора.

Виды

Электрогенерирующие установки на газовом топливе различаются по функциональному назначению и типу топлива.

Агрегаты, предназначенные для постоянной работы в качестве основного источника электроснабжения, имеют стационарное исполнение. Обычно это устройства с массивной рамной конструкцией. Компоновка их предусматривает удобный доступ для осуществления операций по обслуживанию механических и электрических узлов агрегата. Конструкция двигателей внутреннего сгорания имеет жидкостную систему охлаждения, оборудованную насосом и выносным радиатором с вентилятором обдува.

Такие агрегаты имеют большие межремонтные сроки и повышенный общий эксплуатационный ресурс.

На фото 1 показан стационарный генератор, подключенный к газовой магистрали.

Постоянный газовый генератор
Фото 1. Постоянный газовый генератор

Агрегат имеет защитный кожух, позволяющий устанавливать его на открытом воздухе. Он может быть размещен на удаленной от жилых помещений территории в целях уменьшения раздражающего влияния шума. Иногда такие генераторы размещают в специально построенных для этого помещениях. Такой вариант размещения позволяет агрегату функционировать в более благоприятных условиях и снизить уровень шума при его работе практически до нуля.

Другой класс электрогенерирующих агрегатов представлен газовыми генераторами с автозапуском, которые служат в качестве резервных источников электроснабжения. Они предназначены для кратковременной (до нескольких часов) работы при исчезновении основного электропитания. Пример такого агрегата представлен на фото 2.

Газовый генератор резервного питания
Фото 2. Газовый генератор резервного питания

Критерии выбора

После того, как принято решение о выборе агрегата, использующего газ в качестве топлива, следует рассмотреть газогенераторы для выработки электроэнергии на природном газе. Следующим после типа топлива важным критерием, которым нужно руководствоваться при выборе, является мощность генерирующей установки.

Выбирая генератор для постоянного электроснабжения объекта, нужно учитывать не только существующую в настоящий момент нагрузку, но и прогноз ее увеличения в будущем. Такой агрегат является весьма дорогостоящим, рассчитан на долгое время эксплуатации. Ситуацию, когда установка, например, кондиционера или посудомоечной машины станет невозможной по причине недостаточной мощности генератора, допустить нельзя.

Если генератор предполагается использовать в качестве резервного питания только основной нагрузки, нужно определить ее мощность. Это может быть только часть освещения дома, телевизор и компьютер. Если добавить электроплиту и кухонные электроприборы, требуемая мощность генератора, соответственно и его цена, возрастет.

Кроме мощности выбираемого генератора, могут оказаться важными показатели качества электроэнергии. Например, в доме могут находиться электронные приборы, критичные к форме кривой напряжения питания. В этом случае следует проверять соответствие качества вырабатываемой генератором электроэнергии условиям, необходимым для корректной работы этих приборов.

Необходимо учитывать габаритные размеры агрегата. Ведь для его установки потребуется подобрать походящее место.

Актуальные модели

Рассмотрим некоторые газовые генераторы для дома на природном газе.

На фото 3 изображена газовая миниэлектростанция GREENPOWER CC5000АТ LPG/NG-Т2. Максимальная мощность электростанции Green Power 4,5 кВт. Агрегат оснащен автоматической системой запуска. В комплект поставки входит аккумуляторная батарея.

Газовая миниэлектростанция GREENPOWER

На фото 4 представлен газовый генератор французского бренда SDMO.

Номинальная мощность агрегата 2,4 кВт. Двигатель имеет воздушное охлаждение, запуск осуществляется вручную. Расход топлива составляет 1,2 л/час. Имеется две розетки на 220 Вольт.

SDMO PERFORM 3000 GAZ

На фото 5 представлен стационарный газовый генератор Generac 6271

Газовый генератор Generac адаптирован для работы на магистральном газе. Он может служить в качестве резервного генератора большого дома или офиса. Такие генераторы обычно снабжены панелью автоматики, управляющей работой агрегата. Включение его происходит автоматически, при исчезновении напряжения питания основного источника. Отключается он также автоматически, после восстановления основного электропитания.

Generac 6271

В заключение можно еще раз подчеркнуть, что газовый генератор от магистрального газа является источником самой дешевой электрической энергии, вырабатываемой автономными агрегатами. По этой причине, выбор агрегата, использующего газ в качестве топлива, является самым рациональным решением.

Поделиться:

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *