Все про электрогенераторы: типы, выбор, эксплуатация

Жизнь человека наполнена различными электрическими устройствами, что формирует полную зависимость от электроэнергии. Всевозможные портативные девайсы, которые требуют периодической подзарядки, инструменты, бытовая и техника для магазинов, офисов - все это обеспечивает комфорт, возможность вести определенную деятельность и прочее. Стоит только на несколько часов остаться без электричества и жизнь кардинально меняется. А современная реальность поставила каждого жителя Украины в еще более тяжелые условия. Поэтому особенно актуальным стал вопрос приобретения электрогенераторов. Но вместе с этим многим не понятно, каким должен быть генератор и как его правильно выбрать.

Виды электрогенераторов

На первый взгляд, принцип работы устройства простой. Двигатель, работающий на определенном виде топлива, вращает альтернатор, который вырабатывает ток. После чего он поступает на электронный блок. Последний стабилизирует напряжение и имеет розетки 220 В или 380 В. Казалось бы, в чем проблема. Но современный рынок предлагает большой ассортимент данных устройств, в выборе которых не так-то просто определиться. Они отличаются друг от друга мощностью, конструкцией, комплектацией, вариантами установки, наличием различных датчиков, применением разных технологий и прочими параметрами, не говоря о марках и ценовых категориях.

Разберемся подробнее в их разновидностях, основных характеристика и некоторых тонких нюансах.

Портативные и стационарные

По типу установки электрогенераторы в своем большинстве бывают портативные, то есть их можно переносить, перекатывать, и стационарные, которые устанавливаются на заранее подготовленную платформу на длительный промежуток времени. Уже из названия можно понять, что первый вид устройств имеет относительно небольшие габариты и вес. Они лучше всего подходят для использования в быту. Также их могут применять владельцы небольших магазинов, кафе, офисов, мастерских, где нет мощных станков.

Совсем другой уровень возможностей и условий применения имеют стационарные генераторы. Они могут обеспечить электричеством большие частные дома, многоэтажки и крупные промышленные объекты. Поэтому их чаще всего покупают крупные компании. Такие агрегаты имеют большие габариты и вес, но вместе с тем более длительный срок эксплуатации.

Далее можно выделить устройства по технологиям генерации электроэнергии: инверторные, с синхронными или асинхронными двигателями.

Синхронный и асинхронный

Упомянутый вышей узел электрогенератора, альтернатор, бывает двух видов: синхронный и асинхронный. Станции с синхронным альтернатором, более распространенные и пользуются большим спросом. Качественный агрегат такого типа на роторе имеет медную обмотку, а в дешевых низкокачественных моделях используется алюминиевая. Последний вариант подойдет тем, кто планирует пользоваться генератором очень редко. Говоря о качестве, не будет лишним подчеркнуть, что некоторые дешевые модели тоже оснащаются медной обмоткой, но не в достаточном количестве витков, что влечет за собой низкое качество агрегата и меньший срок его службы. Важной отличительной чертой синхронных альтернаторов от асинхронных является то, что они оснащены скользящими контактами, так называемыми щетками, которые снимают напряжение с неподвижной части на подвижную часть и через них проходит ток. А качественная медная обмотка и узел щеток ротора, позволяют альтернатору легко переносить пусковые нагрузки и кратковременные перегрузки. Такая конструкция и принцип работы позволяет синхронному генератору выдавать напряжение без скачков и перепадов с возможным минимальным его отклонением в 5%. Ко всему прочему, только такие устройства имеют функцию AVR - автоматический регулятор напряжения. Обеспечение генератором с синхронным альтернатором качественного и ровного тока, позволяет подключать к питанию ноутбуки, компьютеры, принтеры, модемы, телефоны, а также медицинское и лабораторное оборудование. В быту такие агрегаты смогут обеспечить электропитанием чувствительные к перепадам напряжения холодильники, телевизоры, стиральные машины.

В синхронных альтернаторах есть и недостатки. При скольжении щеток по ротору нагревается обмотка. Но производители давно решили эту проблему установкой вентилятора, который во время работы охлаждает обмотку. Система надежная, но имеет побочный эффект. Через отверстия альтернатора вентилятор надувает влагу, пыль и различный мелкий мусор, который со временем может испортить агрегат. Но некоторые модели с помощью инновационных решений хорошо защищены в этом плане. Поэтому при выборе важно обратить внимание на класс защиты генератора.

Что касается асинхронного альтернатора, то он представляет собой узел без щеток и без медной обмотки на подвижной части. Вырабатывает электроэнергию такое устройство только за счет магнитного поля и конденсаторов. Простота конструкции асинхронного альтернатора обеспечивает ему больший срок службы, неприхотливость в обслуживании (замене щеток), меньший вес и габариты. Отсутствие обмотки не дает ротору нагреваться так, как греется ротор у синхронного альтернатора. Поэтому отпадает надобность в охлаждающем вентиляторе, что позволяет производить узлы самого высокого класса защиты от пыли и влаги.

В силу своих технических особенностей, асинхронные генераторы уязвимы к кратковременным всплескам нагрузки (например, пусковые токи), от чего они не могут поддерживать стабильное напряжение, частоту при включении/отключении устройств оборудованных электродвигателями. Но такая проблема решается за счет выбора генератора с большим запасом мощности, нежели этого требует та или иная подключаемая аппаратура. Преимуществом асинхронных альтернаторов является возможность выдерживать кратковременные короткие замыкания. Они являются идеальными источниками питания для сварочных аппаратов, электрообогревателей, ламп накаливания, компьютерной и радиотехники.

Инверторные генераторы

Не инверторного типа агрегаты выдают электроэнергию, которая по своим параметрам не всегда соответствует уровню потребления высокочувствительной аппаратуры. Установки такого типа требуют поддержания постоянных, независящих от количества используемого электричества, оборотов двигателя, что влечет за собой высокий расход топлива. В инверторных генераторах работа обстоит по-другому.

Все сводится к принципу генерации. В обычных устройствах альтернатор, узел, который преобразовывает механическую энергию двигателя в электрическую, генерирует так сказать грубую электроэнергию. А в инверторных, задействуется преобразователь и регулятор. Таким образом, переменный ток преобразуется в постоянный, с помощью регулятора выравниваются показатели тока. После чего, стабилизированный ток становится переменным, но более качественным. К слову о качестве. В хороших инверторных электростанциях, частота напряжения должна составлять 50 Гц с отклонением +/- 5 Гц, а форма напряжения должна быть в виде синусоиды с минимальными искажениями. При низкой частоте или искаженной синусоиде, например, может моргать лампочка, появляться помехи на мониторе ноутбука. Как правило, показатель частоты указывается в характеристиках товара, а вот тип синусоиды нужно уточнять у производителя или замерять. Стоит взять во внимание, что некоторые недобросовестные производители завышают показатель частоты, и по факту он может быть значительно ниже заявленных 50 Гц.

Выделим преимущества инверторных генераторов:

• меньшие габариты и вес в сравнении с классическими моделями;
• низкий уровень искажений выходного напряжения;
• автоматическая регулировка оборотов двигателя с учетом изменений в количестве потребляемой электроэнергии подключенной аппаратурой, что дает высокий КПД и снижает потребление топлива;
• можно использовать для питания любого оборудования, не опасаясь негативных последствий.

Бензиновый, газ-бензиновый или дизельный

Среди электрогенераторов на первом месте по популярности находятся модели с бензиновыми двигателями, поскольку их мощность и простота эксплуатации оптимально подходят для использования в быту. Также они обладают несколькими важными преимуществами:

• сравнительно невысокая стоимость;
• быстро запускаются даже при низких температурах;
• невысокий уровень шума при использовании защитного кожуха.

Современные бензиновые модели, как указывают производители в описании изделий, рассчитаны на работу от нескольких часов до 24. Встречаются и такие, которые могут работать и в постоянном режиме. Устройства, которые имеют ограниченный режим работы, нужно по истечению указанного в характеристиках времени останавливать, чтобы дать им остыть. Срок службы бензинового двигателя генератора значительно меньше, чем дизельного, а гарантийное количество моточасов должно указываться в технических характеристиках. Конечно, моторесурс очень зависит от регулярности и качества обслуживания.

Помимо бензина, в генераторах используют природный или сжиженный газ. Это наименее распространенные электростанции в нашей стране. Выпускают их двух видов: предназначенные исключительно для работы на газу или комбинированные - и на газу, и на бензине.

Большой срок эксплуатации имеют газовые генераторы высокого качества. Некоторые производители заявляют о 10000 часах работы. Но такие показатели характерны для двигателей, специально сконструированных для работы на метане или пропан-бутановой смеси. Дешевые же модели оснащены практически аналогичным двигателем, как у бензиновых генераторов и, соответственно, имеют меньший срок службы. Что касается автономной работы, то здесь все как с бензиновыми: от нескольких до 24 часов. Есть у газовых агрегатов не два существенных преимущества:

• экономичнее бензиновых и дизельных - для выработки 1 кВт/ч электроэнергии генератор потребляет 0,33-0,6 м3 метана или пропана-бутана. Например, 1200 л. газа хватит на 200 часов в резервном режиме работы;
• возможность подключения к магистральному газу.

Но есть и недостаток у таких генераторов. Они дороже бензиновых.

Устройства работающие на дизельном топливе выпускаются как для бытовых нужд, так и для предприятий. Среди преимуществ таких моделей можно назвать следующие:

• более экономный расход топлива, чем у бензиновых, и составляет до 30 %;
• моторесурс как минимум на порядок больше, чем бензиновых, поскольку работают на низких оборотах;
• время автономной работы от 6 до 24 часов и более.

Выбирая дизельный генератор, следует учитывать, что стоимость будет существенно выше, чем бензинового той же мощности.

Двухтактные и четырехтактные

Еще, что нужно знать о мини электростанциях, это то, что они могут оснащаться двумя типами двигателей: двухтактным или четырехтактным.

Генераторы работающие на двухтактном моторе являются самыми дешевыми. Представляют собой малогабаритные агрегаты, которые выдают небольшую выходную мощность - не более 1 кВт. Из-за особенностей конструкции, двухтактные двигателя более шумные, могут работать в автономном режиме непродолжительное время, а также имеют меньший, в сравнение с четырехтактным, срок службы. Из преимуществ такого мотора можно выделить его экономное потребление топлива. С учетом приведенных аргументов, генераторы с двухтактными двигателями лучше применять как кратковременный источник питания: в аварийных ситуациях, для подзарядки не самых энергозатратных устройств.

Из-за кардинальных механических отличий от первого типа, четырехтактные двигателя производительнее и имеют ряд таких преимуществ:

• большая выдаваемая мощность - от 1 кВт;
• более стабильный ток;
• большее время автономной работы и моторесурс, чем у двухтактных;
• издает меньше шума, не дымит.

Но за все это нужно платить, и поэтому генераторы с четырехтактным мотором дороже, тяжелее и имеют большие габариты. Что касается замены масла, то ее нужно производить чаще чем у двухтактных двигателей. Подробно о замене масла написано дальше в разделе данной статьи «Правила эксплуатации генераторов».

Однофазные и трехфазные

Для людей, которые не разбираются в электротехнике, простыми словами это генераторы, которые выдают напряжение 220 В (однофазный) и 380 В (трехфазный). Первые вариант самый распространенный, подходит для эксплуатации в быту, на предприятиях. В силу того, что большинство современной аппаратуры, которая раньше требовала напряжение в 380 В (например, различные электродвигатели, станки, насосы), а сейчас, благодаря новым технологиям, обходятся 220 В, однофазные генераторы можно применять и в профессиональной деятельности. То, что такие генераторы обеспечивают работу только однофазного оборудования, это никак не отражается на диапазоне их мощностей.

Трехфазные генераторы относятся к профессиональной категории, и если планируется питать технику требующую напряжения 380 В, то без него не обойтись. Но такие модели могут питать и однофазное оборудование. Для этого электростанции оснащены дополнительной розеткой 220 В. При покупке трехфазного генератора, нужно учитывать его принцип распределения мощности по фазам. Например, если приобретен трехфазный агрегат мощностью 3 кВт, то подключить к нему однофазное устройство на 2 кВт не получится. Все потому, что генератор распределяет мощность поровну на каждую фазу - в приведенном примере по 1 кВт.

Какой мощности должен быть генератор электричества

Прежде всего, нужно знать, что мощность электрогенератора условно делится на активную (номинальную), которая указывается в киловаттах, и полную (максимальную), которая измеряется в киловольт-амперах (кВА). Практически все производители за редким исключением указывают номинальную и максимальную мощность агрегата, чтобы покупателям было легче подобрать нужную модель. Для правильного расчета нужно брать во внимание номинальную мощность, поскольку на максимумах мобильная электростанция при необходимости может работать только несколько часов. Если не выполнять это условие, перегрузки могут привести к быстрой поломке устройства.

Нормальный режим работы в течение длительного периода времени возможен при условии, если нагрузка на генератор составляет от 30 до 70 % активной мощности. При этом нельзя допускать, чтобы нагрузка была меньше одной трети номинальной мощности, поскольку при таком режиме работы ДВС не будет достаточно прогреваться, а масло попадет в камеру сгорания. В результате на форсунках быстро образовывается нагар, мотор начинает сильно дымить.

Чтобы правильно подобрать генератор необходимой мощности, нужно подумать, какая техника предположительно будет подключаться одновременно, и какая будет ее суммарная потребляемая мощность. Также при расчете учитываются и пусковые токи, ведь они могут быть в несколько раз больше, чем номинальная мощность устройства. Суммарная мощность всех приборов в доме должна составлять на 30 % меньше, чем номинальная мощность генератора. Например, если мощность всех одновременно подключенных потребителей электроэнергии в доме составляет 6 кВт, то смело можно покупать установку на 8 кВт.

На что обратить внимание при выборе электрогенератора

Разобравшись в том, какие виды генераторов бывают, не лишним будет знать что еще нужно учесть при его покупке.

Время автономной работы

Учитывая ситуацию, когда электроэнергию отключают на 6, 8 часов, а то и на несколько суток, беспрерывность работы генератора является очень важным параметром. Поэтому нужно сразу определиться, какое время автономной работы агрегата будет приемлемым для дома, предприятия, эксплуатации в других условиях.

Тип стартера

Не стоит забывать о способе запуска генератора. Производители поставляют на рынок устройства с тремя видами стартеров:

• ручной - механизм с пусковым шнуром;
• электронный - чтобы завести мотор, достаточно нажать на кнопку или повернуть ключ зажигания, используется как для запуска бензиновых, так и дизельных генераторов;
• автоматический - запуск осуществляется автоматически при отключении сети.

Защита агрегата

Выбирая электрогенератор важно позаботиться, чтобы он был оснащен элементами, которые смогут продлить срок его службы. Для долговременной и безопасной эксплуатации агрегатов, они могут быть оснащены:

• защитным кожухом - такая деталь на 100% не предотвратит попадание влаги, например, при сильном ливне, но защитит от механических повреждений, а также обезопасит пользователя;
• защита от перегрузок и коротких замыканий - в качестве защиты используется плавкий предохранитель или автомат;
• система защиты двигателя при низком уровне масла.

Наличие датчиков и приборов

Безопасная и надежная эксплуатация генератора также обеспечивается возможностью контролировать параметры, от которых во многом зависит его бесперебойная работа и функционирование подключенного оборудования. Для этого некоторые модели могут оснащаться:

• датчиками уровня масла и топлива;
• вольтметром для контроля напряжение, вырабатываемого агрегатом;
• счетчиком моточасов - позволит своевременно проводить техническое обслуживание.

Система подогрева топлива

Выбирая автономную мини электростанцию, следует знать, что дизельные двигателя тяжело завести в морозы. Поэтому нужно обратить внимание, чтобы модель была оснащена системой подогрева топлива. Принцип ее работы заключается в автоматическом прогревании охлаждающей жидкости двигателя. Источником нагрева является силовое реле, работающее от аккумуляторной батареи. Система отключается во время запуска двигателя, а при окончании работы генератора, снова включается на прогрев. При низких температурах подогрев включается автоматически, и при достижении определенной температуры охлаждающей жидкости, как правило 38 °C, - отключается.

Наличие колес

Для удобного пользования генератором, особенно когда он весит около 50 кг и его нужно часто перемещать, не помешает наличие колес. Такое решение будет полезным, например, на строительных площадках.

Уровень шумности

Никому не хочется, находясь в доме, в течение многих часов слышать, как работает двигатель электрогенератора. Поэтому при покупке важно обращать внимание на уровень шума мотора агрегата. Многие производители заботятся, чтобы их автономные электростанции работали как можно тише. Также следует учитывать, что шум от работающего мотора будет минимальным, если правильно рассчитать нагрузку, чтобы агрегат не работал на повышенных оборотах. Для уменьшения шумности генератора нужно заблаговременно продумать оптимальное место его расположения, по возможности максимально удаленное от дома.

Марка электростанции

Сегодня производители генераторов предлагают пользователям большой ассортимент моделей с разными техническими характеристиками, чтобы каждый имел возможность подобрать соответствующий его требованиям агрегат. Конечно, лучше всего отдавать предпочтение проверенным и надежным фирмам, а также тем, которых рекомендуют специалисты и знакомые. Популярными производителями бензиновых генераторов являются компании Hyundai, Konner&Sohnen, Matari, Iron Angel, Forte. Что касается марок электрогенераторов с дизельными моторами, то здесь лидерами являются AKSA, Cummins, Caterpillar, FG Wilson, Iveco Motors. А что касается газовых электростанций, то хорошо себя зарекомендовали Generac и SDMO KOHLER.

Правила эксплуатации генераторов

Какими надежными ни были бы автономные мини электростанции, для того, чтобы они не создавали больше проблем, чем пользы, нужно придерживаться правил эксплуатации и техники безопасности. Рассмотрим общие правила использования генераторов.

Подготовка к работе и первый запуск электростанции

Перед первым и последующими запусками установки рекомендовано выполнить такие действия:

1. Внимательно прочитать технический паспорт изделия перед началом эксплуатации.
2. Непосредственно перед запуском агрегата:
   • отключить от электросети помещение, которое планируется запитать генератором;
   • отключить всю электрическую нагрузку;
   • визуально осмотреть электрогенератор на наличие механических повреждений;
   • при комплектации генератора аккумуляторной батареей, проверить ее показатели заряда - АКБ должна быть заряженной;
   • в агрегатах с контуром для охлаждающей жидкости проверить ее уровень;
   • проверьте, залито ли топливо и масло, проконтролировать, рекомендуемый их уровень.

3. Использовать качественное масло и топливо или рекомендуемые производителем.

   Для бензиновых генераторов специалисты советуют:

   • наиболее приемлемая марка бензина - неэтилированный АИ-92 без примесей, если иное не указанное в документации;
   • масло: всесезонное минеральное -15...+35 SAE 10W40 или -15...+30 SAE 10W30; зимнее минеральное -25...+20 SAE 5W30 или полусинтетику -25...+15 SAE 5W40.

   Для дизельных:

   • летнее топливо при температуре не менее - 5 °C, зимнее - до - 20 °C;
   • масло: всесезонное минеральное -15...+35 SAE 10W40, зимнее минеральное -25...+20 SAE 5W30.

   Также допускаются и другие марки масла для генераторов, работающих на дизеле или бензине, если это указано в инструкции к изделию.

4. После запуска, дать проработать станции 5 минут без нагрузки для прогрева двигателя.
5. На первом пуске не допускать продолжительную работу станции при большой нагрузке.

Что делать, если генератор не запускается

Если получилось так, что электростанцию не удается запустить, то необходимо выполнить следующие действия:

1. Посмотреть, открыт ли топливный кран.
2. Проверить уровень топлива в баке, его наличие в карбюраторе.
3. В холодное время года возможно залипание иглы в карбюраторе. Можно поробовать занести генератор в теплое помещение.
4. Проверить исправность свечей.
5. Возможно наличие воздуха в топливной системе.
6. Если генератор с электронным стартером, произвести проверку заряда АКБ.

Это основные и простые действия, которые можно произвести на месте. Если причина не установлена, то лучше обратиться к специалисту или в сервисный центр по ремонту, обслуживанию генераторов.

Дальнейшая эксплуатация генератора

Для полноценной, качественной и долгой службы установки, необходимо придерживаться таких правил:

1. Не допускать длительную работу агрегата на минимальных или максимальных нагрузках и в холостом режиме. Как упоминалось выше, нормальным режимом работы считается мощность нагрузки в 30-70% от номинальной.
2. В дальнейшем, при каждом запуске давать генератору поработать в холостом режиме 3-5 минут, после чего можно давать ему нагрузку.
3. Во время работы не изменять положение рычага управления дроссельной заслонкой.
4. Не превышать рекомендуемое производителем время беспрерывной работы установки.
5. Регулярно контролировать уровень масла, особенно перед запуском. Рекомендовано, чтобы он находился не ниже середины между верхней и нижней отметкой щупа или соответствовать специальной отметке.
6. Первую замену масла производить после 15-25 часов работы. Вторая полная замена - после 50 часов. Последующая замена производится каждые 100-200 часов для бензиновых четырехтактных (в двухтактных менять реже) и 250 часов для дизельных генераторов.
7. При каждой замене масла, производить замену масляного и воздушного фильтров.
8. После каждых 20-30 часов работы установки рекомендовано производить проверку состояния воздушного фильтра. Загрязненный воздушный фильтр снижает рабочий КПД генератора до 25%. При необходимости прочистить воздушный фильтр.
9. Производить проверку свечей каждые 100 моточасов.
10. Следить за состоянием щеточного узла в генераторах оснащенных синхронным альтернатором.
11. Осматривать генератор на наличие утечек масла, топлива, выхлопных газов.
12. При простое электростанции больше 3-х месяцев перед запуском полностью заменить топливо на новое.
13. При постановке генератора на консервацию, необходимо слить все топливо и перекрыть топливный кран.

Особенности эксплуатации дизельных генераторов

Относительно дизельных станций, то их рекомендуется минимально использовать в условиях сильного мороза. Оптимальным вариантом при низких температурах является работа таких устройств с использованием 40% мощности. В других условиях может навредить дизельному генератору работа без нагрузки, и минимально режим холостого хода не должен превышать 30 минут. Такой момент особенно важен для моделей повышенной мощности. Также агрегату может навредить длительный простой. Дизельные модели рекомендовано запускать не реже одного раза в месяц. Если генератор планируется использовать редко и непродолжительно, то лучше приобрести бензиновую установку.

Техника безопасности

Нужно соблюдать правила, которые обезопасят пользователей от травм и других неприятных ситуаций. Сейчас не будет идти речь о том, в какой одежде работать с генератором и обслуживать его, а будет акцентировано внимание действительно на важном. Поэтому при эксплуатации генераторов:

1. Устанавливать электростанцию на открытом воздухе, или в очень хорошо проветриваемом помещении, или в помещении со специальной принудительной вентиляцией.
2. Запрещено запускать агрегат в условиях повышенной влажности.
3. Запрещено заливать топливо в работающий генератор.
4. Не открывать крышку бака во время работы.
5. Запрещается хранить вблизи агрегата или класть на его корпус легковоспламеняющиеся предметы, вещества. Не хранить запас топлива рядом с устройством.
6. Не прикасаться к работающему генератору, особенно влажными руками.
7. Запрещается объединять электростанции в цепь.

С учетом того, что за хороший генератор на сегодняшний день нужно выложить немалую сумму, то к его выбору необходимо подходить ответственно, а придерживание рекомендаций по эксплуатации позволит прослужить ему 5, а то и больше 10 лет.