Газовые электрогенераторы

Автономное электропитание коттеджа может обеспечиваться не только бензиновыми или дизельными генераторами, но и бытовыми электростанциями, работающими на сжиженном или магистральном газе низкого давления, который подается в дом для питания газовых плит, котлов и другого оборудования.

Преимущество газовых электростанций, прежде всего, в относительной дешевизне голубого топлива. Кроме того, от таких станций на 5-8 дБ меньше шума, а их выбросы практически безвредны для окружающей среды. Наконец, газовые мини-электростанции весьма удобны в эксплуатации, отчего на них останавливают выбор многие владельцы загородного жилья.

Газовые генераторы бывают газопоршневыми и газотурбинными. Последний вид намного дороже, и преимущественно используется в промышленных отраслях. Их мощность начинается от 30 кВт. Большинство бытовых газовых генераторов являются газопоршневыми, оснащенными двигателем внутреннего сгорания. Такие генераторы бывают открытого или закрытого типа, т.е. защищенные кожухом от осадков, чтобы их можно было расположить вне дома.

Двухтопливные газовые генераторы

Генераторы, работающие только на газообразном топливе, могут использовать магистральный газ или СУГ (сжиженный углеводородный газ). Не стоит путать данный вид генераторного оборудования с двухтопливными мини-электростанциями, которые способны работать на смеси пропана и бутана в сжиженном виде (СУГ) и переключаться на бензин. Магистральный газ в данном случае использовать довольно проблематично, т.к. оборудование потребует существенной доработки.

На эффективность работы двухтопливного генератора существенно влияет такой момент, как угол опережения зажигания, который неодинаков для бензина и для газа. Кроме того, в том и другом случае количество топливной смеси различное, что требует регулировки периода открытия и закрытия клапанов. Именно поэтому режим работы двухтопливной электростанции не является оптимальным ни для газа, ни для бензина. Замечу, что для большинства двигателей, предлагаемых на рынке, регулировка угла опережения при переходе с одного топливного режима в другой не предусматривается. Запустить электрогенератор от сжиженного газа можно только после того, как в карбюраторе израсходуется весь бензин.

Очевидно, что ни о какой экономии топлива в случаях с двухтопливными генераторами, речи не ведется. Здесь будет присутствовать либо обогащенная смесь, либо обедненная, однако двигатель будет работать и в том, и в другом случае.

Система газового питания представлена редуктором, смесителем, регулятором подачи газа и рядом вспомогательных компонентов. Она может быть опционально установлена на базовые модели генераторов. Имеющийся смеситель является универсальным, практичным и ремонтопригодным устройством. Регулировке он не подлежит, и сразу настроен на давление 2-2,8 кПа. Поскольку в России давление редко превышает 1,8 кПа, то такие редукторы работают на пределе своих возможностей. А, учитывая, что в холодное время года давление падает еще больше, то аппаратура вообще может отказать.

Проблем с пуском при низком давлении помогает избежать инжекторная система, но потеря мощности остается. Если, к примеру, давление газа составляет 1,3 кПа, то у 13-сильного генератора мощность падает более чем на половину. Регулировка инжектора довольно проста, что позволяет легко запускать генератор практически при любом давлении.

Выбор газового электрогенератора

Сердцем любой автономной электростанции является двигатель, который вращает ротор генератора. На отечественном рынке присутствуют в основном китайские двигатели. В данном случае китайцы копируют продукцию HONDA, но чаще всего это только принципиальное сходство, но не качественное. Практичным людям стоит поискать настоящие японские двигатели HONDA, ROBIN-SUBARU, TOYOTA, ISUZU, YANMAR либо американские FORD, BRIGGS & STRATTON. Все эти агрегаты имеют серийный номер, указывающийся рядом с фирмой-производителем.

Некачественные китайские «копии» двигателей сразу после запуска работают с характерным звоном клапанов. Хороший двигатель отличается легким холодным пуском на газе, а на горячую он должен запускаться практически с первого раза.

Чтобы избежать проблем с ремонтом электростанции, стоит поискать такого продавца, который бы смог обеспечить быстрый и квалифицированный ремонт. Чаще всего соответствующих специалистов имеют крупные, но «узкопрофильные» поставщики. Стоит добавить, что на российском рынке конкуренция в данном сегменте невелика. Кроме китайской продукции Shanghai Chenchang Power Technology Co. , Ltd, газовые электростанции на базе доработанных китайских двигателей, а также совместно с компанией ВЕПРЬ на базе Honda, ROBIN-SUBARU, BRIGGS & STRATTON., производит и продает компания REG (RUSSIAN ENGINEERING GROUP).

Режим работы газового генератора и нагрузка

В качестве резервного генератора вполне подходят агрегаты с воздушным охлаждением, но для продолжительной работы рекомендуется более эффективное водяное охлаждение. Если двигатель с воздушным охлаждением, то он требует периодической остановки и «отдыха», тогда как с водяным – работает в бесперебойном режиме. Модели с водяным охлаждением останавливаются примерно раз в неделю для замены масла, после чего снова готовы к продолжительной работе. Одна такая установка способна обеспечивать коттедж электричеством не менее трех лет подряд. Разумеется стоимость агрегатов с водяным охлаждением выше, чем с воздушным. Их выпускают такие производители, как TOYOTA, YANMAR (Япония), FG WILSON (Великобритания), GENERAC (США), AKSA (Турция). Из воздушноохлаждаемых стоит отметить модели GREEN POWER и ULTRA (обе Китай), которые являются двухтопливными, а также станции с водяным охлаждением от GREEN POWER и FG WILSON, способные работать на магистральном и сжиженном газе.

У газовых электрогенераторов имеется такой параметр, как среднее время безостановочной работы. Это время, при котором обеспечивается моторесурс генератора. Если рекомендованное время повторно-кратковременной работы ограничено 6-ю часами в сутки, то в случае экстренной непрерывной работы сверх этого времени, возникнут условия для повышенного износа двигателя. Это в первую очередь повышение температуры двигателя и падение уровня масла. Если генератор должен долго работать в непрерывном режиме, то следует организовать для него дополнительное охлаждение и следить за уровнем масла.

Бесперебойное электроснабжение

Бытовые газовые электрогенераторы разрабатывались специально для резервного электноснабжения коттеджей в качестве альтернативе дизельным и бензиновым. Для России такие станции экономически оправданы, и в особенности те, которые имеют электронное управление впрыском. Они, в отличие от редукторных, практически не зависят от окружающей температуры.

Удобство и практичность газовых генераторов как бесперебойных источников электроэнергии заключается в большом запасе топлива. Если бензиновые или дизельные агрегаты имеют бак от нескольких литров до нескольких десятков литров, то магистральный газ дает возможность неограниченного запаса топлива для газовых генераторов. И даже, если агрегаты работают на сжиженном газе, то можно объединить 50-литровые баллоны в параллельную схему, либо подключить к имеющемуся газгольдеру.

Для бесперебойных и аварийных систем электроснабжения, имеющих в распоряжении бензиновые и дизельные электростанции, всегда существовала проблема хранения топлива. Неиспользованный запас нужно обновлять раз в полгода, а то и чаще. Это в большей степени касается бензина, который уже через месяц существенно теряет октановое число, расслаивается и т.д. Переливать жидкое топливо, реализовывать его, а затем, приобретать свежее и заполнять им емкости – дело хлопотное и небезопасное. Для сжиженного газа проблема срока хранения неактуальна. Он остается стабильным годами.

Что касается экономической стороны вопроса, то здесь газ полностью вне конкуренции. 1 кВт электроэнергии, полученной от газового генератора, работающего на магистральном газе в 10 (!) раз дешевле «бензинового». Сжиженный газ дороже, но и он обеспечивает экономию в 2 раза по сравнению с бензином.

Автоматический запуск газового генератора

Аварийная бесперебойная система электноснабжения подразумевает автоматический запуск автономной электростанции. Большинство моделей газовых генераторов можно доукомплектовать системой автоматического запуска, которая будет активироваться по сигналу контроллера, реагирующего на исчезновение электричества в сети. Автоматический запуск может активироваться как угодно, хоть по каналу GSM.

Проще всего оборудовать автоматическим запуском генераторы с инжекторным дозатором топлива. Они не требуют сложных технических решений, чего нельзя сказать о генераторах с редукторами, у которых при запуске нужно закрыть дроссельную заслонку, а после запуска – открыть.

Когенерационные установки

В обычных газопоршневых электростанциях тепло от двигателя поглощает система охлаждения и выводит его в атмосферу. Такое неоправданное расточительство натолкнуло разработчиков энергетического оборудования на идею утилизировать тепло с пользой, и тем самым повысить КПД установки. Станции, которые позволяют использовать тепло от двигателя внутреннего сгорания, называются когенераторами. Они могут обеспечивать коттедж не только электроэнергией, но и теплом. Газовые когенерационные установки позволяют получить энергетическую независимость при наличии одного только газообразного топлива. Пример подобного оборудования – когенераторы модельного ряда Katja CA (Чехия), которые оснащаются газопоршневыми двигателями FORD. Теплоноситель, используемый в системе отопления дома, подогревается не только за счет теплообмена с охлаждающим контуром двигателя, но и выхлопными газами. Эффективность использования топлива при комбинированной выработке электричества и тепла повышается до 90%.