Как работает газовый генератор

Газовый генератор: устройство, принцип работы, характеристики

Многие современные устройства требуют запитки электрической энергией. Но далеко не всегда существует возможность подключиться к сети. Причиной тому является относительное удаление линий или постоянное перемещение потребителя. В таких ситуациях на помощь приходит газовый генератор, как альтернативный вариант автономного электроснабжения на тех же стройках, загородных домах, промышленных предприятиях и даже военных объектах.

Устройство и принцип работы

Конструктивно газовые электростанции представляют собой устройство, которое состоит из блоков:

• Для подачи, смешивания или генерации газа (их наличие и конструкция может отличаться в зависимости от модели и принципа работы устройства).
• Двигателя внутреннего сгорания (ДВС), в котором происходить горение газа.
• Генераторного – получает вращающее усилие от ДВС.
• Электронный блок – комплекс приборов, позволяющий осуществлять контроль над режимами работы всех элементов газгена и их параметрами (давление газа, напряжение и т.д.).
• Рамы или корпуса, которые осуществляют несущие функции для оборудования. В некоторых ситуациях могут защищать генератор от механических повреждений.

Посмотрите на рисунок, здесь показан принцип действия газового генератора. Изначально от источника газоснабжения, в данной ситуации рассматривается вариант подачи газа из баллона 1, подается горючее вещество в ДВС. При этом баллонный газ движется через редуктор и закрепленный хомутами шланг. При возгорании газа в ДВС возникает вращающий момент, передающийся на электрический генератор посредством вала. Генератор, от такого воздействия начинает вырабатывать напряжение для однофазных или трехфазных потребителей.

Основные характеристики газовых генераторов

При выборе конкретной модели газового генератора предприятие или бытовой потребитель отталкивается от определенных параметров. Которые устанавливают их функциональные данные и предопределяют возможность установки газового генератора для тех или иных целей.

Продолжительность работы

В зависимости от задач, которые ставятся перед источником электроэнергии газовые генераторы подразделяются на:

• Устройства постоянного действия – представляют собой автономную электростанцию, которая работает для постоянного электроснабжения какого-либо потребителя без подключения внешних сетей.
• Агрегаты для периодического включения – используются в промышленных установках с плавающим графиком работы или для дачных участков, небольших поселений и т.д.
• Устройства аварийного электроснабжения – позволяют запитывать приборы при отключении электричества в основной сети.

Количество фаз

В зависимости от количества фаз такие источники электричества подразделяются на однофазные и трехфазные. Первые, в большинстве своем, используются для бытовых потребителей или небольших промышленных цехов со стандартной линейной нагрузкой. Второй тип применяется для трехфазных сетей, к которым подключаются многофазная нагрузка – двигатели, промышленные объекты, мощное станочное оборудование и т.д. В работе которых требуется использование нескольких фаз.

Тип используемого топлива

Наиболее часто встречаются газовые генераторы, работающие на природном газе. При наличии в непосредственной близи газовой магистрали подключение может производиться от нее, но при этом необходимо получить разрешение газовой службы. В противном случае в качестве источника природного газа можно установить баллоны для запитки газового генератора.

Помимо классического топлива, могут использоваться газы с низкими или высокими параметрами тепловыделения. Это позволяет задать определенные режимы работы, к примеру, может применяться газ с низкой детонирующей способностью или с малым содержанием определенного вещества (пропана, бутана или других примесей). Поэтому по типу топлива разделяют такие установки, которые работают на бутане, пропане, биогазе и других комбинациях газовой смеси.

Мощность

Наиболее важной характеристикой газовых электрогенераторов является мощность, которую тот способен выдать на выходе. Так как от этого параметра будет зависеть возможность подключения тех или иных электрических приборов. В настоящее время выпускаются приборы на мощность от 2 до 500кВт. Для обеспечения достаточного резерва мощности конкретная модель выбирается по принципу суммирования всех промышленных или бытовых приборов, подключенных к сети и прибавления к полученной величине 20 – 30% для запаса.

Тип охлаждения

Из-за постоянного сгорания топлива газовый генератор может перегреваться. Для предотвращения воздействия высокой температуры на элементы конструкции они подвергаются охлаждению. На практике применяют два типа охлаждения – воздушное и водяное.

Воздушное подразделяется на естественное (используется в открытых моделях с небольшой мощностью и рабочей температурой) и принудительное. Последний вариант воздушного охлаждения подразумевает различные способы обдува и направления воздушного потока на двигатель и генератор.

Жидкостное охлаждение помимо функции отбора тепла от газового генератора также позволяет использовать разогретую воду для отопления или обогрева жилых или производственных помещений.

Тип пуска

Тип пуска в газовых генераторах подразделяются на ручной и автоматический запуск. Первый вариант является наиболее актуальным в случаях, когда установка включается редко и этот процесс имеет периодичность или его можно предусмотреть (приезд на дачу, работа на строительной площадке и т.д.) Автоматическое включение подходит в тех случаях, когда необходимо обеспечить резервное питание при исчезновении основного.

Регулировка напряжения (AVR)

Большинство газовых генераторов оснащаются блоком АВР, который позволяет контролировать напряжение, выдаваемое потребителям. Данный блок обеспечивает качественное снабжение электрическим током и является стабилизатором, выравнивающим кривую в соответствии с заданными параметрами. Благодаря чему питание приборов ни чем не будет отличаться от запитки внешним источником электроснабжения.

Наиболее эффективными в плане стабилизации напряжения являются инверторные агрегаты. Такие газовые генераторы вырабатывают переменное напряжение, затем преобразуют его в постоянное, а после постоянный ток и напряжение инвертируют в переменное с идеальными параметрами.

Вариант исполнения

В зависимости от особенностей исполнения выделяют открытые и закрытые газовые генераторы. Первый вариант устанавливается внутри помещений и подразумевает отсутствие защитного кожуха. Открытые газовые генераторы обладают лучшими параметрами естественного охлаждения и меньшим весом, но при этом издают больше шума. Закрытые можно использовать для наружной установки, так как внешний кожух предотвращает нарушение работы от атмосферных осадков и других факторов.

Также конструктивно газовый генератор может оснащаться колесами для перемещения. Их наличие значительно упрощает манипуляции даже с небольшими моделями. Поэтому при покупке стоит задуматься о наличии колес, если вы будет передвигать газовый генератор.

Степень защиты IP

Уровень защиты любого газового котла отличается по шкале от 0 до 5. Где 0 обозначает, что модель вообще не имеет защиты от внешних факторов. А 5 – это самая высокая степень защиты, позволяющая эксплуатировать установку даже в самых неблагоприятных условиях. Данный параметр указывается на корпусе устройства. Следует отметить, что наиболее распространенной для бытовых нужд является степень IP от 2 до 3.

Уровень шума

Любой газовый, дизельный или бензиновый генератор создает определенный уровень шума. Но звук, в зависимости от расстояния, имеет свойство ослабевать. Поэтому в среднем бытовые модели могут создавать звуковое давление от 40 до 100дБ. Установки высокой мощности имеют куда более высокий показатель, но для его уменьшения применяются специальные меры.

В зависимости от места его расположения, этот параметр может значительно усугублять рабочий процесс устройства. К примеру, на открытом пространстве шумность не так ощущается, как и в каком-либо технологическом процессе на производстве. А вот в домашних условиях, небольшие размеры комнаты и высокий уровень звука может вызвать дискомфорт у жильцов. Поэтому стоит обеспечить шумоизоляцию самого газового генератора или места его установки.

Габариты

Размеры газового генератора во многом зависят от мощности расположенного в нем оборудования. Поэтому, как правило, маломощные агрегаты имеют габариты 1 м×0,5 м×0,5 м или близкие к ним. А устройства большой мощности в районе 2 м×1 м×1 м и более. Самые мощные генераторы имеют размер 5 м×2 м×2 м.

Тип машины

По типу машины газовые резервные источники подразделяются на асинхронные и синхронные. Первые отличаются более простой конструкцией, но при этом сдают в параметрах качества вырабатываемой электроэнергии. Вторые более сложные и дорогие в эксплуатации, но на выходе потребитель получает стабильные параметры мощности, тока и напряжения. Поэтому для чувствительных потребителей необходимо устанавливать газовые генераторы с синхронным двигателем.

Преимущества и недостатки

К преимуществам газовых генераторов следует отнести:

• Большой моторесурс и КПД, в сравнении с генераторами на других видах топлива.
• Неприхотливы в работе – могут легко функционировать при температуре от – 50°С до +50°С в сравнении с теми же генераторами на дизельном топливе.
• Более длительный срок эксплуатации за счет отсутствия осадков из продуктов сгорания газа в сравнении с твердым топливом и нефтепродуктами.
• Продолжительная работа – один баллон дает расход газа в два раза дольше, чем одна заправка бензиновых моделей.
• Автоматизация и полная автономия в работе при наличии источника магистрального природного газа и системы автозапуска. При этом выработка электроэнергии не ограничивается по времени за исключением перерывов на техническое обслуживание.
• Высокая надежность, так как газ не теряет своих свойств. В сравнении с нефтепродуктами, которые могут разложиться уже за полгода, даже сжиженный газ длительно остается пригодным для использования.

К недостаткам газовых генераторов следует отнести:

• Ограничения на ввод в работу – в связи с опасностью газовых смесей, для использования такой установки требуется получить соответствующие разрешения на подключение, эксплуатацию и ряд других документов.
• Выдает сравнительно меньшую мощность, чем бензиновый агрегат.
• Обладает относительно большими габаритами.
• Дорогостоящий и трудоемкий ремонт.

Критерии выбора

При выборе конкретной модели следует руководствоваться вышеприведенными характеристиками устройств, а именно:

• Какую мощность вам необходимо выдать в сеть?
• Сколько фаз требуется для потребителя?
• Будет использоваться в качестве резервного или основного источника?
• Питается от магистрального газопровода или от баллона?
• Где будет устанавливаться газген?
• Какие габариты приемлемы для установки?

Остальные нюансы рассматриваются в соответствии с местными условиями, особенностями нагрузки и пожеланиями заказчика.

Что выбрать? Обзор лучших моделей газгенов

Из всего предложенного многообразия следует осторожно относиться к малоизвестным производителям. Так как они нередко грешат преувеличением параметров и замалчиванием недостатков. Поэтому чтобы лучше разобраться в том, какое устройство использовать в вашем случае, определитесь с его назначением.

Для частного дома или дачи

Для снабжения электроэнергией небольшого дома или дачи подойдет однофазная модель от 5 до 25кВт. В редких случаях для потребителей с трехфазной нагрузкой (электрических машин, специального оборудования) необходимы трехфазные агрегаты. Среди наиболее простых однофазных можно выделить генераторы серии REG GG, Briggs & Stratton или E3 POWER.

Для использования в качестве мобильной электростанции

Функции мобильной электростанции для снабжения передвижной строительной площадки отлично подойдут трехфазные или однофазные модели мощностью от 25кВт и более. Однофазные источники бесперебойного питания подходят для тех ситуаций, когда нет необходимости запитывать трехфазную нагрузку. Одним из лучших примеров на отечественном рынке является газовый генератор SDMO. Который может вырабатывать электроэнергию в течении 8 суток без перерыва.

Для продолжительного электроснабжения

Для продолжительного бесперебойного питания электрической энергией применяются мощные агрегаты от 100 до 500кВт. В связи со стационарной установкой они могут иметь водяное охлаждение и применяться для отопления каких-либо объектов.

В качестве примера газового генератора для продолжительного электроснабжения на отечественном рынке широко используются генераторы Generac SG300 на 240 кВт. Такая электростанция имеет жидкостное охлаждение и выдает трехфазное питание. Одним из самых мощных является ТСС АГ-500С на 500кВт, который запросто запитает даже небольшой поселок или завод.

Установка и подключение газового генератора

Процесс подключения может осуществляться либо к магистральной трубе или к баллону с газом. Первый вариант достаточно сложный, так как требует дополнительного согласования с газовой компанией, оформления соответствующих документов, составления техпроцесса и т.д. Запитать генератор от обычного баллона куда проще.

Помимо этого важно соблюдать следующие меры:

• Достаточный уровень вентиляции – газовый генератор должен хорошо проветриваться, не зависимо от того, где его устанавливают (на улице или в помещении). При недостаточном движении воздуха КПД устройства может значительно пострадать, поэтому на практике устанавливается дополнительная система вентиляции.
• Объем помещения – если газовый генератор располагается в помещении, то его объем должен быть не менее 15м 3 . При этом размещение в подвальных помещениях устройств, работающих на сжиженном газе, запрещено.
• Необходимо обеспечить отвод выхлопных газов за счет удлинения соответствующей трубы. В помещениях ее выводят в отдельное отверстие, а на открытом пространстве способ определяется в зависимости от местных условий.

Посмотрите на рисунок, подключение производиться через газовый редуктор 1, к которому подводится запорный кран 2. От запорного крана к агрегату прокладывается гибкий шланг и подключается к соответствующему патрубку ДВС. Снабжение потребителя, при совместной работе генератора с внешним источником используется распределительный щиток 4. Для обеспечения безопасности в случае попадания электрического потенциала на корпус, газовый генератор соединяется с контуром заземления 3.

Как видите, принципиальная схема подключения имеет идентичный принцип, как для магистрального газоснабжения, так и для баллонного.

Список использованной литературы

• Ольховский Г.Г., Казарян В.А., Столяревский А.Я «Воздушно-аккумулирующие газотурбинные электростанции» 2011
• Базеев Е.Т. «Развитие теплоэнергетики и гидроэнергетики» 2012 – 2013
• Кириллов И.И. «Газовые турбины и газотурбинные установки» 1956
• Костюк А.Г., Фролов В.В. «Паровые и газовые турбины» 1985.

Газовый генератор – экономичный источник энергии

Это надежный источник бесперебойного электропитания. Он может быть как основным, так и дополнительным. Топливом для него чаще всего служит природный газ, но иногда используют и другие его виды. Устройство работает от газовой магистральной сети или баллона, подходит для жилых и нежилых помещений.

Достоинства использования газогенератора

При выборе источника электроэнергии рекомендуется отдавать предпочтение генераторам, работающим на газу. В отличие от аналогичных устройств на жидком топливе, они имеют гораздо больше преимуществ:

1. Время работы. Устройство активно даже в том случае, если в баллоне или магистральной сети нет газа, но он все еще присутствует в трубе. А вот дизельные и бензиновые генераторы прекращают работу, если в баке закончилось топливо.

Как и любое другое устройство, газовый генератор нуждается в периодическом техническом осмотре. Это позволит избежать поломок во время работы.

Особенности газовых конструкции и принцип работы

Устройство состоит из:

• блока для генерации, подачи и смешивания газа

Из магистральной газовой трубы или баллона в ДВС подается топливо через шланг, закрепленный хомутами и редуктор. В процессе сгорания такого вещества возникает вращающий момент, который благодаря валу передается на электрогенератор. В результате этого устройство начинает вырабатывать электричество для одно- или трехфазного потребления.

Разновидности устройств

Газовые генераторы бывают резервные и постоянные. Несмотря на одинаковый принцип действия и схожую конструкцию, у таких аппаратов есть некоторые отличия.

Устройства резервного типа не подходят для постоянного использования. Это скорее аварийный вариант, который подразумевает применение газового баллона.

Такой генератор без перерыва может работать до 20 часов. Превышение времени активности приводит к быстрой трате ресурсов.

Резервный газогенератор охлаждается естественным путем. После длительной работы его можно вновь запускать лишь после полного охлаждения.

Генератор BRAIT BR3800-AL (2,9/3,2кВт, 220В, 4-х тактный, бак 15л, 40,9кг)
18 615 ₽ 58 190 ₽

Аппарат постоянной энергогенерации подключают к магистральному газопроводу. Он может работать долгое время. Ему не страшны перегревы, так как конструкция дополнена жидкостным охлаждением. Кроме того, газовое устройство имеет автоматический выключатель, который в случае необходимости прекращает работу для нормализации температуры, а затем вновь активизируется.

Генератор бензин/газ DAEWOO GDA 7500DFE

Генераторы постоянного типа еще называют газовыми электростанциями. Благодаря им можно обеспечить бесперебойным электричеством довольно большую площадь.

Устройства для жилых помещений

Для домашних генераторов в основном используют магистральный или сжиженный (из баллона) газ. Но также есть устройства, работающие на пропане, метане или биогазе. Они считаются менее эффективными и экологичными, поэтому встречаются редко.

Сжиженное топливо обычно используют для газовых генераторов с небольшой мощностью – 4–6 кВт. Такой аппарат включают в случае экстренной необходимости.

Магистральный или трубопроводный газ отлично подходит для оборудования постоянного типа. Но перед тем как приобретать такой газогенератор, необходимо обратиться в компанию поставщика услуг. Так вы узнаете уровень давления в трубах. Оно должно соответствовать мощности газового генератора – в противном случае его работа будет неполноценной.

Выбор оборудования для домашнего использования

При покупке электрогенератора необходимо внимательно изучить его характеристики. Обратите внимание на мощность, расход топлива, частоту работы, напряжение.

Также следует учитывать площадь, которую необходимо обеспечить электроэнергией.

• Для дачного дома, не предназначенного для постоянного проживания, достаточно использовать резервное устройство мощностью 5–6 кВт.

Устройства, работающие на газу, бывают одно- и трехфазными. Для подключения бытовых приборов, которым необходимо напряжение в 220 В, используют однофазные генераторы. В случае смешанного электропитания (220–380 В), что часто наблюдается в загородных домах, рекомендуется устанавливать трехфазное оборудование.

Генератор бензиновый однофазный Habert HT2000 1.1кВт 220В 6л
13 095 ₽ 16 675 ₽
55 220 ₽ 84 470 ₽
13 550 ₽ 21 990 ₽

Рекомендуется отдавать предпочтение газовым генераторам, которые оснащены автоматической системой, электростартом и датчиком, контролирующим уровень масла. Это обеспечит автономную работу оборудования и убережет от поломок.

Установка газогенератора будет крайне полезной в местностях с частыми перебоями подачи электроэнергии. Если есть возможность подключения к магистрали, следует выбрать устройство постоянного типа. Но нужно учесть, что перед монтажом необходимо получить разрешение на подключение к трубе от газовой службы.

Генераторы для временного использования, которые работают на сжиженном газу, можно подключить без посторонней помощи. В то время как монтаж постоянного оборудования, требующего подведения к магистральному газопроводу, должно осуществляться мастером.

Как работает газовый генератор?

Газовые генераторы становятся все более популярны. Во многом они получили широкое распространение за счет своей экономичности (газ в разы дешевле бензина и дизеля) и возможности включения при минусовых температурах. Поэтому такие станции стали чаще использовать не только в промышленности и на стройплощадках, но и в быту. В этой статье мы расскажем, как работают генераторы на природном газе.

Механизм действия

Принцип работы газового электрогенератора такой же, как у его бензиновых и дизельных аналогов. В рабочей камере происходит сгорание топлива — газа, — в результате чего выделяется энергия, которая приводит в движение поршень, коленчатый вал и сам генератор. Распространенный тип оборудования — газовый генератор с автозапуском. Он снабжен блоком АВР, который без вмешательства пользователя включает электростанцию при разрыве питания в центральной сети.

Стоит отметить, что при сгорании газа выделяется больше энергии, чем у бензо- и дизельных генераторов такой же мощности. Поэтому небольшие генераторные установки, которые работают на природном газе, часто предпочитают более мощным крупногабаритным дизельным станциям.

Как и другие виды электростанций, газовые используют:

• как основной источник энергоснабжения;
• для временного пользования (например, для дачи, бытового и сезонного включения);
• для резервного питания.

Одно из главных преимуществ таких станций — многофункциональность. Их можно подключить к центральной газомагистрали. Это, конечно, займет время: необходимо собрать необходимые документы и согласовать проект подключения. Но в результате вы получите дешёвый автономный источник энергоснабжения, который не надо заправлять топливом. Если нет возможности такого подключения, можно использовать баллоны со сжиженным газом. Требования к хранению таких баллонов менее жёсткие, чем, например, к хранению дизеля. Самое важное из них — соблюдение техники безопасности: газ является взрывоопасным веществом.

К установке бытовой газовой электростанции существуют определённые требования, о которых мы подробно рассказывали в статье “Как подключить газовый генератор?”.

Для заказа газовой электростанции позвоните нам по номеру 8 (800) 555-06-29 . Любые вопросы по генераторам вы можете задать нам по указанному телефону или по адресу mail@sklad-generator.ru.

Различные виды газовых электрогенераторов

Газовый электрогенератор – это источник бесперебойного питания для постоянного или резервного энергоснабжения объектов, функционирующий на природном газе (реже – на других видах газа). У данного оборудования есть несколько весомых преимуществ перед дизельными и бензиновыми аналогами.

1. Продолжительность непрерывной работы. Агрегат действует до тех пор, пока к нему подается газ.
2. Низкий уровень шума.
3. Экологичность.
4. Долговечность.
5. Низкая стоимость производимой энергии.

Давайте рассмотрим подробнее, какими бывают такие агрегаты и как они работают.

Классификация газовых генераторов

Существует разделение газовых электростанций по типу работы двигателя.

Примеры оборудования

Модель: 1000T32 с АВР
Мощность: 1000 кВт
55​ 534​ 515 руб.

Модель: 330CG с АВР
Мощность: 200 кВт
6​ 370​ 793 руб.

Модель: GG8000-А
Мощность: 6 кВт
91​ 000 руб.

Генераторы на природном газе, пропане и бутане

Кроме моделей, работающих на сжиженном природном газе, некоторые производители выпускают компактные электростанции, способные потреблять несколько видов топлива: бензин, газ пропан и бутан. Но у них есть существенный минус: проблематичность использования трубопроводного газа низкого давления.

Такие агрегаты можно сделать более эффективными при правильной регулировке угла опережения зажигания. Этот показатель изменяется в зависимости от применяемого горючего и требует скрупулезных настроек клапанов на открытие и закрытие. Большинство предлагаемых на рынке моделей оснащены регулировкой угла зажигания, выполненной не в производственных условиях, поэтому такое оборудование может переходить на газ лишь после отработки бензина.

Давление в магистральных газовых трубах в РФ составляет порядка 1,8 кПа или меньше, а зимой при минусовой температуре этот показатель еще снижается. По этой причине редукторы газовых генераторов могут выходить за пределы своих настроек, а это сделает эксплуатацию оборудования нецелесообразной или приведет к его поломке. Поэтому при покупке газовой электростанции следует внимательно изучить ее характеристики, а также узнать, какое давление поддерживается в газопроводе в вашей местности.

Для подключения к центральной трубе требуется разрешение газовой службы. Для этого вам понадобится паспорт оборудования с сертификатами соответствия. Процедура достаточно сложная, требующая времени и средств.

Генераторные установки на природном газе (магистральном) и бензине в целом потребляют достаточно много голубого топлива, но в сравнении с дизельными и бензиновыми аналогами выработка 1кВт / часа в них обходится дешевле. Смотрите расход газа в инструкции к модели: как правило, он указан точно.

В местах, где нет централизованного газоснабжения, ИБП могут работать от баллона. Но в этом случае нужно очень внимательно просчитать, выгодным ли будет использование генератора от баллона при указанном производителем расходе горючего ч учетом ваших потребностей или стоит остановить выбор на дизельном либо бензиновом варианте. Обычно баллонный газ выгодно использовать для агрегатов мощностью от 4-х до 6 кВт. В этом случае 50-ти литрового баллона хватит на 18-20 ч. работы.

Параметры выбора

При выборе обращайте внимание на такие показатели: мощность, потребление горючего, частота и пр.

• мощность 5-6 кВт – идеально подойдет для дачи;
• 15-20 кВт – для дома средних размеров (до 12 ч. непрерывной работы);
• до 25 кВт – для 2-3- этажных коттеджей и небольших коммерческих предприятий;
• свыше 25 кВт – для промышленных целей.

Если в вашем хозяйстве есть электроприборы, питающиеся от 380 В, выбирайте 3-фазный генератор.

Удобство в эксплуатации обеспечивают датчики контроля уровня масла, электростартер, система АВР.