Як вибрати генератор, поради фахівця.

Якщо запитати у будь-якого власника дачної ділянки, котеджу або заміського будинку, що б він хотів мати на своїй "фазенді" з інструментальних помічників, у відповідь ми почули цілий список, в якому, швидше за все, будуть фігурувати який ні будь культиватор, стабілізатор напруги, опалювальний котел, газонокосарка, поливальний насос і безумовно міні-електростанція (генератор). Всі ці агрегати в тій чи іншій мірі вирішують одну основну задачу - зробити нас незалежними від зовнішніх чинників і умов, тим самим полегшивши нам життя, спростивши наш труд, обігрів нас теплом і забезпечивши нас водою і електроенергією причому "власного" виробництва.
Міні-електростанція - це пристрій, що складається з двох основних агрегатів, паливний (бензиновий, дизельний або газовий двигун і альтернатор (електрогенератор).
Самий спрощений принцип роботи міні-електростанції можна озвучити так: мотор, переробляючи паливо, забезпечує обертання свого вала, тим самим передова кручення на генератор з ротором. Таким чином, згідно закону Майкла Фарадея перетворюючи обороти в електричну енергію. Насправді все набагато складніше і зараз ми разом спробуємо в цьому розібратися. Ось декілька досить яскравих і парадоксальних прикладів.
Приклад перший.
Чоловік купив трифазний генератор з вихідною номінальною потужністю 4 кВА. Приїхавши додому він підключив до нього обігрівач потужністю 2 кВт, але той категорично відмовляється працювати і подавати ознаки життя.
Приклад другий.
Той самий бідолаха захотів включити в свою міні-електростанції занурювальний водяний насос з номінальною потужністю 1 кВт, і той теж, відмовився слухати свого господаря, і не захотів працювати.
Приклад третій.
Інший покупець перед покупкою, перечитавши купу форумів, відвідавши безліч сайтів обійшовши всі магазини міста і вислухавши купу думок друзів електриків, приходячи в магазин, вже був твердо переконаний, що для всіх його потреб і бажань йому буде достатньо 3-киловаттного генератора. Але після спілкування з продавцем-консультантом, він почав розуміти, що навіть 10 кВт йому не вистачить.
А ось тепер давайте разом спробуємо розібратися, у чому власне секрет і чому так буває.
Які бувають навантаження? Що значить активна і реактивна потужність?
Активна потужність - це найпростіша з усіх існуючих навантажень, вся енергія споживання буде перетворена в кінцевому підсумку в тепло. Наприклад: звичайна лампа розжарювання, електрообігрівачі, праска, тен, електроплита і багато іншого. Тут все дуже просто: якщо вся сумарна потужність споживання склала 2 кВт, то для забезпечення їх електроживлення в точності буде достатньо 2-киловатного пристрою.
Реактивна потужність - це всі інші існуючі види навантажень. Вони, в свою чергу, поділяються на ємнісні та індуктивні. Найпростіший приклад перших - конденсатор, у друге - котушка. У всіх реактивних споживачів енергія перетворюється не тільки в одне тепло, але і частково витрачається зовсім на інші цілі, наприклад, виникнення електромагнітного поля.
Одиницею реактивності іменується так званий cosφ. Приміром, коли cosφ = 0,8, то 20% енергії перетворюється не в тепло. На більшій частині електроприладів виробник вказує їх "теплову" споживану потужність і cos. Щоб вирахувати "реальний апетит" вашого приладу, потрібно споживану потужність розділити на cosφ.
Приклад: якщо на электролобзике зазначено що він споживає "500 Вт" і при цьому "cosφ = 0,6", це означає, що насправді інструмент буде "їсти" з міні-електростанції 500:0,6 = 833 Вт.
Пам'ятайте: кожен електрогенератор має свій власний cosφ, про який не можна забувати і який завжди потрібно враховувати при підключенні навантаження. Наприклад, якщо cosφ міні-електростанції дорівнює 0,8, для роботи вищезгаданого електролобзика необхідно буде 833 Вт : 0,8 = 1041 ВА. До речі кажучи, саме це і буде грамотним позначенням потужності, яку може забезпечити електростанція ВА (вольт-ампер), а не звичний Вт (ват).
Високі пускові струми.
Абсолютно будь електромотор в момент пуску збільшує споживання електроенергії в кілька разів більше, ніж становить його номінальна потужність. Щоб не сильно вдаватися в технічні нетрі, наведемо аналогію порівняння: уявімо важку колісний візок, що знаходиться на горизонтальній площині. Для того щоб зрушити її з місця, потрібно набагато більше зусиль, ніж для подальшого підтримання її швидкості.
Пусковий струм за період часу не перевищує часток секунди, тому найголовніше - щоб ваш генератор зміг його витримати, не відключившись і того гірше не вийшовши з ладу. Тому порада для всіх один: при виборі генератора обов'язково цікавтеся у продавця, який пусковий струм "по зубах" обраної вами електростанції.
До речі кажучи, з точки зору стартових навантажень одними з найбільш "ненажерливих" агрегатів є, як це не дивно занурювальні насоси, у яких в момент пуску споживання електроенергії може зрости від 7 до 9 разів (Приклад № 2 нашій статті). І це зрозуміло: на відміну, від електролобзика у насоса повністю відсутня холостий хід - йому відразу доведеться качати воду.
Зварювальне обладнання.
Взагалі, для їх енергозабезпечення рекомендується застосовувати спеціальні зварювальні генератори. Справа все в тому, що роботу зварювального апарату міні-електростанція може розцінити, як саме звичайне коротке замикання...
Однак реалії нашого життя такі, що більшості з нас просто не по кишені купити два генератора, один для зварювання, а другий для звичайного побутового використання. Та й чесно кажучи, багато хто взагалі закривають на це очі, або просто дивляться крізь пальці, намагаючись вичавити зі свого 3-киловатного малюка електроенергії, як з атомної електростанції. Тому і доводиться застосовувати те, що є під рукою. І в цьому випадку я б рекомендував "варити" як мінімум не безпосередньо, а використовуючи зварювальний трансформатор.
Клас і рівень електрогенератора, визначається, як правило, якістю та культурою збірки вибраного вами агрегату, а також наявність і застосування виробником новітніх інноваційних технологій у виробництві.
Двигун.
Двигун по праву вважається "серцем" електрогенератора. Саме його надійність і ресурс визначає тривалість "життя" вашого електростанції: в середньому час напрацювання альтернатора на відмову, завжди в кілька разів більше, ніж у мотора.
Побутові і професійні станції.
У більшості випадків, клас електрогенератора визначається використовуваним в ньому двигуном, а точніше величиною його моторесурсу. А саме, у професійного бензомотора час безперервної напрацювання до першого можливої відмови становить в середньому 5000 годин, тоді як у побутового - від 700 до 1500 годин. Чого не скажеш про дизельні мотори, в основному - це професійні станції та їх моторесурс просто величезний. Газові генератори принципово не чим не відрізняються від бензинових, так як за основу взято той же двигун внутрішнього згоряння, відмінність тільки в паливо подавальної системі. Звідси висновок, моторесурс газового генератора практично не чим не відрізняється від бензинового.
Відрізнити зовні сучасний побутовий двигун від професійного за зовнішніми ознаками, не маючи спеціальних навичок практично не можливо. Якщо раніше на побутових електрогенераторах широко використовувалися двигуна з бічним розташуванням клапанів, то зараз часто-густо - верхнеклапанные мотори, продуктивність яких приблизно на 30% вище ніж у старичків. Крім цього, в процесі еволюційного вдосконалення технологій, мотори, які вважаються сьогодні професійними, через пару років доведеться переводити їх у категорію аматорських-побутових.
Не менш важливим критерієм надійності електростанції є наявність у неї паливного бака великої ємності. Тим самим виробник говорить вам, що його обладнання дуже витривала і може працювати досить довгий період часу без дозаправки.
Інша оцінка "класності" - це частота заміни масла. У всіх професійних двигунів цей показник не нижче 100 мото/годин роботи.
Також багато повідають вам "внутрішні органи" мотора. Приміром, якщо стінки циліндра у двигуна алюмінієві, а не чавунні то перед вами 100% звичайний бытовик. Крім цього, зверніть свою увагу на матеріал повітряного, масляного і паливного фільтрів. В побутових моделях, використовують папір, тому фільтра такого типу вимагають більш частої заміни.
Виробник іноді встановлюють на побутові і професійні станції з однаковою потужністю одні і ті ж двигуна. Якщо це не хитрий маркетинговий хід виробника, то це досить сміливе рішення, яке буде гідно оцінена споживачем. Відрізнити зовні такі станції можна за "спрощеною" рамі бытовиков, в основному служить для перенесення і компактності транспортування.
Альтернатор
Власне це і є сам електрогенератор, який виробляє електричний струм. В залежності від типу альтернатора електростанція краще або гірше справляється з поставленими перед нею завданнями.
Однофазні та трифазні генератори.
Їх призначення цілком і повністю залежить від того, які типи навантажень ви плануєте підключати. До однофазних електрогенератора, з вихідним напругою 220 Вольт і частотою 50 Герц, що виробляють змінний струм, можна підключити тільки однофазний споживач, тоді як до трифазним станцій, можна підключати будь-які типи споживачів, як на 220 вольт, так і на 380 вольт, частотою 50 Гц. В основному підключення навантаження здійснюється через розетки розташовані на приладовій панелі або на корпусі електрогенератора. Кількість точок підключення на агрегаті у всіх виробників відрізняється.
З однофазними міні-електростанціями все більш-менш зрозуміло: головне - правильно розрахувати потужність всіх споживачів, які підключаються, з урахуванням можливих пускових струмів, і вибрати станцію з відповідною вам реальною, номінальною потужністю. При підключенні до трифазним електрогенератора трифазних навантажень, ситуація абсолютно аналогічна.
А от при підключенні до трифазним станцій однофазних навантажень виникає деякі проблеми, іменовані як "перекосом фаз" (нагадую приклад № 1 на початку статті). Не будемо заглиблюватися в технічні нюанси і подробиці, сформуємо два основних правила.
1. Номінальна споживана потужність однофазного пристрою не повинна бути більше 1/3 від сумарною номінальною, трифазної вихідної потужності генератора. Іншими словами, трифазна станція потужністю 9 кВт зможе забезпечити електрикою однофазний обігрівач потужністю не більше ніж на 3 кВт.
2. Для підключення двох і більше однофазних навантажень, різниця в їх споживанні не повинна перевищувати 1/3 від перекосу фаз" ("перекіс фаз" - це та сама 1/3 з правила №1). До речі кажучи, це ідеальна величина, реалізована для всіх висококласних міні-електростанцій. У генераторів простіше дана величина менше.
Міні-електростанції синхронні або асинхронні?
Якщо говорити детально, то синхронні пристрої конструктивно набагато складніше: наприклад, у цього агрегату на роторі розташовані котушки індуктивності. У асинхронного альтернатор пристрій набагато простіше свого опонента: його ротор дуже сильно нагадує звичайний маховик. Ну і як наслідок, "асинхронник" більш захищений від проникнення пилу, бруду і вологи в робочу частину пристрою. В основному вони мають "закриту" конструкцію. І тут саме час поговорити про класі захистів.
Клас захисту пристрою позначається абревіатурою з двох латинськими літерами IP (Ingress Protection) та двох цифр.
Перша цифра позначення:
"2" - захист від дотику руками і попадання всередину твердих сторонніх фракцій діаметром більше 12 мм;
"4" - захист від дотику руками, інструментом і дротом діаметром понад 1 мм, так само захист від попадання всередину різних твердих сторонніх фракцій діаметром більше 1 мм;
"5" - повна захист від дотику будь-якими допоміжними засобами і проникнення будь-яких фракцій включаючи пил.
Друга цифра позначення:
"3" - захист від напору води, що падає під кутом до 60 градусів від вертикалі;
"4" - захист від напору води, що падає під будь-яким кутом.
Генератори синхронного типу, найчастіше, відповідають класу захисту IP 23, на відміну від асинхронних з IP 54. Хоча, останнім часом все частіше стали зустрічатися у провідних виробників синхронні генератори відповідають класу IP 54.
Крім класу захищеності, асинхронні і синхронні генератори різняться і набором своїх можливостей. Після проведеного опитування співробітниками компанії Prom-Electro різних спеціалістів по ремонту, обслуговуванню, діагностиці та монтажу думки природно розійшлися, кожен, безумовно, нахвалював своє обладнання, але з цього можна підкреслити наступне:
- синхронний електрогенератор легше переносять пускові перевантаження, і забезпечує більш "чистий" струм;
- на догоду простоти конструкції асинхронні станції краще переносять короткі замикання, отже, вони краще підходить для роботи зі зварювальним обладнанням.
Втім, сьогодні існує величезна безліч способів змінити і поліпшити вихідні характеристики електрогенератора. А саме, асинхронник, у якого у списку обладнання є стартовий підсилювач, здатний витримати" пускові перевантаження. Якість вихідного електрики може бути покращено підключенням до нього Автоматичний Регулятор Напруги (AVR). До речі, стабільність вихідної напруги безпосередньо залежить від класу двигуна, а саме його здатність підтримувати обороти на постійному рівні, як правило - це 3000 об/хв., при підключенні будь-яких типів навантажень. І нарешті безщітковий альтернатор, іменований "brushless", більш кращий, так як не вимагають ніякого обслуговування і взагалі не створюють вихідних перешкод.
Вихідна забезпечується потужність.
Це одна з найважливіших і невід'ємних характеристик. Саме на неї в першу чергу, звертають увагу покупці. Але і тут є два маленьких "підводні камені", які можуть стати причиною виникнення проблем викладених у Прикладі № 3 на початку статті:
- більшість виробників трохи хитрують. Ні, ні, не подумайте вони вас не обманюють, просто трохи недоговорюють або прикрашають. Справа в тому, що найчастіше в технічних характеристиках виробник вказує максимально можливу вихідну потужність їх пристрою. І в цьому можна викрити абсолютно всіх виробників навіть зі світовою популярністю, не будемо зараз називати їх імен. Будьте гранично уважні при ознайомленні з паспортними даними, не забувайте, що саме ця характеристика передбачає короткочасну перевантажувальну здатність агрегату, а його реально номінальна потужність може бути значно менше, парою навіть в кілька разів, особливо це стосується деяких Китайських виробників. Станція, як і будь-який інший агрегат, має власний cosj - коефіцієнт потужності. Одні сумлінну виробники в характеристиках вихідний потужності пристрою його враховують, а інші - ні, або враховує, але не вказує. У другому випадку споживачеві доведеться самостійно вирахувати реально номінальну потужність, помноживши вказану потужність на cosj. Найчастіше коефіцієнт потужності cos j =0,88.
Особливості та нюанси.
Рівень шуму.
Як будь-який пристрій з паливним мотором, електрогенератор створює шум. Чим голосніше ваша станція, тим менше комфорту користувача. Особливо якщо ви використовуєте її в тихому дачному куточку або на природі. Для вирішення цієї гучної проблеми багато виробників випускають генератори в шумопоглощающем кожусі. Але пам'ятайте, що це відразу значно збільшує ціну вибраного вами пристрою.
Вимірювання шумових характеристик, більшість виробників роблять на різних відстанях від станції (найчастіше це 7 метрів) і під різним навантаженням. Тому я б не став брати як основоположною цей показник при виборі своєї міні-електростанції. 70% цієї величини не відповідає реальній дійсності.
Час безперервної роботи станції без дозаправки.
Даний показник в першу чергу визначає обсяг паливного бака, навантаження і вид палива.
Система пуску електростанції.
Міні-електростанція запускається двома основними способами в залежності від моделі.
Перший - вручну, тобто за допомогою тросового стартера або повороту рукоятки, знову ж таки в залежності від моделі.
Другий - за допомогою електростартера, натисканням кнопки пускача або повороту ключа запалювання.
Варіанти пуску.
Автоматичне порушення станції при зникненні основного живлення в зовнішній мережі.
Пуск з пульта дистанційного управління, який в свою чергу буває кабельні, променеві і радіо.
GSM модуль, коли запуск можна здійснювати з мобільного телефону, причому з будь-якого куточка планети. А також отримувати SMS повідомлення з вашого генератора, в яких він буде повідомляти вам про своє технічному стані та стані вашої електромережі.
Альтернатива електростанції.
Одним из самых простейших и распространенных устройств - это источники бесперебойного электропитания который построен на основе преобразователя инвертора и аккумуляторных батарей. Принцип его работы таков. При наличии напряжения в  сети общего назначения, инвертор выполняет функцию зарядного устройства для аккумуляторов. Если происходит отключение или сбой в сети, прибор молниеносно переводит питание от резервных аккумуляторов и путём преобразования из аккумуляторной "постоянки" обеспечивает приемлемую для нас "переменку". І при відновленні живлення в зовнішній мережі переходить у вихідне положення.