Отключение энергоснабжения в доме доставляет массу неудобств. Однако «погружение во мрак» и невозможность использовать бытовые электроприборы худо-бедно, но некоторое время все-таки можно пережить. А вот остановка зимой на сутки или более энергозависимого котельного оборудования чревата не просто неудобствами, а весьма серьезными проблемами с системой отопления, вплоть до выхода ее из строя
Один из способов обезопасить себя от подобных неприятностей — обзавестись автономным бензиновым генератором. Ассортимент моделей широк; благодаря относительной простоте конструкции, произвести пусконаладку и обслуживать агрегат несложно, да и финансово такое решение не будет слишком обременительным («дизели» обходятся дороже и при покупке, и в эксплуатации). С проблемой шума, создаваемого генератором при работе (55–68 дБА), поможет справиться качественная звукоизоляция техпомещения или же «выдворение» аппарата за пределы жилого дома. Что касается высокой пожароопасности бензина в сравнении с той же соляркой, то при соблюдении общих правил обращения с оборудованием (хранить топливо отдельно от генератора, вдали от легко воспламеняющихся веществ и материалов; следить за сохранностью изоляции электрокабелей; выполнять заправку при остывшем двигателе и в «неискрящих» хлопчатобумажных перчатках и т. д.) оно никакой угрозы не представляет.
В долговечности бензиновые генераторы проигрывают дизельным, но зато они не дают осечек при запуске в холода и не нуждаются в зимней и летней модификациях топлива
Выбор мощности
Для начала необходимо определиться, в каком качестве будет эксплуатироваться генератор: как источник аварийного питания для нескольких лампочек, пары розеток и электрической оснастки котельной; как временная, но полноценная замена энергоснабжения по централизованной сети или же как резервный источник энергии для работы основных инженерных систем — освещения, отопления, водоподачи (остальные энергоемкие потребители при этом не обслуживаются).
Для обеспечения аварийного питания, даже с припуском, хватит мощности в 1,5–2 кВт. Чтобы полностью покрыть потребность дома в энергии, понадобится уже как минимум 7 кВт. Резервный вариант является своего рода промежуточным и занимает срединную позицию — 4–5 кВт.
Самый постой способ вычислить требуемую мощность генератора — суммировать потребляемую мощность всех питающихся от него устройств и прибавить к этому еще 20–30%. Такой запас при необходимости позволит подключить не учтенный заранее прибор, а также замедлит естественный износ силового агрегата, так как ему не придется работать на пределе своей мощности. Кроме того, пусковые токи некоторых электродвигателей (в частности, в подъемном механизме гаражных ворот) могут быть в 2–3 раза больше тех величин, что являются для генератора пороговыми.
Есть и еще одна причина, почему следует рассчитывать киловатты с запасом. Попробуем в общих чертах объяснить, о чем идет речь.
Как известно, электрическая мощность — это напряжение, умноженное на ток (U·A = P Вт/W). Однако применимо данное выражение лишь к активной нагрузке, то есть справедливо для устройств только с омическим сопротивлением, таким как лампы в светильниках, телевизоры, нагреватели, электроплитки и др. Для реактивной же нагрузки (когда фазы тока и напряжение не совпадают, их произведение становится векторным, и его нужно разделить на косинус угла между векторами — обычно 0,8–0,6) приведенная формула выглядит так: U·A/cosφ = P ВА/VA. С реактивной нагрузкой работают, например, холодильники, стиральные машины, насосы, электроинструменты.
Таким образом, у прибора с указанной мощностью, допустим, 1 кВт и cosφ = 0,6 реальная потребляемая, а точнее говоря, максимальная эквивалентная мощность составит 1000/0,6 = 1667 ВА. То есть при включении его от генератора с номинальной мощностью 1 кВт цепь будет размыкаться от перенагрузки.
Более того, обмотка генератора обладает своим значением cosφ. А следовательно, если принять его, скажем, за 0,8, то формула расчета мощности для генератора, который должен питать наш прибор, будет такой: 1000/(0,6 × 0,8) = 2083 ВА. Вывод: нужно выбирать агрегат на 2,5 кВт — с тем самым запасом, упомянутым выше.
Если самостоятельно определить мощность генератора, учитывая реактивную составляющую нагрузки, — это не по вашей части, всегда можно обратиться к специалисту, который произведет все расчеты и даст необходимые рекомендации по выбору агрегата. Кстати, на электрооборудовании многих марок приведены значения мощности как в ваттах, так и в вольт-амперах, что существенно упрощает задачу
Установка и подключение генератора к электросети
Большая часть бытовых автономных генераторов подразумевают установку в помещениях, так как не переносят пыли, влажности и температур ниже –30°С. Конечно, агрегаты можно использовать как переносные (мобильные) электростанции для работы на открытом воздухе, но при этом важно учитывать, что они имеют невысокий класс защиты от влаги (обычно IP24, но бывает и IP54). Экстремальные условия эксплуатации значительно снижают надежность и сокращают срок службы генератора, так что рачительный хозяин не поставит агрегат в холодном, замусоренном сарае.
Заявляемый производителями диапазон рабочих температур от –30 до +50°С вполне может соответствовать действительности, другое дело — как долго проживет прибор при эксплуатации на границах этого диапазона. Кстати, в ремонтной мастерской, где оборудование в скором времени окажется, вам с удовольствием прочитают лекцию на тему: «Как не следовало использовать генератор», логическим завершением которой явится счет за ремонт.
Схема подключения агрегата к электросети достаточно проста. Выводы прибора оснащены стандартными трехполюсными розетками, рассчитанными на определенное значение силы тока. Если оно выше максимального, которое способен обеспечить генератор, то подключение можно выполнить от одной (любой) розетки на корпусе агрегата при помощи обычного провода подходящего сечения непосредственно к распределительному щитку в доме. Если генератор способен выдавать ток большего номинала, то подключение производят от двух и более розеток на корпусе с параллельной подводкой проводов к щитку.
Переход с централизованного электроснабжения на автономное осуществляют посредством перекидного рубильника, что делает невозможной подачу напряжения от двух источников сразу: противоток моментально выведет генератор из строя.
Существуют как ручные, так и автоматические трехпозиционные рубильники, которые при переводе электропитания на генераторное и обратно проходят «через ноль» — в этом положении сеть полностью отключается и от того, и от другого источника.
Типы бензиновых генераторов
Большинство выпускаемых на сегодняшний день генераторов являются синхронными, асинхронные же модели поставляет только одна торговая марка. Связано это с принципом работы асинхронного агрегата: не вдаваясь в физику процессов, можно сказать, что качество напряжения на выходе здесь крайне зависимо от частоты оборотов ротора, следовательно, от стабильности работы бензинового двигателя, качества топлива, фильтров и прочих факторов.
У синхронных генераторов выходная частота напряжения имеет линейную зависимость от частоты вращения ротора, а возможные погрешности настолько малы, что обычными бытовыми устройствами никак не ощущаются. Если же речь идет об особо чувствительных аппаратах, то для их питания лучше использовать инверторные агрегаты,которые после цепочки преобразований выдают качественный ток с высокостабильным напряжением и без частотных искажений.
Совместить надежность бензиновых и экономичность газовых генераторов позволяют комбинированные (двухтопливные) модели агрегатов, оборудованные дополнительными узлами для работы на сжиженном газе, а также универсальные станции, предоставляющие возможность выбора топлива – бензин, пропан, метан, природный газ.
Основные узлы бензогенераторов
Бензиновые генераторы от разных производителей не имеют заметных технологических отличий. На рынке присутствует целый ряд моделей из Китая, выпускаемых как под собственными торговыми марками, так и под марками российских фирм-продавцов. Стоимость подобных агрегатов ниже, чем у изделий именитых компаний, но при этом процент производственного брака непозволительно высок. Оборудование же известных японских, западноевропейских и наших отечественных фирм-изготовителей неплохо зарекомендовало себя в российских условиях.
Различные марки оборудования комплектуются бензиновыми силовыми агрегатами, выпускаемыми всего несколькими производителями. В основном это Honda, Subaru-Robin, Mitsubishi. Все двигатели — одно- либо двухцилиндровые, четырехтактные, с воздушным охлаждением. Частота вращения вала постоянная и составляет 3000 об./мин. Обслуживание сводится к периодической (обычно каждые 100 моточасов) замене масла в картере и — при нестабильной работе — замене свечи в системе зажигания.
Производители рекомендуют использовать минеральное либо полусинтетическое моторное масло с коэффициентом вязкости 10W-40 (в летнее время 10W-30)
Что касается ресурса работы узлов генератора, то слабым местом здесь является именно бензиновый двигатель, срок службы которого достигает 5000–7000 моточасов, что соответствует 210–290 суткам непрерывной эксплуатации или, например, 1,5–2 годам при работе по 10 часов в день. Электрическая же часть генераторов функционирует значительно дольше — разумеется, при отсутствии экстремальных условий эксплуатации, частых перегрузок и противотока. При этом ремонт сгоревшего статора обойдется владельцу в 1500–10 000 руб. в зависимости от мощности агрегата, а стоимость капитального ремонта бензинового двигателя начинается от 5000 руб. (без учета запасных частей), что во многих случаях все равно гораздо выгоднее, чем покупка нового с теми же параметрами.