Дизель-генератор. Техническая информация
Дизельный генератор — устройство, преобразующее механическую энергию вращения вала дизельного двигателя в электрическую энергию, вырабатываемую генератором переменного тока.
Обычно выполнен в виде передвижной или стационарной установки для использованния в качестве источника основного или резервного электроснабжения.
Применяемые термины:
ДГ — дизель-генератор, дизельный генератор.
ДГУ — дизельная генераторная установка.
ДЭС — дизельная электростанция, дизельная электрическая станция.
ДЭУ — дизельная электроустановка, дизельная электрическая установка.
Принцип работы дизель-генератора
Вкратце принцип можно описать так:
Энергия расширения газов, образующихся при воспламенении сжатого топлива в цилиндрах дизельного двигателя, преобразуется посредством кривошипно-шатунного механизма в механическую энергию вращения коленчатого вала.
Ротор генератора, приводимый в движение валом двигателя, вращаясь, возбуждает электромагнитное поле, создающее ЭДС (электродвижущую силу) на обмотках генератора.
Основные компоненты и узлы
К основным составным частям дизель-генератора ( электростанции) относятся:
— Дизельный двигатель с системами обеспечения его работоспособности — охлаждения, подачи топлива и воздуха.
— Синхронный или асинхронный генератор переменного тока — альтернатор.
— Рама (шасси) на которой крепится оборудование.
— Тент, кожух или контейнер, выполняющие функцию защиты от внешних воздействий.
— Система автоматического управления. Генераторы (станции), предназначенные для работы в качестве резервного источника электроэнергии дополнительно оборудуются устройством автоматического ввода резерва (АВР).
C вариантами исполнения генераторов для разных режимов эксплуатации можно ознакомиться на примере моделей дизель-генераторов Aкsa или Geko. А так же популярные в 2015 году для использования в загородных домах генераторы Champion и Huter
Двигатели, применяемые в дизель-генераторах
Основные отличия дизельных двигателей, связанные с их мощностью, определяются габаритами, системами охлаждения и подачи воздуха.
По способу охлаждения различают двигатели:
— Воздушного охлаждения — применяются в дизель-генераторах малой мощности.
— Жидкостного охлаждения. Применяемые жидкости – вода или антифриз.
По способу подачи воздуха:
— Без турбонаддува.
— С турбонаддувом, когда турбокомпрессор нагнетает воздух в камеру сгорания двигателя, используя привод от выхлопных газов дизеля.
— С турбонаддувом и промежуточным охлаждением поступающего воздуха.
В сравнении с бензиновыми, дизельные двигатели имеют ряд преимуществ: меньшая стоимость и расход топлива, больший ресурс, более высокая пожаробезопасность.
Эти факторы особенно важны в случае долговременного применения электростанции в качестве основного источника электроснабжения или при продолжительном подключении ее в качестве резервного.
Генераторы
Генераторы переменного тока (альтернаторы) служат для преобразования механической энергии вращения в электрическую.
Различают два типа генераторов — синхронные и асинхронные.
Наиболее широкое применение в практике получили синхронные генераторы.
Генераторы могут быть однофазные или трехфазные. Выбор зависит от области применения.
Класс защиты генераторов обозначается двумя буквами (IР) и двумя цифрами. Первая цифра означает:
2 — защита от проникновения пальцев или посторонних предметов более 12 мм в диаметре.
4 — защита от проникновения пальцев, проволоки или предметов, диаметром более 1 мм.
5 — полная защита от проникновения различных предметов и пыли.
Вторая цифра:
3 — защита от капель воды (дождя), падающих под углом до 60 градусов от вертикали.
4 — защита от капель воды, падающих под любым углом.
Популярные бренды на мировом рынке генераторов переменного тока Stamford (Великобритания), Mecc Alte (Италия), Leroy Sommer (Франция) и др.
Мощность
Выбор мощности дизельного генератора зависит от предполагаемой нагрузки на него потребителями электроэнергии.
При этом необходимо учитывать активные и реактивные нагрузки.
Активные нагрузки – приборы, в которых вся потребляемая энергия преобразуется в тепло: электроплиты, обогреватели, утюги и т.д.
Для выбора мощности генератора в данном случае достаточно просуммировать мощности всех активных нагрузок и сопоставить с мощностью генератора с учётом КПД.
Существуют реактивные нагрузки, обычно индуктивные и гораздо реже емкостные.
У потребителей с индуктивной составляющей в нагрузке (трансформаторы, электродвигатели, индукционные печи, электромагниты …) часть энергии запасается в обмотках за время первой половины периода в виде электромагнитной энергии и возвращается обратно в генератор (во второй половине периода), не совершая никакой полезной работы.
В этом случае, чтобы подсчитать активную мощность, потребляемую нагрузкой, нужно полную мощность умножить на косинус φ.
Мощность дизель-генератора в технических характеристиках обычно указывается в КVA (КилоВольтАмпер) — полная мощность.
Активная мощность измеряется в Ваттах (W).
Для более правильного расчёта коэффициента мощности необходимо учитывать не только сдвиг фаз, но и гармонические искажения формы тока и напряжения, что актуально для нелинейных нагрузок, например, сварочных аппаратов.
Подробнее с этим можно ознакомиться на страницах:
Реактивная мощность — расчёт и компенсация реактивной мощности.
Коэффициент мощности — реактивные и нелинейные потери в электросети. Коэффициент мощности.
Применение
Дизельные генераторы (электростанции) широко используются в качестве источников основного или резервного электроснабжения.
В качестве основного источника генераторы используют в случаях полного отсутствия централизованной сети энергоснабжения, а в качестве резервного – в случаях наличия централизованной сети, функционирующей со сбоями в работе.
Резервные генераторы должны быть оборудованы системой автоматики АВР (автоматический ввод резерва), предназначенной для запуска генератора в случае отключения или сильного уменьшения напряжения сети. При восстановлении работоспособности основного источника, автоматика АВР отключает резервный генератор.
В том или другом случае главная задача дизельных генераторов (электростанций) – обеспечить бесперебойную подачу электроэнергии потребителю.
В качестве резервного источника питания дизель-генераторы могут использоваться на промышленных предприятиях, в офисах банков, медицинских учреждениях, в торговых организациях и в складских помещениях. Это позволит избежать негативных последствий в случае длительного отключения оборудования ( медицинского, холодильного, охранного, и т.д.) и продолжить функционирование потребителей в штатном режиме.
Замечания и предложения принимаются и приветствуются!
tel-spb.ru
Устройство генераторов — дизельных, бензиновых, газовых
Бензиновые и дизельные электрогенераторы — это устройства, преобразующие механическую энергию вращения вала двигателя внутреннего сгорания в электрическую энергию. Они используются в качестве временного или постоянного источника электропитания.
При разговоре об автономных устройствах, генерирующих электроэнергию, оперируют выражениями «электрогенератор» и «электростанция».
Четкого разграничения между этими терминами нет, однако когда говорят об электростанциях, чаще подразумевают довольно мощные устройства (свыше 15-20 кВт), предназначенные для непрерывной работы. Когда же говорят об электрогенераторах, то имеют в виду сравнительно маломощные мобильные агрегаты, используемые в качестве резервного (аварийного) источника питания.
Принцип работы основывается на явлении электромагнитной индукции, которое проявляется в следующем. При вращении замкнутого проводника в магнитном поле, в нем возникает электрический ток (электродвижущая сила — ЭДС). Величина ЭДС зависит от длины проводника, плотности магнитного поля, скорости его пересечения и угла, под которым пересекаются магнитные силовые линии.
В общем виде устройство оборудования: состоит из двигателя внутреннего сгорания со всеми системами, обеспечивающими его работу (топливным баком, воздушным фильтром, стартером, глушителем и пр.) и непосредственно самого генератора (альтернатора), состоящего из подвижной части (ротора, якоря) и неподвижной (статора). В аппарате ЭДС возбуждается не во вращающихся в неподвижном магнитном поле проводниках, как на рисунке выше, а наоборот — в неподвижных проводниках (в обмотке статора) за счет вращения магнитного поля создаваемого ротором.
Для создания магнитного поля ротор может быть сделан из постоянных магнитов или иметь обмотку, на которую подается ток для создания магнитного поля. А меняя количество полюсов у ротора можно получать требуемую частоту напряжения (50 Гц) при разных оборотах двигателя. Например, чтобы получить частоту напряжения 50 Гц в схеме изображенной выше, ротор должен вращаться со скоростью 3000 об/мин, а в схеме изображенной ниже — 1500 об/мин.
Таким образом, при вращении ротора двигателем внутреннего сгорания, в обмотках статора индуцируется электродвижущая сила создающая в них переменное напряжение, используемое для питания того или иного прибора — потребителя энергии.
По количеству фаз и величине выходного напряжения электрогенераторы могут быть однофазными (220В) и трехфазными (380В). При этом нужно понимать, что от трехфазного можно питать и однофазные энергопотребители — включившись между фазой и нулем.
Используя трехфазный, следует принимать во внимание такое явление, как перекос фаз. Необходимо соблюдать примерное равенство (отличающееся не более чем на 20-25%) суммы мощностей приборов, подключенных к разным фазам, при этом необходимо, чтобы нагрузка на одну фазу не превышала 1/3 мощности.
Кроме трехфазных на 380В, существуют и трехфазные на 220В. Они используются только для освещения. Включившись между фазой и нулем можно получить напряжение 127В. Многие модели могут выдавать напряжение 12В.
По конструктивному устройству альтернаторы бывают асинхронными и синхронными. У асинхронных якорь не имеет обмоток, для возбуждения ЭДС используется только его остаточная намагниченность.
Это позволяет обеспечить конструктивную простоту и надежность, закрытость его корпуса и защищенность от пыли и влаги. Однако достигается это ценой плохой способности переносить пусковые нагрузки, возникающие при запуске оборудования с реактивной мощностью, к которым относятся, в частности, электродвигатели. Поэтому асинхронные аппараты лучше всего использовать для работы с активной нагрузкой.
Синхронный имеет обмотки на якоре, на которые подается электрический ток.
Меняя его величину, изменяют магнитное поле и, соответственно, выходное напряжение на статорных обмотках. Регулировка выходных параметров осуществляется с помощью обратной связи по напряжению и току, реализованной в виде простой электросхемы. Благодаря этому синхронный обеспечивает поддержание напряжения в сети с большей точностью чем асинхронный и легко переносит кратковременные пусковые нагрузки.
К недостаткам относится наличие щеточного узла на роторе, через который на него подается ток. Щетки в процессе эксплуатации перегреваются и выгорают, ухудшается их прилегание, повышается сопротивление, приводящее к дальнейшему перегреву узла. Кроме этого, искрение подвижного контакта создает радиопомехи.
Современные модели оснащены бесщеточными системами возбуждения на роторной обмотке. Они не имеют недостатков, связанных с наличием щеточного узла. Синхронные альтернаторы устанавливают на большинстве генераторов.
Принцип работы заключается в следующем. Переменный ток, выходящий из альтернатора, поступает на выпрямительный блок, где преобразуется в постоянный.
После сглаживания пульсаций (фильтрации) емкостными фильтрами, сигнал поступает на транзисторный или тиристорный преобразовательный блок, где происходит обратное преобразование постоянного тока в переменный.
Только вот, получение даже удовлетворительной синусоиды на выходе — это дело не дешевое, производители инверторных аппаратов, экономя на дорогих компонентах, создают на выходе что-то лишь отдаленно напоминающее синусоиду, и чем оборудование дешевле тем меньше форма напряжения на выходе будет похожа на синусоиду.
Форма напряжения изображенная голубым цветом — это не исключение, а повсеместная реальность. К инверторному генератору с таким напряжением не только компьютер нельзя подключать, но и лампочки. Перед покупкой нужно обязательно выяснить, на сколько форма напряжения на выходе близка к синусоиде, т.к. даже дороговизна и известность фирмы не являются гарантией, что изготовитель не сэкономил на деталях.
Высокое качество формы напряжения на выходе достигается не только инвертором, но и использованием трехфазного вместо однофазного, так как при этом уже сразу после выпрямителя получается намного более ровный сигнал.
Использование правильных бензогенераторов инверторного типа способствует сохранности и долгой службе всей электроники, требующей качественного напряжения. Помимо этого данные типы обладают малым весом, небольшими габаритами, сниженным уровнем шума. Вдобавок ко всем достоинствам, они позволяют осуществлять регулирование скорости вращения двигателя в зависимости от нагрузки, что дает возможность экономить топливо.
Ведь большинство бытовых аппаратов минимум 70% времени работают с минимальной нагрузкой. Обычные бензиновые должны в любом режиме работы поддерживать 3000 об/мин (чтобы частота тока была 50 Гц). В режиме минимальной нагрузки они хотя и потребляют меньше топлива, но незначительно. Инверторный лишен этого ограничения и при минимальной нагрузке может сбрасывать обороты до 1000-1200 об/мин. За счет этого потребляя в этом режиме в 2-3 раза меньше топлива чем обычный. А благодаря меньшей скорости вращения двигателя он меньше шумит.
Минусами по сравнению с обычными являются:
- высокая стоимость. Если цена ненамного больше обычного, то скорее всего синусоиды напряжения на выходе нет;
- отсутствие (за редким исключением) моделей с мощностью выше 7 кВт;
- меньшая надежность. Как известно с усложнением оборудования снижается его надежность. Плюс электроника инверторного аппарата может не выдержать пусковых токов от двигателей подключаемого оборудования, например насоса.
В них в качестве привода используются бензиновые двигатели. Бензиновые генераторы — это обычно относительно легкие, компактные, портативные модели с воздушной системой охлаждения, обладающие относительно небольшой мощностью (до 10 кВт).
Работают они на топливе А-92 или А-95 и используются в основном в качестве резервного источника питания при временном отключении электроэнергии или для питания электроинструмента в местах отсутствия электросети.
Ресурс относительно невелик — 500-2500 моточасов. Однако некоторые модели, в которых установлены четырехтактные двигатели с чугунными цилиндрами, верхним расположением клапанов и подачей масла к трущимся деталям под давлением могут достигать ресурса в 4000 и более моточасов.
Двухтактные и четырехтактные. Двигатели могут быть двухтактными и четырехтактными. Их различие обусловлено общими конструктивными особенностями 2-х и 4-тактных двигателей — т.е. преимуществами вторых по отношению к первым по экономичности и сроку службы.
Модели с двухтактными двигателями обладают меньшими размерами и весом, их используют только в качестве резервных источников питания — из-за их невысокого ресурса, составляющего около 500 часов.
Устройства с 4-тактными двигателями предназначены для гораздо более активного использования. В зависимости от конструкции их срок службы может достигать 4000 и более моточасов.
Конструктивные особенности. К особенностям конструкции двигателя внутреннего сгорания (ДВС), влияющим на его ресурс, относится марка материала, из которого изготовлен блок цилиндров, расположение клапанов, режим подачи масла к трущимся деталям.
Устройства с алюминиевым блоком цилиндров стоят недорого, однако и ресурс их невелик — около 500 часов. Двигатели с чугунными цилиндрами и боковым расположением клапанов имеют ресурс около 1500 часов. Оборудование с ДВС, имеющим чугунные цилиндры, верхнее расположение клапанов и подачу масла к трущимся деталям под давлением, кроме большого ресурса (около 3000 часов) имеет сниженный расход топлива и низкий уровень шума. Однако и стоит оно значительно дороже первых вариантов.
Преимущество верхнеклапанной компоновки обусловлено тем, что она позволяет уменьшить площадь поверхности камеры сгорания и соответственно нагрев деталей двигателя. Кроме этого, увеличивается степень сжатия, приводящая к повышению эффективности двигателя. Верхнее расположение клапанов обозначается аббревиатурой OHV (overhead-valve, см. фото выше).
Бензиновые могут быть одноцилиндровыми или двухцилиндровыми. Аппараты с четырехтактным V-образным двухцилиндровым двигателем относятся к мощным агрегатам.
Достоинства и недостатки:
Помимо относительной легкости и компактности, к достоинствам относится дешевизна, меньший уровень шума (чем у дизельных), способность без проблем работать на морозе.
Меньший уровень шума объясняется общими особенностями работы бензинового двигателя внутреннего сгорания. Однако он все равно сильно шумит, и тихим его может сделать кожух со звукоизоляцией.
Но главным преимуществом по сравнению с дизельными, является меньшая цена.
К недостаткам относят относительно невысокий ресурс и повышенный расход бензина.
Что касается ресурса, то его можно продлить своевременным и качественным техобслуживанием и использованием качественного топлива. Необходимо своевременно менять, масло, фильтры, свечи, контролировать затяжку болтовых соединений и т.д.
В нем в качестве привода используется дизельный двигатель. Они используются преимущественно при длительных отключениях электроэнергии.
Именно в этих случаях они максимально реализуют свои достоинства. Однако при необходимости их можно использовать и в качестве резерва при кратковременных отключениях.
Дизельные генераторы имеют мощность широкого диапазона — от 2 до 200 кВт и более.
Впечатляющим является и ресурс их работы. Он зависит от конструкции и параметров (в основном от числа оборотов и типа охлаждения) и может варьироваться в большом диапазоне — от 3000 до 30000 и более моточасов.
При эксплуатации важно знать, что работа на малых нагрузках или холостом ходу вредна для дизельных двигателей. Так в инструкции по эксплуатации может встретиться требование не работать на холостом ходу более 5 мин, а с нагрузкой 20% работать не более 1 часа (цифры могут быть другими, например 40%). При этом запускается аппарат на холостом ходу. Есть рекомендации, в виде профилактического мероприятия каждые 100 часов работы осуществлять стопроцентную загрузку, продолжительностью около 2-х часов.
Так как воспламенение топлива в дизельном двигателе происходит за счёт высокой температуры в конце такта сжатия воздуха и подачи топлива в нужный момент, а на холостом ходу снижается средняя температура цикла, это приводит к нарушению процесса смесеобразования, сгорания в цилиндре и неполному сгоранию топлива. Что, в свою очередь, приводит к образованию стойких отложений в цилиндре, выхлопном коллекторе, закоксовыванию форсунки, разжижению масла в картере двигателя несгоревшим топливом и нарушению работы системы смазки.
Число оборотов. По числу оборотов подразделяются на низкооборотные (1500 об/мин) и высокооборотные (3000 об/мин). Первые обладают более высокими эксплуатационными достоинствами. Имеют низкие расход топлива и уровень шума, высокий ресурс. Используются обычно в качестве постоянного источника электроэнергии при отсутствии таковой. К их недостаткам относят высокую цену.
Устройства с высокооборотными двигателями имеют больший расход топлива в сравнении с низкооборотными, повышенный уровень шума и меньший ресурс. Основным их достоинством является низкая цена.
Пониженный ресурс объясняется просто. Интенсивность износа зависит от числа оборотов вала, чем она выше, тем выше износ.
Охлаждение. Охлаждение двигателя может быть воздушным или жидкостным. Устройства с воздушным охлаждением — это в основном аппараты малой (до 10 кВт) мощности с числом оборотов 3000. С жидкостным охлаждением (вода или тосол) — это большие стационарные модели. По своей сути это — электростанции, обычно они являются низкооборотными (1500 об/мин), однако бывают и высокооборотными (3000 об/мин).
Достоинства и недостатки:
В числе основных достоинств — высокая мощность, стабильные параметры производимой электроэнергии, низкий расход дизельного топлива и высокий эксплуатационный ресурс. Стоит отметить и малую пожароопасность, обусловленную типом топлива. Именно эти достоинства делают их наиболее подходящими для постоянной эксплуатации в условиях отсутствия электросетей.
Среди недостатков — высокая стоимость в сравнении с бензиновыми устройствами, большая масса, высокий уровень шума, более тяжелый ручной старт, невозможность завести в мороз без предварительного нагрева, недопустимость работы с нагрузкой менее 20-40%, относительно сложный и дорогой ремонт. Хотя, что касается последнего, то этот недостаток вполне может компенсироваться надежностью и долговечностью. А высокий уровень шума имеет место главным образом при работе на холостых оборотах. При работе под нагрузкой этот недостаток проявляется в гораздо меньшей степени.
Сочетание недостатков и достоинств дизельных двигателей определяют область их применения — т.е. высокую целесообразность использования в качестве постоянных источников напряжения и гораздо меньшую — в качестве резервных при кратковременных отключениях электроэнергии.
Если агрегат эксплуатируется длительное время в качестве основного источника электроэнергии, то в конечном итоге благодаря экономии топлива он способен сэкономить средства его владельцу, — невзирая на более высокую цену.
Так что дизельный для дачи, в большинстве случаев — это не вариант. Так как чаще всего он покупается в качестве резервного источника электроэнергии и небольшой мощности, а дизельные наиболее эффективны как постоянные и/или мощные источники энергии.
По принципу действия и внешне (у них может быть и бензобак) газовые не отличаются от бензиновых. Разница лишь в том, что в качестве топлива для двигателя внутреннего сгорания используется газ.
Существует несколько разновидностей: работающие на сжиженном газе (смеси пропана и бутана, обозначаются аббревиатурой LPG — Liquefied Petroleum Gas), на метане (на сетевом газе, NG — Natural Gas), сжиженном и сетевом газе (LPG/NG), универсальные газовые изначально приспособленные работать на сжиженном газе и бензине.
Достоинства и недостатки:
Они имеют некоторые преимущества перед бензиновыми и дизельными.
Ресурс работы на газу выше, чем бензинового. Это связано с тем, что при сгорании газа образуется меньше веществ, вызывающих износ деталей двигателя, и не происходит смыва пленки масла с рабочих поверхностей цилиндров и поршней при запуске двигателя.
Работа на газу легко поддается автоматизации — из-за особенностей топлива. При подключении к газовой сети исчезает необходимость его пополнения.
К недостаткам можно отнести потенциальную взрывоопасность газа и необходимость использовать баллоны (или иметь подведенный сетевой газ).
Если у Вас остались вопросы, звоните нашим специалистам в отдел продаж.
www.born-spb.ru
Принцип работы дизельных генераторов | EN-PROF.RU
Дизельные генераторы представляют собой автономную установку, вырабатывающую электрическую энергию. Под воздействием вращения коленчатого вала, генератор тока преобразует механическую энергию в электрическую. Кроме названия дизельный генератор также часто встречается обозначение электростанция, либо дизель генератор.
Дизельный генератор состоит из нескольких основных узлов:
-Двигатель внутреннего сгорания
-Генератор, преобразующий энергию
-Система управления
-Каркас
Также дополнительно дизель генераторы могут снабжаться охлаждающими системами, системами защиты и различными дополнительными устройствами. Особо мощные установки монтируются внутри цельного каркаса и имеют системы контроля и управления. На раме крепится все остальное оборудование. Дизельный двигатель может охлаждаться, как воздухом (устанавливается вентилятор), так и водой (с помощью радиатора). Также возможно и масляное охлаждение двигателя.
Принцип работы дизельных генераторов практически не отличается от работы бензиновых установок. Основное различие кроется лишь в способе сжигания топлива. У дизельных агрегатов воспламенение смеси в цилиндре происходит под воздействием высокого давления, тогда как в бензиновых моторах топливо зажигается от свечей накала. После воспламенения солярки, она взрывается, выталкивая поршень вперед, тем самым проворачивая вал. Таким образом, совершая последовательные движения, поршни приводят во вращение вал.
Во время сгорания топливной смеси происходит нагревание двигателя, поэтому все дизельные генераторы снабжаются системами охлаждения. Принцип работы системы подачи топлива в таких двигателях достаточно прост – с бака, находящегося на корпусе генератора, солярка подается к топливному насосу, откуда она через форсунки впрыскивается в цилиндры.
После сгорания топлива выделяются выхлопные газы. Существуют модели дизельных генераторов, в которых эти газы нагнетают турбину, за счет чего мощность установки увеличивается. Такие моторы называют турбированными. Более подробную информацию об этом типе генераторов вы сможете найти в статье Википедии.
Итак, поступательная энергия движения поршней преобразуется во вращательное движение коленчатого вала. Он в свою очередь вращает ротор электрогенератора, который, находясь в обмотке, возбуждает электромагнитное поле. В результате на обмотке появляется переменный ток, он и поступает к источнику потребления.
Общий принцип работы генераторов на дизеле идентичен описанному, однако может отличаться незначительными моментами в зависимости от типа и мощности установки. Так, существуют однофазные и трехфазные генераторы, соответственно принцип преобразования тока у них различен. Выбор одного из этих двух типов генератора зависит от того, от какого тока питается потребитель.
Также устройство дизельных генераторов может отличаться в зависимости от того, в каких условиях они используются. Маломощные модели в основном являются мобильными и могут представлять собой несколько конструкций: самая простая – генератор установлен в раме, генератор монтируется на салазках и генератор устанавливается на колесах. Особо мощные дизельные генераторы являются стационарными и монтируются по месту эксплуатации.
Если сравнивать дизельный генератор с бензиновым, то первый имеет ряд существенных преимуществ. Так, дизельные установки потребляют меньшее количество топлива, при равной выработке электроэнергии. Кроме того, ресурс дизельных моторов на порядок выше, чем у бензиновых двигателей. Эксплуатация такого резервного источника питания также дешевле. За счет того, что солярка в обычных условиях не воспламеняется, дизельные генераторы являются более пожаробезопасными.
Существуют, конечно, и некоторые недостатки, свойственные дизель генератором. Так, повышенный шум и вибрация – это вечная проблема установок, работающих на солярке. Проблемы могут возникнуть и при эксплуатации таких генераторов в условиях пониженных температур. Как известно, солярка легко замерзает и без применения специальных добавок быстро превращается в густую субстанцию, которая не проходит по топливной системе.
Тем ни менее современные дизель генераторы могут снабжаться различными подогревателями и другими устройствами, обеспечивающими пуск двигателя при любых отрицательных температурах. Применяют такие установки в основном там, где нужно продолжительное и бесперебойное снабжение потребителя электроэнергией. Т.е. дизельные генераторы хороши для долгих работ, а бензиновые – для кратковременных.
Область применения дизельных генераторов достаточно широкая – начиная от источника питания для переносного электроинструмента, заканчивая резервным энергоснабжением крупных промышленных и производственных объектов. Отличаясь долговечностью, надежностью, ремонтопригодностью и дешевизной эксплуатации, дизель генераторы завоевали популярность во всех сферах деятельности человека.
en-prof.ru
Установка дизельного генератора: пошаговая инструкция
Если вы уже выбрали качественный дизельный генератор, тогда теперь можно будет приступить к его установке. Это ответственный процесс, так как от правильности оборудования в дальнейшем будет зависеть срок эксплуатации электростанции. Установка дизельного генератора также может выполняться и самостоятельно.
В этой статье вы узнаете этапы установки дизель-генератора в помещении и на улице. Также мы постарались предоставить вашему вниманию основные требования к каждому из этих способов.
Выбор места для установки
Сначала вам необходимо выбрать место, где в дальнейшем будет установлена ваша электростанция. Делать это необходимо до того, как вы его приобретете. В ином случае вы можете не рассчитать с размерами. Варианты установки дизельного генератора могут быть следующими:
- В специальном шумоизоляционном кожухе.
- На открытой раме.
- В контейнере, который позволяет обеспечить надежную защиту от окружающей среды.
Последний вариант на сегодняшний день считается наиболее распространенным. В этом случае больше не потребуется искать специальное помещение в здании, где можно выполнить установку генератора на дизеле. Во время выбора определенного места также необходимо обратить внимание и на местные условия. Соответственно, если вы планируете установить его на даче, тогда дизель генератор лучше разместить в помещении. Это защитит его от воровства. Благодаря использованию дизельного генератора можно обеспечить временное электроснабжение участка во время стройки.
Если вы приобрели модель генератора в специальном шумоизоляционном кожухе и желаете разместить его в помещении, тогда помните, что оно должно соответствовать следующим требованиям:
- Должна присутствовать защита от внешних факторов.
- Обеспечить качественную вентиляцию.
- Обеспечить необходимый уровень освещенности.
- Должно присутствовать наличие беспрепятственного доступа к генератору.
- Дверной проем должен иметь достаточный размер.
Подготовка фундамента
Во время подготовки фундамента необходимо действовать аккуратно. Это связано с тем, что во время работы генератора может возникать вибрация. Если фундамент действительно будет крепким, тогда это предотвратит смещение дизель-генератора в процессе функционирования. Чтобы соблюдать все условия необходимо сделать фундамент вес, которого в два или три раза будет превышать вес генератора. Глубина должна быть не менее 15 см. Специалисты также сообщают о том, что сам фундамент в обязательном порядке должен быть без уклонов.
При заливке фундамента, вам также необходимо предусмотреть установку монтажных креплений. В дальнейшем они позволят более надежно закрепить дизельную электростанцию. У нас вы также можете изучить про автоматический запуск генератора.
Как снизить вибрации
Чтобы понизить вибрации, которые могут возникать во время работы электростанции в конструкции предусмотрены специальные виброизоляторы. Конечно, они не всегда могут снижать вибрации и поэтому, вам необходимо предусмотреть дополнительные меры. Вот основные рекомендации, которые помогут снизить вибрации:
- Необходимо обеспечить жесткое крепление к фундаменту.
- Следует использовать специальные амортизаторы, которые следует установить между основанием дизель-генератора и фундамента.
- Установить систему глушителя выхлопной системы и шумоизолирующего кожуха.
Также эффективным способом снижения вибрации будет реализация гибкого соединения системы отвода выхлопных газов. Во время подключения проводов необходимо использовать гибкие проводники.
Система охлаждения
Чтобы работа дизельного генератора была корректной и продлить срок эксплуатации необходимо обеспечить качественную систему охлаждения. Также электростанция должна быть установлена таким образом, чтобы ничего не препятствовало системе охлаждения. Если монтаж дизельного генератора осуществляются в помещении, тогда необходимо удостовериться в надежной вентиляции. Также во время рассмотрения помещения необходимо обратить внимание на пожарные нормы.
Проведение электромонтажных работ
Наиболее сложным этапом во время подключения дизель генератора считается монтаж и подключение электрических цепей. В основном электромонтажные работы состоят из следующих этапов:
- Сначала вам необходимо подключить электрический распределительный щит. Также необходимо обеспечить схему автоматического включения резервного питания.
- Должна быть обеспечена качественная прокладка и маркировка силовых вспомогательных цепей.
- Теперь можно приступать к подключению всех кабельных линий.
- Для обеспечения более качественной защиты необходимо выполнить монтаж индивидуального заземляющего контура.
Ниже мы поместили видео, в котором вы можете узнать, как выполнить подключение дизель-генератора к сети дома.
Важно знать! Все требования по установке вы можете узнать в правилах ПУЭ.
Первый запуск системы
К заключительному этапу установки можно отнести заправку двигателя топливом, смазочной жидкостью и подключением специальной аккумуляторной батареи. Перед выполнением первого запуска генератора, вам необходимо проверить целостность всех цепей. После проведения первого запуска, вам также необходимо выполнить первичную проверку системе в пределах заданных характеристик.
Теперь вы точно знаете технологию установки дизельного генератора своими руками. Надеемся, что наша инструкция с фото действительно была полезной и интересной.
Читайте также: подключение генератора к дому своими руками.
vse-elektrichestvo.ru
Принцип работы дизельного генератора. Дизельный генератор
Дизельный генератор — конструктивные особенности и принцип работы
Дизельный генератор (электростанция) — это автономный источник энергоснабжения, принципом работы которого является перевод механической энергии вращения коленчатого вала дизельного ДВС в электрическую энергию, производимую генератором переменного тока. Для обозначения данных устройств чаще всего используются такие термины как «дизель генератор» ДГ или «дизельная электростанция» ДЭС. Также встречаются термины ДГУ — дизель генераторная установка, и ДЭУ — дизель электрическая установка. Все они обозначают одно и тоже устройство.
Принцип работы и основные компоненты ДГ
Как мы говорили выше, изначальным источником является механическая энергия, образуемая при расширении газов в дизельном двигателе внутреннего сгорания. Кривошипно-шатунный механизм приводит во вращение коленчатый вал, который передает вращательный момент на ротор генератора. Далее, ротор создает электромагнитное поле, которое образует индукционный переменный ток. Основными элементами конструкции дизель генераторной установки являются:
- Дизельный двигатель внутреннего сгорания со всеми необходимыми дополнительными системами — топливоподача, охлаждение, подача воздуха и т. д.
- Альтернатор — генератор переменного тока синхронного или асинхронного типов.
- Система крепления — рама, кожух, контейнер для крепления оборудования и выполнения дополнительных защитных функций.
- Системы контроля и автоматического управления дизельной электростанцией.
Двигатель дизельного генератора
Как мы говорили выше, основой дизель генератора являются дизельные ДВС, отличающиеся параметрами мощности и используемой системой охлаждения. От мощности двигателя напрямую зависит производительность автономной электростанции. Что же касается способа охлаждения, то он может быть воздушным или жидкостным. Воздушный применяется для маломощных устройств, жидкостные — для дизельных двигателей с высокими показателями мощности.
Также двигатели отличаются и по способу подачи воздуха на дизель без турбонаддува, с турбированным наддувом воздуха, а также с турбонаддувом и промежуточным охлаждением воздушных масс.
Если провести сравнение с бензиновыми двигателями для автономных электростанций, то дизель выиграет за счет более экономичного по стоимости и расходу топлива, значительно более высокого ресурса работы и пожаробезопасности. Дизель генераторы более приспособлены для длительной автономной работы, могут быть использованы в качестве основного источника энергоснабжения. Что же касается параметров мощности, то бензиновые генераторы могут конкурировать лишь в нижней части линейки мощностей. Автономные электростанции мощностью более 10 кВт комплектуются исключительно дизельными ДВС.
Альтернаторы — генераторы переменного тока
Не менее важным элементом автономной электростанции является и генератор переменного тока, который собственно и вырабатывает электроэнергию. Генератор может быть синхронным и асинхронным, одно- или трехфазным. При выборе количества фаз необходимо учитывать фазность потребителей и равномерность распределения нагрузки. Так, перекос между мощностями потребителей на каждой из фаз не должен превышать 25%. Важную роль играет класс защиты альтернатора, обозначаемый IP и двумя цифрами, из которых первая означает:
- «2» — защита от касаний и физического воздействия предметами диаметром от 12 мм.;
- «4» — защита от воздействия инструментом, пальцами или проволокой диаметром более 1 мм;
- «5» — полное предохранение от прикосновения и проникновения пыли.
Вторые цифры означают уровень защиты от попадания воды:
- «3» — защита от воды, льющейся под углом до 60° от вертикальной оси;
- «4» — защита от попадания влаги, направляемой под любым углом.
Типы исполнения дизельных генераторов
В зависимости от условий работы и требований заказчика дизельные генераторы выпускаются в различном исполнении:
- тропическом, северном или морском;
- мобильном или стационарном — могут размещаться на прицепах, полуприцепах или стационарных шасси;
- открытые, с кожухом или в контейнере.
Любая модель дизельной электростанции может быть адаптирована к конкретным условиям эксплуатации, что делает возможным использование ДЭС для решения широкого круга задач.
energomarin.ru
Принцип работы дизельного генератора | Новости Армении Сегодня
Дизельный генератор (ДГ) – это такое механическое устройство, при помощи которого вырабатывается электроток. В этом устройстве происхо
10i5.ru
Установка дизель генератора — рекомендации специалистов
От правильной установки дизельного генератора с соблюдением всех технических рекомендаций и практических советов зависит срок эксплуатации агрегата. Перед проведением всех строительных, электромонтажных и пуско-наладочных работ следует произвести расконсервацию электростанции в соответствии с прилагаемыми в инструкции требованиями.
Этапы монтажа
1. Выбор площадки
Установка дизель генератора начинается с выбора площадки. Эти мероприятия специалисты советуют выполнять еще до приобретения самого агрегата, чтобы ориентироваться в габаритах и исполнении (открытая рама, шумозащитный кожух либо всепогодный контейнер). Агрегат на открытой раме или в шумоизолирующем кожухе стоит несколько дешевле, но в таком случае ему потребуется закрытое от внешней среды помещение с соблюдением следующих параметров:
- оптимальная вентилируемость для создания рекомендуемого микроклимата, необходимого для гарантированного запуска и функционирования ДГУ;
- наличие защиты от негативного воздействия внешних факторов – пониженных температур, ультрафиолетового излучения, пылевого загрязнения и атмосферных осадков;
- организация искусственного либо естественного освещения;
- сохранение пространства вокруг генератора. Данная зона обслуживания служит для облегчения доступа к устройству при проведении сервисных мероприятий. Она должна быть не менее метра в ширину от каждой из стен корпуса агрегата и полтора метра в высоту.
Важно! При подготовке помещения для установки дизель генератора обязательно учтите размеры агрегата и сделайте дверной проем соответствующих размеров. Ни в коем случае не уменьшайте его после установки, что в будущем может усложнить демонтаж электростанции. Если дизельгенератор приобретается в полной комплектации с размещением в защитный контейнер, то для него не требуется отдельное помещение, а только соответствующая фундаментная основа.
2. Подготовка фундамента
Конструкция дизельных генераторов представляет собой сочетание модулей и узлов, которые смонтированы на жесткой раме или станине. В процессе функционирования возникает вибрация, что может привести к изменению положения электростанции. В связи с чем, для нее готовится специальное основание в виде идеально ровной железобетонной подушки:
- глубина 150-200 мм;
- площадь несколько превышает габариты устройства;
- вес в 1,5-2 раза больше массы генератора.
Важно! При бетонировании следует предусмотреть установку монтажных приспособлений для жесткого крепления посредством анкерных болтов или ремней.
3. Снижение вибрации
Более половины шумового воздействия от функционирующего генератора приходится именно на вибрацию, которая распространяется через пол и стены. Производителями предусмотрено снижение дрожания посредством использования в конструктиве виброизоляторов. Однако вдобавок следует предпринять и иные меры. Обязательно следует жестко закрепить устройство, а также рекомендуется дополнительно приобрести амортизаторы, которые устанавливаются между рамой и бетонным основанием. Эффективно в данном случае и гибкое соединение системы отвода выхлопов.
4. Охлаждение
Работающий генератор служит источником огромного количества тепла. Это может негативно отразиться на моторесурсе устройства, вследствие чего требуется надежная приточно-вытяжная вентиляция для охлаждения агрегата.
Важно! Отверстия должны быть на одной линии для создания правильного воздушного потока. Приточное располагается ниже вытяжного. Их площадь должна в полтора раза превышать площадь радиатора охлаждающей системы ДГУ. Вентиляционная система может быть принудительной, для чего используется специальные вентиляторы, а также оборудована фильтрами для предотвращения загрязнения помещения и самого генератора.
5. Выхлопная система
В задачу этой системы входит отвод отработанных выхлопов непосредственно к месту их вывода на улицу. Это оборудование также является источником шума, вследствие чего оборудуется глушителем.
Встроенной выхлопной системой обладают ДГУ, размещенные в шумозащитном кожухе и во всепогодном контейнере.
Важно! Монтаж выхлопной системы запрещает допуск резких поворотов либо сужения во избежание повышения обратного давления.
6. Электромонтажные работы
- Монтаж блока автоматического ввода резерва, а также автоматических выключателей в сочетании с электроприводами жалюзи (согласно проекта).
- Подключение ДГУ к модулю АВР с прокладкой промаркированных силового и контрольного кабелей.
- Сборка схемы подсоединения АВР к основной сети.
Устройство и подключение к дизельному генератору заземляющего контура с последующим проведением его испытаний.
7. Пуско-наладочные мероприятия
На заключительном этапе происходит заправка электростанции всеми смазочными, охлаждающими и топливными жидкостями, а также подключаются аккумуляторные батареи. Все стыки, соединения и сливные краны проверяются на герметичность.
Непосредственно перед пуском выполняется замер сопротивления изоляции схемы электрического подключения.Обкатка нового генератора должна производиться с неполной нагрузкой (не более 70% от номинала мощности). С установленной периодичностью снимаются показания функционирующего агрегата для установления соответствия приведенным нормативам. При необходимости вносятся коррективы в настройки согласно предпочтениям пользователя.
www.energocontinent.ru
Подключение дизельного генератора
Актуальность дизельных генераторов
Установка дизельных электрогенераторов в частных домах в последнее время становится тенденцией. Наличие маленькой автономной электростанции — это прежде всего защита от незапланированных сбоев в электросети и возможность самостоятельного контроля количества электричества, которое потребляется. Дизельный генератор способен гарантировать постоянное присутствие электричества и безопасное использование бытовой техники, потому как непредвиденные скачки напряжения довольно часто приводят к поломкам кондиционеров, холодильников и прочего оборудования.
Схема подключения однфазного генератора в трехфазную сеть в режими резерва.
Автономные системы электроснабжения часто востребованы на территориях, где еще не расположены электрические сети, однако существует необходимость проведения большого количества работ с использованием электроэнергии (к примеру, загородное строительство). Выбор генераторов тока на сегодняшний день очень велик и дает возможность без проблем выбрать необходимый вариант. Все будет зависеть исключительно от требований, которые предъявляются покупателем, а также его финансовых возможностей. От того, насколько будет правильно выбрана установка и какие условия ее эксплуатации, практически на 98% зависит качество и срок службы автономной системы электроснабжения.
Схема подключения системы автоматического запуска генератора.
Основными параметрами, на которые следует обратить внимание в процессе приобретения автономной системы электроснабжения, являются следующие:
- вид тока и частота;
- мощность;
- экономичность;
- тип генератора.
Современные ДГУ являются технически сложными устройствами, к которым предъявляются особые требования по установке и настройке. Правильная установка и подключение являются гарантией длительной работы. Монтаж электростанции должен обязательно проводиться в соответствии с требованиями по эксплуатации и по строго установленным правилам. В противном случае есть вероятность того, что наступит преждевременный износ и порча оборудования.
Схема подключения генератора кавитации к топливной системе дизель-генераторов дизель-электрохода «Капитан Плахин».
В случае когда для учета электроэнергии, которая потребляется, используется больше 1 счетчика, для подключения дизель-генератора понадобится объединить электросети в одну точку, к которой и подключают генератор. Объединение электросетей в один щит распределения понадобится выполнить для того, чтобы обеспечить несколько этажей единого здания аварийным питанием, когда приборы учета будут находиться на разных этажах. Реконструкция электрической сети должна осуществляться по проекту внутреннего энергоснабжения.
При одновременном включении дизель-электростанции и существующей нагрузки в электросетях возможен пожар и повреждение оборудования. Дизель-генератор должен включаться исключительно в случае отсутствия напряжения в основной сети. Для того чтобы исключить возможность одновременного включения, понадобится установить ABP — автоматический ввод резерва в эксплуатацию.
Для работы дизельных мобильных электростанций на открытых площадках понадобится коммутационный щит для того, чтобы подключить ДГУ. Он устанавливается в фасаде здания с тыльной стороны. Вынос подобной аппаратуры необходимо осуществить на базе согласованного проекта.
Схема подключения дизель-генератора в помещении изображается на данном рисунке (ИЗОБРАЖЕНИЕ 1).
Подготовка к эксплуатации дизельного генератора
Изображение 1. Подключение дизельного генератора
Подготовка подобного устройства к эксплуатации должна соответствовать следующим требованиям:
- дизель-генератор должен защищаться от воздействий окружающей среды, в том числе от атмосферных осадков и попадания солнечных лучей;
- понадобится предусмотреть систему принудительной вентиляции, для того чтобы избежать возможности перегрева агрегата;
- дизельные генераторы нужно предохранять от воздействия чрезмерно высоких и низких температур, их резких перепадов;
- схема подключения дизельной электростанции должна предусмотреть защиту от попадания воздушных примесей, в том числе строительной пыли, дыма, выхлопных газов, химических веществ и так далее.
Для того чтобы обеспечить наиболее эффективное охлаждение дизель-электростанции, а также свободного доступа к ней, понадобится вокруг генератора оставить не менее 1,5 м сверху и 1 м по периметру. В процессе установки дизель-установок на открытых площадках схема подключения должна обязательно включать в себя защиту от внешних воздействий. В данном случае это может быть шумопоглощающий всепогодный кожух либо же контейнер в северных условиях. Кожухи могут предусматриваться и при временной установке дизель-генератора вне помещения или в нем.
Фундамент и закрепление ДЭС
Схема подключения генератора и расположение его контактных клемм (дизельные модели).
Все подобные дизельные устройства поставляются в собранном виде. Силовые их агрегаты (двигатель и генератор) располагаются соосно и монтируются на жесткой металлической раме (станине), которая является основанием установки.
В процессе монтажа устройства оно должно быть жестко закреплено на правильно подготовленном фундаменте. Крепление выполняется при помощи анкерных болтов через отверстия установки основания дизельного устройства. Идеальным фундаментом будет железобетонная подушка. Она способна обеспечить жесткую опору, предотвращать проседание агрегата и исключить возможность распространения вибрации.
Ширина и длина фундамента должны соответствовать габаритным размерам ДЭС, глубина должна составлять как минимум 150-200 мм. Поверхность пола или земли под ним необходимо правильно подготовить. Она должна иметь структуру, которая способна выдерживать вес агрегата и фундамента.
При установке дизельных генераторных установок в помещении понадобится учитывать требования строительных правил, которые существуют. Конструкции зданий должны позволить выдерживать нагрузку, которая соответствует весу фундамента, максимального запаса топлива, оборудования.
Работы по подключению дизель-генератора
Вариант схемы АВР на 3 входа ( два сети и третий — автоматический дизель-генератор) и один выход.
Элементы, которые будут необходимы для того, чтобы подключить подобное дизельное устройство:
- перекидной рубильник;
- простейший блок АВР на контакторах;
- полноценный АВР;
- анкерные болты.
Существует несколько способов подключения дизель-генератора.
- Перекидной рубильник. Проще всего использовать перекидной рубильник в 3 приложения (1-0-2), то есть в первом положении дом или офис будет подключен к промышленной сети, в 0 положении нагрузка отключится, а при переключении во 2 положение нагрузка подключится к резервному источнику электричества — генератору.
- Простейший блок АВР на контакторах. Второй способ несколько сложнее, однако тоже имеет право на жизнь. В этом случае следует использовать АВР с приоритетом основного ввода. Алгоритм работы данного устройства достаточно прост: в случае пропадания электричества в городе следует подойти к генератору и завести его. Если в основной сети не будет электричества, замкнется контактор генератора. В случае появления электричества в основной сети контактор генератора будет размыкаться и включится контактор генератора.
Схема подключения генератора и автоматики.
Есть смысл слегка усовершенствовать АВР, чтобы при появлении электричества в городе дополнительное реле смогло глушить генератор. Можно установить и дополнительное реле времени. В таком случае при запуске генератора нагрузка включится через определенный промежуток времени, за который генератор сможет выйти на свой привычный режим работы. Генератор прогреется, обороты стабилизируются.
Подобный тип подключения генератора к объекту, который существует, позволяет подключить генератор, который имеет ручной запуск, так и генератор, который оборудован электростартером.
Блок автоматического управления генератором. Третий способ подключения дизельного генератора к дому осуществляется при помощи использования полноценного АВР (автоматического включения резервного питания).
Данный способ является наиболее оптимальным. В этом случае блок автоматики будет контролировать наличие напряжения в основной сети. В случае если напряжение пропадет, автоматика самостоятельно запустит дизель-генератор, прогреет и переключит нагрузку на маленькую электростанцию. При появлении в основной сети электричества произойдет переключение нагрузки с генератора и последующая остановка дизельного устройства.
В данном случае единственным минусом будет стоимость устройства запуска АВР генератора и стоимость непосредственно работ по установке, потому как для коммутации генератора и АВР системы понадобятся знания и навыки по подключению автоматики и дизель-устройства. Следует учесть, что для работы генераторного устройства в автоматическом режиме маленькая электростанция должна оборудоваться электростартером.
dekormyhome.ru