Дизельные генераторы для дома: критерии выбора

Владельцы индивидуальных домов очень часто сталкиваются с проблемами энергоснабжения, особенно на этапах строительства. Для них вопрос автономного электропитания является жизненно важным, не только работая по временной схеме пользования, но и по постоянной. В этой ситуации перед собственником встает вопрос выбора генератора. Для серьезных задач электроснабжения дома с большим количеством электроприборов – выбор на стороне дизеля. Дизельные генераторы для дома (ДГ) предназначены для автономной выработки электричества, сжигая при этом дизельное топливо.

Устройство и принцип работы

Дизельный генератор представляет собой комбинацию дизельного двигателя и генератора переменного тока или электрического генератора, который вырабатывает электрическую энергию.

Принцип работы дизель-генератора основан на законе преобразования энергии: «Энергия не может быть ни создана, ни уничтожена, но может быть преобразована из одной формы в другую».  Во время сгорания топлива химическая энергия преобразуется в тепло и силу. Эта сила известна как механическая энергия, которая вращает генератор. Сгорание происходит при самовозгорании топлива при впрыскивании в сильно сжатую струю воздуха, температура которой достигает 750 С.

Для обеспечения непрерывной работы дизельного двигателя, когда поршень движется вверх и вниз в цилиндре, он выполнять четыре процесса: впуск, сжатие, работа и выпуск воздуха. Четыре процесса вместе называются рабочим циклом, а сам агрегат называется четырехтактным дизельным двигателем.

Поршень перемещается из центра благодаря открытию впускного клапана, затем воздух втягивается в цилиндр. Когда под давлением всасывается достаточное количество воздуха, всасывающий в конце хода клапан закрывается. Топливо вводится в горячий сжатый воздух и начинает гореть поддерживая давление. Когда поршень достигает верхнего центра, подача топлива отключается. Впрыск топлива в конце такта сжатия продолжается до точки отсечки.

Впускной и выпускной клапан остаются закрытыми, и горячие газы и сжатый воздух теперь расширяются в цилиндре, что заставляет поршень двигаться, пока он не достигнет нижней мертвой точки. Во время этого хода поршень снова перемещается вверх и позволяет выпускному клапану открываться, а впускной и топливный клапан закрываться. Сгоревшие топливные газы выходят из-за их собственного расширения, остальные газы выталкиваются движением поршня вверх через выпускной клапан. В конце этого хода, выпускной клапан закрывается, и цикл завершается.

Компоненты дизельного генератора для дома:

• Двигатель;
• генератор;
• топливная система;
• регулятор напряжения;
• системы охлаждения и выпуска;
• система смазки;
• маховик;
• панель управления.

Разновидности дизельных генераторов

Дизель генераторы по способу получения поля бывают синхронными с повышенной стойкостью к перезагрузкам и асинхронными. Последние агрегаты — наиболее надежные, не генерирующие радиопомех.

Классификация ДГ по типу охлаждения:

1. Воздушное охлаждение устраивают в маломощных портативных устройствах до 6 кВт. Такая конструкция идеальна, когда установку нужно часто перемещать на рабочих площадках.
2. Жидкостное охлаждение — для мощных агрегатов до нескольких тысяч киловатт. Это очень надежный вид охлаждения и позволяет беспрерывно работать устройствам до 40 тыс. часов. Такие дизеля незаменимыв качестве обязательного источника аварийного энергоснабжения систем жизнеобеспечения больниц, предприятий, общественного транспорта и небольших коттеджных поселков.

По количеству фаз подразделяют:

1. Однофазные электрогенераторы, выдающие одно напряжение: 220В.
2. трехфазные агрегаты, генерирующие два напряжения 220/380В с высоким КПД.

По способу транспортировки различают:

1. Портативные, удобные дизаппаратынебольшой мощности. Несмотря на свою легкость в эксплуатации, мощности их вполне хватает для освещения и питания бытовых электроприборов.
2. Передвижные ДГ, обычно используют для электроснабжения небольших объектов жилищно-коммунального назначения, например, дач и индивидуальных приусадебных хозяйств. Не менее популярен он у строителей при выполнении монтажно-ремонтныхработ.
3. Стационарные электрогенераторы. Они устанавливаются в отдельных помещениях или зданиях, поскольку достаточно шумные. Такие ДГ обладают повышенной мощностью и надежности, но требуют обслуживание обученным персоналом.

По способу пуска ДГ подразделяют:

1. Ручной запуск — для бытовых маломощных электрогенераторов.
2. Электростатический с пусковой кнопкой на рабочей панели с использованием аккумуляторного пускового источника тока. В случае его разрядки запуск выполняется в ручном режиме.
3. С автозапуском, ДГ самостоятельно включается при выходе из строя основного источника электроснабжения объекта. Такая система обязательна при организации аварийного снабжения электроэнергией в больницах и учреждениях жизнеобеспечения.

Плюсы и минусы

Дизельные генераторы для бытовых нужд обладают следующими преимуществами:

1. Большой ресурс работы до 40000 часов или 4 года постоянного использования.
2. Бесперебойность работы, она практически может быть ограничена только дозаправкой топлива, в отличие от бензиновых генераторов, продолжительность работы которых не более 8 часов.
3. Экономичность, по отношению с бензиновыми аппаратами, они потребляют в три раза меньше топлива. При нагрузке в 10 кВт расход дизеля будет примерно 2.5 л/ час, что существенно снижает себестоимость киловатта электроэнергии.
4. Устойчивость при работе с высокими нагрузками.
5. Высокая пожарная безопасность.
6. Возможность оборудования системой автоматического запуска и остановки.

Несмотря на многие преимущества ДГ имеет и недостатки:

1. Значительная цена по отношению с бензиновыми устройствами, почти в 2 раза.
2. Большие габариты и вес, агрегаты 10 кВт способны весить до 500 кг, и требуют отдельной площадки для размещения.
3. Значительный уровень шума, особенно во время пуска из холодного состояния.

Область применения

Дизельные генераторы, отличающиеся высоким КПД, экономичностью и большим эксплуатационным ресурсом имеют широкую область применения в качестве основного или резервного источника электроснабжения.

Области применения ДГ:

1. В нефтегазовой промышленности при разработке новых месторождений и строительстве нефтепроводов, из-за отсутствия линий электропередач труднодоступных районах.
2. В сельском хозяйстве для подачи электроэнергии на элеваторы, теплицы, фермы и перерабатывающие цеха.
3. Пищевая промышленность использует ДГ для электроснабжения складов по хранению быстро портящихся продуктов и вспомогательных объектов, которые не имеют основного питания от электрических сетей.
4. Службы спасения и системы жизнеобеспечения для электроснабжения мобильных подразделений при устранении последствий ЧС и аварийных ситуаций.
5. Строительно-монтажные работы для обеспечения энергоснабжения строительных площадок.
6. Жилищно-коммунальные объекты.
7. Транспортная инфраструктура.
8. Промышленные предприятия в виде резервных источников питания.
9. Энергетические системы, в том числе ТЭС, ТЭЦ, АЭС, магистральные электрические, водопроводные и тепловые сети для повышения надежности функционирования системы в условиях ЧС.

Критерии выбора дизельного генератора для частного дома

Перед тем как сделать правильный выбор изучают в интернете ассортимент моделей, их положительные и отрицательные стороны и определяются с необходимой мощностью. Для аварийного электропитания частных домов вполне достаточно мобильных машин мощностью до 5 кВт, эта модификация относится к наиболее популярным моделям. Устройства в 7.0 кВт способны обеспечить электроприборы большого объекта: освещение, тепловые калориферы, насос для воды, электробойлер, кондиционеры и другие бытовые приборы.

Далее, важным параметром функционирования установки является количество  фаз генератора, которое зависит от фактической энергосхемы потребителей – трех или однофазной. Домашние сети обычно однофазные с 220 В и частотой 50-60 Гц.

При выборе ДГ также учитывают следующие характеристики:

• Цена;
• масса и габариты;
• производительность;
• уровень шума;
• часовой расхода дизеля;
• тип охлаждающей системы;
• системы пуска, управления и защиты — автоматическая/ручная и стартерная.

Нюансы установки и подключения

Дизель генератор относится к сложному и опасному оборудованию, обслуживание которого должны выполнять обученные люди.
Поэтапный ввод бытового ДГ в эксплуатацию:

1. Выбирают помещение с хорошей принудительной вентиляцией и, желательно, со звукоизоляцией, соответствующей требованиям безопасной эксплуатации, обозначенных в паспорте производителя.
2. Перед установкой изучают техдокументацию на агрегат.
3. Выполняют подвод электролинии к домовому щитку дома с самостоятельным рубильником, для этого этапа привлекают специализированный аттестованный электроперсонал.
4. Рекомендуется при монтаже агрегата обустроить систему автоуправления и защиты, которая запускает и прогревает его при отключении основного питания.

Стоимость приобретения

Дизельные генераторы иногда пугают покупателей своей высокой ценой, но это так кажется только на первый взгляд. При глубоком анализе работы понятно, что первоначальные высокие затраты на покупку компенсируются низкими эксплуатационными затратами на топливо.

В России на рынке дизельных генераторов с 2006 года работает ярославская компания ООО «Компания Дизель» выпускающие аппараты с 16 до 1000 кВт. Сегодня каждый
четвертый дизель-генератор в стране, принадлежит этой компании.

ДГ относятся к дорогостоящим устройствам, подобрать бюджетный вариант с хорошими характеристиками довольно сложно. Для агрегатов с моторесурсом 3000 часов и нагрузкой 5-7 кВт, с расходом дизеля 260-300 г/кВт-ч можно приобрести аппарат в диапазоне цен от 16200 до 110000 руб.

Обзор популярных моделей

Популярные модели ДГ имеют свою конструкционную неповторимость, которая создает потребительские качества важные для покупателя. Популярность модели — это проверенное временем надежность и экономичность работы. В современных условиях выбирая автономный источник тока, покупатели ищут модели которые, соответствуют современным достижениям в области безопасности эксплуатации и информационных технологий.

Fubag DS 5500 A ES

Эта модель германского бренда, которую производят в Китае, отличается низкими топливными расходами и надежной системой защиты от перегрузок. Аппарат предназначен для долгосрочного и рационального энергоснабжения. Современное устройство с многофункциональным дисплеем потребляет 2,5 л/час дизеля при 75.0% нагрузке, что на 10 % ниже аналогичных по мощности дизельных и на 40‒60% бензиновых генераторов, обеспечивая одну из самых низких себестоимость выработки электроэнергии. Технологический процесс максимально автоматизирован и имеет несколько систем защиты:

1. АВР, включающий автоматический резерв при резком падении напряжения.
2. Защита при аварийном понижении уровня масла.
3. Аавтомат от перегрузки.
4. Автоматическая система подогрева при низких температурах наружного воздуха.

Агрегат имеет 2 года гарантии от производителя. Средняя цена в Москве: 62 000 руб.

Hyunday DHY-6000 SE

Очень надежный корейский агрегат с качественной сборкой, умной системой управления, низкими шумовыми и вибрационными характеристиками. Несмотря на свой вес в 160 кг, машина запускается легко, удерживая выходные показатели постоянно стабильными. Положительным преимуществом устройства является его не привередливость к качеству российского жидкого топлива, что позволяет ему долго работать без аварийных ситуаций. Мощный дизель-мотор в 10 л. с. и объемом 407 см3 выдает нагрузку в 5 кВт. Топливный бак емкостью 17 л обеспечивает 9 часов беспрерывной выработки электроэнергии.

Стабильная работа машины обеспечена рядом функций:

• Кожух с повышенной звукоизоляцией;
• счетчик для контроля работы в моточасах;
• панель управления.

Средняя цена: 88 000 руб.

Mitsui POWER ECO ZM7000-DE

Агрегат известной крупнейшей промышленной группы «Мицуи» в которую входят Toshiba, Yamaha и Toyota. Модель ZM7000-DE имеет двигатель собственного производства ZX 192 FE мощностью 6 кВт с воздушным охлаждением.

Синхронный альтернатор, отвечающий за преобразование кинетической энергии в электрическую, выполнен полностью медным и способен выдержать пиковые нагрузки, вырабатывая качественную электроэнергию. Особенность конструкции – титановое напыление на клапанах, выполненное для увеличения срока службы и уменьшения объема вредных веществ выбрасываемых в атмосферу. Криогенная обработка поршневых колец значительно увеличивает ресурс работы генераторов.

Технические данные:

• Параметра выходного тока – однофазный, 230 В;
• рабочая номинальная мощность – 6.5 кВт;
• автономность работы – 7.2 часа;
• уровень шума – 97.0 дБ;
• вес – 145.0 кг;
• средняя цена – 66400 руб.

Daewoo POWER PRODUCTS DDAE 9000SSE

Лучшая однофазная корейская автономная бытовая электростанция 7 кВт с двигателем 15.0 л. с. ручным или стартерным запуском. Мини ЭС имеет три точки подключения: 12.0 В и 2 по 220 В. Бак емкостью 15 л, обеспечивает время работы 13 часов. Агрегат установлен с воздушной системой охлаждения для защиты двигателя от перегрева при длительной эксплуатации.

Технические данные:

1. Номинальная мощность 7.0 кВт.
2. Напряжение 220 В, 1 Cos.
3. Количество фаз 1.
4. Мощность двигателя 15 л. с.
5. Рабочий объем двигателя, 477 см3.
6. Тип запуска — ручной/ электро.
7. Дисплей.
   Регулятор напряжения AVR.
8. Вес – 148.1 кг.
9. Средняя цена – 110 000 руб.

Firman ТСС SDG-12000EH

Агрегат от надежного отечественного производителя — компании ТСС, способен функционировать в самых ложных условиях. Аппараты широкой области использования — для частного дома, с выходной мощностью 11,5 кВт и до мега-проектов в сотни кВт для нужд нефтедобычи и военной отрасли.

Эта модель имеет несколько вариантов: открытая, контейнерная, в кожухе, и с АВР. Аппарат может работать самостоятельно 8 часов, после этого 2-цилиндровому, 4-тактному двигателю нужен часовой перерыв. Устройство имеет предпусковой подогрев для запуска ДГ при низких температурах наружного воздуха до ‒20 C. Электронная система защиты срабатывает при перегрузках или низком уровне масла, по сигналам контрольных датчиков. Официальная гарантия -1 год или 1000 часов наработки. Средняя цена: 189 200 руб.

Таким образом, совершенно очевидна возрастающая роль дизельных генераторов в системах жизнеобеспечения в качестве источников автономного электропитания, особенно для малых частных объектов: дачи, гаража, небольших мастерских. Наиболее надежны при резервном питании аппараты с автоматическим пуском, поскольку они обеспечивают автоматическое включение/выключение оборудования при отключении/ восстановлении основного источника электроснабжения.