Как правильно подобрать электрогенератор для загородного дома?

В наше время не всегда есть возможность иметь в доме хорошее и стабильное централизованное электроснабжение.

Зачастую бываю часто резкие скачки и перепады напряжения, поломки и другие неприятные вещи, связанные с электричеством, которые очень сильно могут сказываться на состоянии бытовой электрической техники и оборудования. Поэтому владельцы частных домов стараются обзавестись своим собственным электрогенератором, который бы спасал в трудные моменты жизни. На фото 1 приведены общая схема подключения электрогенератора к дому.

Выбор электрогенератора для дома

При выборе электрогенератора следует найти ответы на следующие вопросы:

1. Какое значение пиковой нагрузки в доме и требуемая мощность электрогенератора?
2. Какой вариант электрогенератора по основным характеристикам (в частности по роду топлива) лучше выбрать?

Определение пиковой нагрузки электроснабжения дома

Чтобы определить грамотно, какой мощности электрогенератор нужен вам в конкретном случае нужно или обратится к специалисту или самому посчитать реальную потребляемую мощность.

Пиковая нагрузка – эта максимальная мощность электроэнергии, которая расходуется в самые востребованные часы суток (7:00…9:00 утра и 17:00…19:00 вечера).

Коэффициент пускового тока – это значение, которое показывает на сколько больше прибор потребляет электроэнергии в момент пуска по сравнению с потребляемой его мощностью. Некоторые приборы имеют большое значение пускового тока, который может превышать указанное значение номинального тока в 2…4 раза.

К таким приборам можно отнести:

• шлифовальные машины (в 2…3 раза);
• бетономешалка (в 2…3 раза);
• лампы накаливания (в 1 раз, т.е. ровняется номинальному);
• перфоратор (в 2…3 раза);
• электропила (в 2…3 раза);
• электродрели (в 1,5 раза);
• стиральная машина (3…3,5 раза);
• кондиционер (3…3,5 раза).

Итак, предлагаем вам вспомнить курс электротехники.

В частном доме существуют реактивные (индуктивные + емкостные) и активные потребители.

Реактивные (индуктивные) потребители представляют собой такое оборудование, для запуска которого нужна начальная высокая мощность. После запуска мощность потребления такого оборудование значительно снижается и становится относительно стабильным. К индуктивным потребителям относятся электродвигатели, насосы, компрессоры и т.д.

Степень реактивности показывает значение cosφ, которое должно указываться на оборудовании рядом с его мощностью. Поэтому, чтобы определить реальную мощность оборудования следует указанную мощность на нем разделить на значение cosφ. Например, при значении cosφ=0,7 и мощности 800 Вт, реально оборудование будет потреблять 800/0,7 = 1143 Вт = 1,143 кВт.

Следует знать также то, что каждый электрогенератор имеет свое значение cosφ, называемое коэффициентом мощности и оно может быть разным (следует смотреть в технические характеристики). Допустим, у электрогенератора значение cosφ составляет 0,8, тогда, если взять выше рассчитанные данные нам потребуется генератор с мощностью: 1143 Вт/0,8=1429 ВА или 1,43 кВА (1 кВт = 1 кВА·cosφ). Для удобства реальную (полную) выдаваемую мощность электрогенератора обозначают в ВА (Вольт-Ампер) или кВА (кило Вольт-Ампер).

Активные нагрузки – представляют собой простое оборудование, которое в основном преобразует электрическую энергию в тепловую. К активным нагрузкам относятся:

• обогреватели;
• простые лампы накаливания;
• утюги;
• электроплиты и т.д.

Если у вас в доме только активные потребители, тогда генератор требуемой мощности определяется, как сумма всех мощностей потребителей, умноженных на коэффициент 1,1 (10% запаса).

Выходная мощность

Как уже выше отмечалось, при выборе электрогенератора следует обратить внимание на значение выходной мощности, при этом зачастую на оборудовании указывается максимально возможная мощность, которую может выработать электрогенератор в течение 0,17…3 мин. Т.е. генератор в таком режиме может работать совсем чуть-чуть. Реальная мощность на 5…15% может быть меньше указанной, поэтому данную особенность нужно учесть при выборе. Если вы хотите более точно определить выходящую мощность следует найти значение cosφ в характеристике генератора и умножить на указанную мощность.

Таким образом, если на генераторе указываются:

• в кВт – указывается активная мощность установки;
• в кВА – указывается полная (реактивная) мощность установки.

Давайте прикинем, какая пиковая нагрузка припадётся на среднестатистическую семью, состоящую из 3…4 человек.

Для данного случая возьмём условие, при котором будет включено одновременно максимальное количество электроприборов, максимальной мощности, табл. 1.

Расчет пиковой мощности в частном доме

Таблица 1

№№	Электроприборы	Значение мощности, кВт
1.	Лампы освещения (2…5 шт.)	0,12…0,3
2.	Электрочайник	1,5…2
3.	Утюг	2…2,5
4.	Пылесос	2…2,5
5.	Электроплита/микроволновка	1…2
6.	Стиральная машинка	1,5…2,5
7.	Компьютер	0,4…0,5
8.	Телевизор	0,4
9.	Бойлер	2…2,5
	Сумма потребляемой мощности всех приборов	10,92…15,2
	Среднее значение коэффициента пускового тока	(10,92…15,2)×1,45 = =15,83…20,04
	Итого с учетом запаса в 10%	(15,83…20,04) ×1,10= =17,4…22

Конечно, в табл. 1 приведены одни из самых высоких значений возможной мощности потребления, однако зачастую это значение не превышает 12…15 кВт.

Другие специалисты, чтобы не копаться в характеристиках каждого электрооборудования, не определять их пусковую мощность, специалисты берут сумму их номинальной мощности и умножают на 3…4,5 и это будет требуемая мощность электрогенератора (с запасом). Так, например, если вы посчитали, что сумма всех мощностей электрооборудования составляет 1,5 кВА, тогда нужно умножить примерно на коэффициент 3,5 и получим 5,25 кВА.

Еще один пример простого расчет. Если у вас две нагрузки:

• электроплита (активна нагрузка) – 2 кВА;
• компрессор (реактивная нагрузка) – 1 кВА.

Следовательно, чтобы получить требуемую мощность электрогенератора необходимо выполнить простой расчет: (2+1×3,0) ×1,1 = 5,5 кВА (1,1 — коэффициент запаса).

Виды электрогенераторов

В зависимости от вида топлива электрогенераторы разделяются на:

• бензиновые;
• инверторные;
• дизельные;
• газовые;
• двухтопливные.

Ниже рассмотрим кратко основные преимущества и недостатки всех выше перечисленных видов электрогенераторов.

Бензиновые генераторы

Бензиновые электрогенераторы производятся небольшой мощности до 7…15 кВт, фото 2.

Максимальное время беспрерывной работы составляет – 8…12 часов.

Максимальный моторесурс составляет – 5000 часов.

Виды бензиновых электрогенераторов:

• двухтактные электрогенераторы;
• четырехтактные электрогенераторы.

Основные достоинства бензиновых электрогенераторов:

1.Небольшой вес по сравнению с другими видами.

2. Компактный размер.
3. Надежная работа при отрицательных температурах.
4. Относительно невысокий уровень шума.
5. Оптимальное соотношение цена/качество при небольших мощностях.

Основные недостатки бензиновых электрогенераторов:

1. Относительно высокий расход топлива.
2. Малый моторесурс.
3. Большая вероятность возгорания электрогенератора при несоответствующем содержании.
4. Высокая стоимость топлива.

Рекомендации: Если вам нужен электрогенератор мощностью до 5 кВт с режимом работы 1…3 часа в сутки, тогда оптимальным вариантом будет бензиновый небольшой и компактный электрогенератор. Однако следует знать, что в обслуживании он будет стоить дороже за счет более дорогого топлива (бензин высоких марок). Более-менее хорошего качества бензиновый электрогенератор имеет моторесурс не менее 1500 часов.

Если в вашем доме есть большое количество бытовой электротехники и инструментов, которыми вы активно пользуетесь, тогда для вас бензиновый генератор может не подойти. Его использовать будет не целесообразно.

Инверторный генератор

Инверторный генератор – это разновидность бензинового генератора, особенность которого является в том, что установка состоит из генератора переменного тока, подсоединенного напрямую к двигателю, фото 3. Другое название инверторного генератора — цифровой генератор. Такая конструкция электрогенератора позволяет значительно снизить его габариты и вес.

Основные достоинства инверторных генераторов:

1. Легкий вес и компактные размеры.
2. Точность вырабатываемого тока, которая позволяет их использовать для работы высокоточного и медицинского оборудования.
3. Наличие шумоподавляющего устройства. Низкое значение шума при его работе (не более 3…9 дБ).
4. Высокая экологичность установки.
5. Низкий расход топлива (на 20…30% ниже от традиционных бензиновых).

Основные недостатки инверторных генераторов:

1. Относительно высокая стоимость.
2. Не производятся высокой мощности.

Дизельные генераторы

Дизельные электрогенераторы производятся небольшой и очень большой мощностью, которая может достигать до 3000 кВт, фото 4.

Максимальное время беспрерывной работы составляет – 5 и более суток.

Максимальный моторесурс составляет — 40000 часов и более.

Так как выхлопные газы от работы дизельных электрогенераторов более вредные чем бензиновые, то следует обязательно обеспечить хорошую систему вентиляции и вытяжку в помещении, где будет находится электрогенератор.

Основные преимущества дизельных электрогенераторов:

1. Возможность непрерывно работать на протяжении многих часов и суток.
2. Низкий расход топлива (в 2…3 раза по сравнению с бензиновыми).
3. Огромный ресурс работы.
4. Хорошо переносит резкие нагрузки.
5. Низкая вероятность возгорания.
6. Высокая надежность работы установки.
7. Широкий ассортимент разных моделей.
8. В сравнении с бензином солярка более дешевый вид топлива.

Основные недостатки дизельных электрогенераторов:

1. Большой собственный вес.
2. Относительно высокий уровень шума. Необходимость выделения для установки отдельного помещения.
3. Высокая стоимость (в 1,5…2 раза дороже бензиновых электрогенераторов).
4. При очень низких температурах воздуха (от -10…-15°С) большая вероятность отказа установки работать.
5. На дизельные электрогенераторы негативно сказываются частое включение/выключение (остановка/старт).
6. При плохом качестве дизтоплива генератор может отказаться работать.

Рекомендации: Если вам нужен надежный электрогенератор мощностью 10 кВт и более, тогда оптимальным вариантом является дизельный генератор.

Газовые генераторы

Газовые электрогенераторы производятся мощностью 0,8…24 кВт, а некоторые особо мощные могут достигать до 300 кВт, фото 5. Газовые электрогенераторы могут работать на сжиженном и природном газе. В последнее время эта категория электрогенераторов набирает популярность.

Максимальный моторесурс составляет — 30000 часов и более.

Основные преимущества газовых электрогенераторов:

1. Высокая экологичность установки.
2. Относительно низкая стоимость топлива.
3. Относительно низкий уровень шума.

Основные недостатки газовых электрогенераторов

1. Высокая стоимость оборудования и его подключения к центральной системе газоснабжения.
2. Более высокая стоимость текущего обслуживания.

Двухтопливные генераторы

Двухтопливные генераторы – это установки, которые могут работать на двух видах топлива, в зависимости от значения конкретной нагрузки, таким образом, достигается оптимальность работы всего устройства в целом, фото 6. Двухтопливные генераторы имеют оптимальное и стабильное значение КПД и могут переносить повышенные нагрузки.

Двухтопливные электрогенераторы производятся таких видов:

• газово-бензиновые генераторы;
• газово-дизельные генераторы.

Основные преимущества двухтопливных электрогенераторов:

1. Возможность автоматического переключения из одного рода топлива на другой без перебоя электропитания.
2. Универсальность.

Основные недостатки двухтопливных электрогенераторов:

1. Большие габариты установки.
2. Высокая стоимость оборудования.

В зависимости от количества фаз различают:

• однофазные электрогенераторы;
• трехфазные электрогенераторы.

Область применения однофазных электрогенераторов:

Используются в быту для выработки тока напряжением 220 В, для работы таких приборов как:

• различные электроинструменты;
• бытовая техника;
• компьютер.

Трёхфазные электрогенераторы вырабатывают только переменный электрический ток напряжением 220 В и 380 В.

Область применения трехфазных электрогенераторов: Промышленность, для работы специального промышленного мощного оборудования.

Бывают электрогенераторы асинхронные и синхронные.

Основные преимущества асинхронных электрогенераторов:

1. Простая закрытая конструкция.
2. Более высокая стойкость к воздействию грязи или влаги.
3. Более стойкие к короткому замыканию.
4. Оптимальный вариант для работы сварочных аппаратов.

Основные преимущества синхронных электрогенераторов:

1. Более вынослив к перегрузке при запуске.
2. Возможность выдавать более точное и стабильное значение силы тока.

Основные недостатки синхронных электрогенераторов:

1. Сложная конструкция.

Характеристики электрогенераторов, на которые следует обратить внимание при выборе

1. Тип охлаждения. В зависимости от типа охлаждения двигателя различают генераторы с:

• воздушным охлаждением (при мощности генераторов 0,9…5 кВА);
• жидкостным охлаждением;
• масляное охлаждение.

Воздушное охлаждение в основном применяют для небольших, портативных бензиновых или дизельных электрогенераторах, которые обладают небольшой мощностью.

Генераторы с жидкостным (водяным) охлаждением используют в основном для больших промышленных и мощных электрогенераторов дизельного вида. Водяное охлаждения имеет большое преимущество – при работе генератор издает низкий шум.

2. Тип запуска электрогенератора. Электрогенераторы выпускаются со следующим типом запуска:

• ручной запуск с помощью шнура;
• запуск с помощью электростартера, который приводится в работу кнопкой или ключом.
• дистанционный запуск с помощью пульта.

Наличие в генераторе электростартера позволяет запускать установку автоматически без участия человека, что очень удобно при аварийном отключении централизованного электроснабжения.

3. Степень защищенности электрогенератора. От значения степени защищенности генератора зависит его работа в неблагоприятных или непредвиденных условиях.

Степень защищенности электрогенераторов определяется буквами и цифрами:

• буквенное обозначение – IP;
• первая цифра от 0 до 6 показывает класс защиты от воздействия твердых предметов;
• вторая цифра от 0 до 8 показывает класс защиты от воздействия влаги.

Чем больше значение цифр, тем лучшая защита электрогенератора. Для электрогенератора, который будет использоваться для частного дома достаточно иметь степень защищенности не менее IP23. Электрогенераторы, которые имеют полную защиту от пыли и падению в воду имеют степень защищенности IP68.

Основные рекомендации по выбору электрогенератора

1. Стоимость электрогенератора зависит от таких характеристик:

• особенности данной установки;
• мощность;
• гарантийный срок эксплуатации;
• шумность;
• мобильность;
• вид топлива.

Если вы решили покупать электрогенератор, тогда нужно покупать только очень качественный генератор. Здесь очень хорошо работает пословица: «Скупой платит дважды».

2. Оптимальным выбором электрогенератора для дома являются такие виды:

• бензиновые;
• газовые;
• дизельные.

3. Ведущими производителями электрогенераторов хорошего и высокого качества являются следующие:

• Isuzu (Япония);
• Honda (Япония);
• Subaru (Япония);
• Deutz (Германия);
• Geko (Германия);
• Yamaha (Япония);
• Kohler (США);
• Нuter (Германия);
• Eisemann (Германия);
• SDMO (Франция);
• Briggs&Stratton (США);
• Elemax (Япония).

Электрогенераторы «Yamaha» относятся к профессиональному классу установок, которые все полностью производятся и собираются в Японии (замкнутый цикл производства). Электрогенераторы данного производителя зарекомендовали себя как экономичной, долговечной, с низким шумом работы, простой в обслуживании и эксплуатации техникой. «Yamaha» выпускает такой спектр электрогенераторов:

• двух- и четырехтактные бензиновые;
• дизельные;
• инверторные.

Немецкие электрогенераторы «Geko» и «Eisemann» в своих установках используют японские двигатели «Honda» или американские «Briggs&Stratton».

Электрогенераторы «Eisemann» (Германия) производятся трех линеек:

• «Profiline» – предназначены для работы на стройках, предприятиях и использование в частных домах;
• «Topline» – компактные, маломощные электрогенераторы;
• «Ecoline» — электрогенераторы высокой мощности.

Электрогенераторы «Eisemann» и «Geko» обладают следующими особенностями:

• высокая надежность работы;
• большой ресурс;
• простота в управлении;
• относительно низки расход топлива;
• более тихие в работе;
• ремонтопригодность установок.

4. Если в вашем доме много бытовой техники, наличие серьезной охранной системой видеонаблюдения, автоматикой, наличие электрического или газового котла, тогда вам надо рассчитывать на электрогенератор мощностью 10 кВт и более.
5. Дизельный электрогенератор целесообразно покупать в таких случаях:

• при необходимости использовать электрогенератор в качестве основного источника электроэнергии;
• при необходимости использовать электрогенератор непрерывно длительное время;
• необходима мощность электрогенератора 10…15 кВт и более (бензиновые генераторы редко бываю прочностью более 10 кВт).

Не рекомендуется покупать дизельный генератор с воздушным охлаждением, который будет стоить дорого, а возможности идентичны бензиновому генератору, который стоит намного дешевле и работает также максимум 8 часов.

6. Косвенным показателем высокого качества двигателя электрогенератора, является частота замены масла. Если двигатель высокого качества, тогда замена масла происходит не чаще, чем через 100 часов его работы (в крайнем случае не чаще, как через 50 часов). Если масло нужно менять через каждые 15…20 часов, то такие генераторы лучше не покупать.
7. Специалисты рекомендуют, чтобы рабочая нагрузка потребителей не превышала 80% мощности электрогенератора, так как это залог более длительного срока службы оборудования.
8. Для строительства частного дома вполне достаточно использовать электрогенератор мощностью в пределах 4…7 кВА (кВт/час).
9. При аварийном отключении центрального электроснабжения на короткое время (1…3 часа) при минимальном электропотреблении достаточно использовать автономный электрогенератор мощностью до 2 кВА (оптимальный вариант — бензиновый).
10. Рекомендуется покупать электрогенераторы с объемом топливного бака не менее 15 л, что позволить не часто доливать топливо.
11. При необходимости непрерывной работы генератора до 8 часов — следует покупать бензиновый генератор. При необходимости непрерывной работы генератора более 8 часов — следует покупать 2 шт. бензиновых генераторов с поочередным включением или 1 дизельный генератор с жидкостным охлаждением.

Автор публикации – эксперт GIDproekt

Конев Александр Анатольевич