Принцип работы газового генератора на природном газе

Газовый генератор – надежный и экономичный источник энергии

Содержание:

  1. 1. Принцип работы газогенератора
  2. 2. Выгода от использования газа в качестве топлива
  3. 3. Учесть все важные нюансы
  4. 4. Подведем итог

Если несколько лет назад пик популярности газогенераторов пришелся на Новую Зеландию, Австралию и США, то сегодня и в России все чаще им отдают предпочтение как более выгодному варианту, по сравнению с бензиновыми и дизельными. Причем эти установки находят применение не только в частном секторе, но и на предприятиях, где перебои с подачей электроэнергии просто недопустимы – это влечет к потерям прибыли, простоям в работе или порче товара. Приведем простой пример. Склад молочной продукции находится в микрорайоне, где отключения электроэнергии происходят несколько раз в неделю и порой затягиваются на весь день. Это грозит владельцу колоссальными убытками, ведь продукты могут испортиться (особенно в жару), из-за отсутствия электропитания могут сорваться важные отгрузки и другие операции, связанные с работой офисной техники. Если к зданию подведена газовая магистраль, то есть смысл использовать в качестве резервного источника электроэнергии газовые генераторы. Что же он собой представляет и в чем его отличие от жидкотопливных аналогов?

Принцип работы газогенератора

Этот агрегат внешне практически не отличается от бензиновых и дизельных: имеется силовая рама, защитная крышка и панель управления с розетками. Внутри также расположен генератор, вырабатывающий переменный ток, и двигатель внутреннего сгорания. Единственное, что отличает газовую станцию от жидкотопливной – это отсутствие топливного бака. Ресурсом для работы двигателя служит магистральный газ или сжиженный. В первом случае генератор подключается к газопроводу, во втором – к баллону. Топливо поступает в двигатель по шлангу и смешивается с воздухом с помощью системы диффузоров. После этого газо-воздушная смесь сжимается. Чем двигатель мощнее, тем сильнее происходит сжатие. Энергия, полученная при сгорании газа, преобразуется в электрическую посредством генератора, а отходы горения отводятся через специальный клапан в выхлопную трубу. Благодаря высокому октановому числу газа (более 100) удается добиться высокой степени сжатия без детонации, что способствует снижению уровня выбросов продуктов сгорания и тихой работе двигателя, по сравнению с жидкотопливными аналогами (у них октановое число в среднем 77 – 85). Но это далеко не единственное преимущество.

Выгода от использования газа в качестве топлива

На практике доказано, что за год работы газогенератора благодаря экономии на топливе можно окупить до половины стоимости самого агрегата. Чтобы Вы могли более наглядно представить себе суть этого, сравним две установки мощностью в 5 кВт – бензиновую и газовую. В среднем при использовании бензина за выработку 1 кВт в час пользователь платит 7,92 рубля (при расходе топлива в 2,2 л/ч на 5 кВт), а при применении газа – значительно меньше. Проведем расчет:

Если заправка баллона 20 кг сжиженного газа составляет около 300 рублей, то стоимость выработки 5 кВт в час составит 24 рубля (при расходе топлива 1,6 кг/час). Таким образом, 1 кВт обойдется в 4,8 рублей. Используя магистральный газ можно сэкономить еще больше: при потреблении 1,75 куб.м топлива в час на выработку 5 кВт электроэнергии будет затрачиваться 2,1 рубль в час, следовательно, за 1 кВт придется заплатить всего 0,42 рубля.

Кроме денежной экономии, у газового генератора есть еще ряд достоинств:

  • Удобство эксплуатации – в отличие от жидкотопливных, газовые установки не требуют постоянного контроля уровня топлива. При работе на сжиженном газе одного баллона объемом в 50 литров хватит на то, чтобы обеспечить бесперебойную работу устройства до 20 часов. Когда топливо закончится, нужно будет просто отсоединить от него шланг и переткнуть к новому баллону. А если Вы будете использовать магистральный газ, то проблем с дозаправкой не будет вовсе.
  • Нет проблем с доставкой и хранением топлива – если запасы солярки и бензина нужно пополнять достаточно часто, так как хранить длительное время такое топливо не рекомендуется, то с газом таких неудобств нет. При подключении электростанции к газовой магистрали место для хранения топлива вообще не требуется. Для баллонов со сжиженным газом нужно помещение, зато хранить его можно в течение нескольких лет.
  • Неприхотливость к температурным условиям – газовый генератор отлично заводится в любое время года, так как газ не кристаллизуется при минусовой температуре, как это происходит с жидким топливом.
  • Долгий срок службы – как известно, самой уязвимой деталью электростанции является двигатель, ведь на него в процессе эксплуатации оказываются большие нагрузки. В отличие от жидкого топлива, газ при сгорании не образует нагара и отложений на цилиндре и поршневой части, что помогает снизить риск поломок и увеличить ресурс работы примерно на 25%. Менять масло и свечи придется в 2 раза реже, чем в бензиновых установках.

Мы перечислили основные преимущества работы с газовым генератором, но не стоит забывать и об ответственности пользователя. Ведь к эксплуатации газового оборудования предъявляются особые требования. Чтобы они не стали для Вас неожиданностью после покупки, лучше знать заранее, с чем придется столкнуться.

Учесть все важные нюансы

Во-первых, стоит сказать о том, что установка в здании любого агрегата, работающего на газу, должна быть согласована с местной газовой службой. Для этого нужно обязательно предоставить два документа: технический паспорт оборудования и сертификат, которые выдаются при покупке генератора. В случае, когда электростанция устанавливается на промышленном объекте, может понадобиться еще разрешение Гостехнадзора. Копию этого документа Вы можете запросить у продавца.

К месту установки газогенератора предъявляются следующие требования:

При размещении на улице нужно обеспечить защиту устройства от дождя и снега, чтобы влага не попала на электроэлементы, и не произошло короткого замыкания. Если оно используется временно (на строительном участке или торговой точке), необходимо соорудить над ним навес. В случае, когда генератор будет находиться на улице длительное время, лучше поместить его в специальный контейнер.

При размещении оборудования в здании следует выбрать такое помещение, которое находится не ниже уровня земли и имеет площадь не менее 15 кв. метров. Там должна быть хорошая вентиляция, чтобы выхлопные газы не скапливались внутри. Для наибольшей безопасности лучше присоединить к выхлопной трубе специальный шланг для отвода сгоревшего газа на улицу.

Еще одним важным фактором, влияющим на стабильную работу газовой электростанции, является поддержание давления газа в пределах рекомендуемого производителем диапазона, например, 2000 – 6000 Па. Убедитесь, что давление в газовых трубах здания будет соответствовать этим требованиям. Кроме того, необходимо постоянно следить за состоянием шлангов и труб, по которым подается топливо, чтобы избежать утечки.

Подведем итог

Вы задумались о покупке газового генератора, но еще сомневаетесь? Мы перечислим ситуации, в которых использование этого оборудования будет рациональным, и это поможет принять Вам окончательное решение.

  • Если нужен резервный источник электроэнергии для здания, куда подведен магистральный газ (жилого дома, магазина, предприятия, учреждения).
  • Необходимо обеспечить электроснабжение в мастерской, на даче или на предприятии, где нет магистрального газа, но есть место для хранения баллонов со сжиженным топливом.
  • Планируется снабжать электроэнергией торговое оборудование на улице или инструменты и технику на стройплощадке. Есть возможность работы со сжиженным газом.
  • Нужна электростанция для предприятия, находящегося под контролем экологических служб.

Итак, если одно из этих утверждений Вам подходит, тогда покупка газового генератора – верное решение. Можно смело утверждать, что использование такого оборудования будет выгодным во всех отношениях. Купить электростанцию, работающую на газу, Вы можете в нашем интернет-магазине. Просто оформите заказ через сайт или позвоните менеджеру, и он проконсультирует Вас по всем вопросам.

Принцип работы газогенератора

Газовый генератор: устройство, принцип работы, характеристики

Многие современные устройства требуют запитки электрической энергией.

Но далеко не всегда существует возможность подключиться к сети.

Причиной тому является относительное удаление линий или постоянное перемещение потребителя.

В таких ситуациях на помощь приходит газовый генератор, как альтернативный вариант автономного электроснабжения на тех же стройках, загородных домах, промышленных предприятиях и даже военных объектах.

Конструкции газогенераторного оборудования

Техника состоит из преобразователя, вентилятора, скруббера, трубопроводной подводящей инфраструктуры, камеры сжигания и подключающей фурнитуры.

Конструкция ориентируется на условия термической переработки твердого топлива с целью выработки тепловой или электрической энергии.

Это может быть моноблочная или модульная установка с возможностью выполнения замены отдельных элементов.

Корпуса компонентов изготавливаются из металла (листовая сталь) путем сварочной компоновки.

В нижней части монтируется металлическая платформа, которую можно дополнять и ходовой частью в зависимости от конкретного конструкционного решения. В верхней же части обычно организуется система загрузки с бункером, к которому подводятся каналы подачи кислорода.

В промышленных газогенераторных установках для выработки электроэнергии иногда предусматриваются механические органы загрузки топлива с автоматической регулировкой. Но в этом случае и камера сгорания должна быть обеспечена специальными индикаторами, которые будут подавать команду на внесение очередной порции топлива.

Функциональные зоны газогенератора

Все внутреннее пространство агрегата можно условно поделить на четыре отдела:

  • Зона просушки. Своего рода камера подготовки топлива, в которой те же дрова обретают оптимальную температуру без излишков влаги. Обычно температурный режим на этом участке составляет 150-200 °С.
  • Зона сухой перегонки. Еще один этап подготовки твердотельного топлива, но в условиях более высокого температурного режима до 500 °С. На этой стадии газогенераторная установка обугливает дрова с целью выведения из них смол, кислот и других нежелательных веществ.
  • Зона горения. Этот отдел размещается на уровне подключения воздушных каналов, по которым направляется воздух для поддержания стабильности горения. Конструкционно это обычная камера сжигания, которая присутствует во всех твердотопливных котлах. Средняя температура в ней варьируется от 1100 до 1300 °С.
  • Зона восстановления. Участок между колосниковой решеткой и камерой сгорания. По аналогии с современными пиролизными котлами можно представить этот отдел как место повторного сгорания. Сюда из зоны сжигания попадает раскаленный уголь, который может выниматься или тут же утилизироваться.
Читайте также  Двухмассовое сцепление принцип работы

Принцип работы газогенераторной установки

Рабочий процесс данного оборудования основывается на неполной переработке углерода, выделяемого при сжигании топлива.

В качестве твердотопливных элементов могут выступать как дрова с углем, так и биоматериалы наподобие торфяных брикетов, пеллетов или гранул из отходов деревоперерабатывающей промышленности.

Полученный углерод при взаимодействии с подведенными потоками воздуха может присоединять к себе атомы кислорода.

Полученный газ потенциально может отдать объем энергии, соответствующей лишь 30% от изначально загруженного топлива, из которого он был выработан.

С другой стороны, для переработки углерода требуется гораздо меньше ресурсов – как минимум, кислород требуется в минимальном объеме. И уже в процессе вторичного сжигания газогенераторная установка вырабатывает целевую энергию, пригодную для использования.

На этом этапе могут задействоваться различные преобразователи и аккумуляторные батареи – в зависимости от типа энергии, которую планируется получать из газовоздушной смеси.

Бытовые газогенераторы

Домашнее котельное оборудование — это полноценный резервный генератор, который можно использовать в случае отключения основного энергоснабжения.

Расчет газогенераторного оборудования по мощности

Мощность агрегата усредненно следует соотносить с площадью целевого помещения эксплуатации, имея в виду следующую взаимосвязь: на 10 м2 приходится 1 кВт мощностного потенциала от генерируемой газовой смеси.

Так, для площадки на 50 м2 потребуется установка не менее чем на 5 кВт, а если площадь производственного объекта составляет 1000 м2, то нужна будет система обогрева минимум на 100 кВт.

Плюсы технологии

Газогенераторы отлично справляются с базовыми задачами выработки энергии.

Так, если обычные твердотопливные агрегаты имеют КПД на уровне 60%, то газовые аналоги – более 80%.

Отмечаются и положительные нюансы обслуживания. Поскольку в камере происходит полное сгорание с выводом углекислотной смеси, в дальнейшем не требуется специальная очистка стен оборудования.

Безусловно, есть и преимущества экономического характера. Простейшая газогенераторная установка на дровах позволяет сэкономить до 30-40% по сравнению с электрическими обогревателями и котлами, обеспечивающими аналогичный тепловой эффект.

Виды газовых генераторов

Основным критерием, по которому осуществляется классификация газогенераторов, является мощность.

Условно выделяют четыре группы.

Маломощные газовые генераторы.

Их активная мощность не превышает 5-6 кВт. Этого достаточно для обслуживания дачного дома со стандартные набором бытовых электроприборов, таких, как чайник, электроплита, телевизор либо освещение. Подключать электронику, чувствительную к качеству напряжения, к такому газогенератору не рекомендуется, так как он не может обеспечить идеальное качество тока. Достаточно высокая цена (30-40 тысяч рублей) окупается относительной дешевизной газа и достаточно высоким моторесурсом.

Газогенераторы мощностью 10-20 кВт

Используют воздушное охлаждение. Такие агрегаты предназначены для обслуживания частных домов средних размеров. Обычно в комплектацию входит система автоматизации, запускающая газогенератор в случае обрыва сети. Благодаря воздушному охлаждению затраты на обслуживание прибора снижаются. Однако снижается и срок бесперебойной работы. Благодаря защитному кожуху агрегат можно запускать на улице – он работает при экстремально низких температурах до – 30 градусов.

Газогенераторы мощностью 10-25кВт

Используют жидкостное охлаждение. Принципиальное отличие этой группы заключается в возможности длительной беспрерывной работы. Если межсервисный период составляет 250 часов, генератор можно активно эксплуатировать 10 суток подряд без перерыва. После этого требуется замена масла. Ввиду высокой стоимости (от 450000 рублей), такие газогенераторы используются достаточно редко.

Мощные газогенераторы

Способны обслужить многоэтажный дом, несколько зданий или даже промышленное предприятие.

Максимальная выгода достигается, если дом подключен к газовой магистрали. Здесь есть один значительный нюанс – при низком давлении газа генератор не сможет работать на полную мощность. Потому определяясь, газогенератор какой лучше выбрать для частного дома, необходимо предварительно уточнить, насколько фактическое давление газа соответствует номинальному.

Чаще всего этот вид топлива используется на маломощных газогенераторах. 50-литрового газового баллона хватает на 17-20 часов работы.

Принцип работы и устройство

Электрическая станция, работающая на газу, функционирует так же, как и бензогенератор.

Принцип её работы заключается в преобразовании механической энергии в электрическую.

Все рабочие операции проходят в силовой установке и генераторе.

Их ход протекает следующим образом:

  • Станция подключается к газовому баллону или магистральному трубопроводу;
  • газ через систему патрубков и фильтрующих устройств поступает в двигатель и взаимодействует с воздухом;
  • Сформировавшаяся топливно-воздушная смесь под действием цилиндров силового агрегата загорается, образуя газы расширения, которые активируют работу поршневого механизма;
  • Вращательные движения от вала двигателя передаются роторному устройству, которое трансформирует их в электроэнергию.

Разновидности

Каждый газогенератор для дома классифицируется по ряду признаков:

  • Длительности работы;
  • Типу генератора;
  • Виду топлива.

Длительность автономного функционирования

В соответствии с продолжительностью работы бытовые генераторы делятся на следующие разновидности:

  • Постоянные. Устройства такого рода используются в качестве единственного источника энергии в домашней системе электроснабжения. Применение постоянного генератора будет оптимальным решением для энергообеспечения дачных участков и загородных коттеджей, которые располагаются вдали от электрических магистралей либо находятся в тех районах, где нет возможности подключения к сети. Установка может быть подключена к таким источникам газа, как баллоны, газгольдеры или трубопроводы.
  • Резервные. Особенностью данного типа генераторов является необходимость его периодического выключения после нескольких часов непрерывной работы. Резервные установки могут работать в течение 20 часов, после чего им потребуется время на остывание, которое составляет в среднем около 2 часов. Аппараты этой категории могут использоваться только в качестве аварийных источников питания в период обесточивания внешних сетей.

Типы генераторов

В зависимости от типа генератора газовые электростанции делятся на следующие виды:

  • Однофазные. Данные агрегаты используются в качестве источника питания для однофазных энергопотребителей, функционирующих от тока с напряжением 230 В. Такие устройства рассчитаны на электроснабжение коттеджа в пределах нескольких часов.
  • Трёхфазные. Эти установки призваны обеспечить питание электроприборов, работающих от напряжения 380 В. Агрегаты такого типа применяются в производственных мастерских, а также на строительных площадках и территориях складских помещений. Использование трёхфазного генератора для загородного дома будет обоснованным лишь в том случае, если вблизи располагается трансформаторная подстанция на 380 В.

Виды используемого топлива

По виду используемого топлива все электростанции делятся на три типа:

  • Газовые генераторы для дома на природном газе. Эти агрегаты используются в том случае, если к дому подведён магистральный газопровод. Важную роль здесь играет давление газа, так при низких значениях аппарат не сможет осуществлять свои функции на полную мощность. Поэтому перед установкой такого газогенератора необходимо проконсультироваться в соответствующих инстанциях.
  • Электроустановки на сжиженном газу. Агрегаты данного типа обладают невысокой мощностью и способны проработать в непрерывном режиме на протяжении 15-20 часов. Подача топлива для таких аппаратов осуществляется посредством традиционных баллонов или специальных газгольдеров.

Виды газогенераторных установок

Разновидности газогенераторов:

  1. Устройство с прямым способом генерации сжигает уголь и полукокс. Здесь забор газа происходит сверху агрегата, а кислород поступает сверху.
  2. Агрегаты обратного процесса сжигают древесину и ее отходы. Кислород в таких изделиях поступает в камеру горения, а газ отдается снизу.
  3. Приспособления поперечного способа получают кислород через фурмы внизу корпуса. Оттуда же, только с другой стороны отдается газ.

Как работает газовый генератор?

Наиболее эффективны для энергоснабжения

  • жилых коттеджей
  • целых поселков в отдаленной от городской черты местности
  • крупных предприятий
  • нефтедобывающих платформ и скважин
  • очистных сооружений
  • шахт

Высокопродуктивны для использования:

  • на производственных объектах
  • в строительной отрасли
  • в медицинских учреждениях и административных зданиях
  • в гостиницах, аэропортах, узлах телекоммуникации, системах жизнеобеспечения
  • во многих других сферах, где необходимо автономно работающее генерирующее оборудование, способное работать в связке с централизованными тепловыми и энергоснабжающими системами

Используемые в настоящее время газовые генераторы классифицируются на три основные классы:

  • стандартные, используемые только для выработки электроэнергии;
  • когенерационные, предназначенные не только для поддержания соответствующего напряжения в сети, но и производящие тепло;
  • тригенерационные, в сочетании с электроэнергией вместо тепла генерирующие холод.

Первый класс генераторов отработанные при производстве электричества газы утилизирует их в атмосферу. А вместе с ними и тепловую энергию. Это малоэффективно, в силу чего сегодня повышенной популярностью пользуются когенерационные установки: устройства отработанные газы пропускает через теплообменник, в котором нагревается вода. В результате имеется возможность по созданию горячего водоснабжения. По популярности им уступают тригенерационные приборы: производимый ими холод позволяет нормально функционировать холодильным установкам.

Принцип работы и конструкция газовых генераторов

Конструкция газового генератора включает в себя стандартный двигатель внутреннего сгорания, а также внешние смесеобразование и искровое зажигание горючего вещества в камере сгорания. В качестве энергоресурсов в используется природный газ, поддерживающий функционал устройства по циклу Отто. Его суть заключается в выделении при сгорании топлива энергии, которая приводит в механическое движение вал двигателя. Далее вращательный момент передается генератору, в котором и происходит выработка электроэнергии.

Газовые двигатели превосходно зарекомендовали себя в составе генерирующих установок, используемых периодически либо постоянно в момент пиковых нагрузок, а также в виде резервных и аварийных источников качественной электроэнергии и тепла. Это, безусловно, придает конструктиву определенной модели своеобразную уникальность, в силу которой применять резервный генератор в постоянной работе нет экономического смысла. Как и инженерное оборудование, наделенное высокой мощностью и производительностью, эксплуатировать только от случая к случаю. Это не только приведет к материальным издержкам, но может стать причиной поломки агрегата.

Читайте также  Принцип работы вакуумного насоса на ассенизаторе

В сравнении с иными генерирующими установками, газовые генераторы неподражаемы еще и тем, что могут работать как когенерационные установки, что означает одновременную выработку и электрической энергии, и тепла, что не по силам ни дизельным, ни бензиновым генераторам. Определенная модификация ГГУ может использоваться и для производства холода, а также в комплексе с насосными приводами и газовыми компрессорами.

Газовые генераторы по своему конструктиву делятся на:

  • устройства для постоянного функционирования;
  • для периодичной эксплуатации;
  • в качестве аварийного источника.

Установки способны вырабатывать однофазный и трехфазный электроток, параметры выходного напряжения также различны: как правило, производится переменный ток в 220 либо 480 В и частотой 50 Гц.

В качестве топлива газогенераторные агрегаты могут использовать не только природный газ, но и другие виды газовых энергоресурсов, такие как газы с низкими теплотворными характеристиками, невысокой детонирующей способностью, низким содержанием метана или газы с высокими теплотворными параметрами: бутан, пропан, факельный. В большинстве моделей предусмотрена возможность перестройки работы на одном виде газа на другой.

Помимо этого, существуют и более совершенные двухтопливные модели двигателей, способные функционировать сразу на газу и на жидком видах топлива:

  • природный (сжатый, сжиженный и магистральный);
  • пропан-бутановые смеси;
  • попутный из нефтяных скважин и пары резервуаров больших дыханий;
  • промышленный (коксовый, пиролизный, биогаз, из стоков, шахтный и другие).

Преимущества газогенераторных устройств

    Удобства при транспортировке, хранении и эксплуатации.

Газовые электростанции вполне стабильно функционируют в широком температурном диапазоне – от +50 до -50 С. При этом они абсолютно не требуют обязательного обустройства специализированных помещений: вполне достаточно навеса, который предохранит оборудование от контакта с атмосферной влагой. В некоторых случаях можно использовать обычную будку. Единственным обязательным требованием является устройство заземления.

Отдельным преимуществом этих установок являются и требования к хранению топлива.

Газ можно хранить неограниченное время, а бензин либо дизтопливо уже через полгода могут потерять свое октановое значение, в смеси появиться осадок в результате расслоения. Для иных моделей генераторов существуют ограничения по времени беспрерывной работы: на бензине – не более 10 часов. А вот ГГУ лишь на одном газовом баллоне способна перекрыть этот срок в два с лишним раза.

Абсолютная безукоризненность и высокая ремонтопригодность.

Эти параметры подтверждены практикой использования: на четверть выше срок службы, чем у жидкотопливных генераторов. Благодаря применению более чистого топлива в системах отсутствует риск скопления нагара, который может привести к неисправности устройства и требует периодической чистки узлов.

  • Огромный моторесурс, достигающий 320 тысяч моточасов. Соответствующая и производительность, превышающая КПД бензиновых и дизельных аналогов.
  • Низкая стоимость в ряду иных моделей генерирующего оборудования. Это преимущество сочетается и с пониженным потреблением энергоресурсов при аналогичным объеме выработки электроэнергии.
  • Экологичность. При сгорании газа отсутствуют выхлопы, наносящие ущерб окружающей среде. Благодаря этой особенности газовые генераторы широко распространены в жилом секторе. Они часто практикуются в странах с повышенными «экологическими» требованиями, где на первое место ставится не только качественность энергоснабжения, но и безвредность этого процесса.
  • Встроенные системы автозапуска или удаленного управления. Использование данных элементов не требует обоснования, т.к. они предоставляют максимальное удобство в эксплуатации. Кроме того, существует возможность выбора того или иного компонента в соответствии с конкретными пожеланиями потребителя.

    • Недостатки газогенерирующих установок

    Наиболее существенным ограничением является доступность топлива в определенной местности. Также повышены требования и со стороны контролирующих организаций, потому что газ относится к взрывоопасным смесям. Для транспортировки этого топлива применяется спецтехника.

    Если же есть возможность подключения к центральной магистрали, то многие ограничения не действуют: достаточно получить соответствующее разрешение на подключение к магистрали, осуществить врезку и грамотную обвязку точки потребления. Это требует определенных материальных издержек, которые в ряде случаев могут в разы повысить стоимость приобретения и монтажа газового генератора.

    Преимущества и недостатки газовых генераторов

    Автономное электричество и тепло в частном доме обеспечивает генератор энергии. Среди вырабатывающих ток механических систем широкое распространение получил газовый генератор, благодаря доступности топлива и многофункциональности применения. ГГУ могут быть использованы в нескольких режимах работы: как источник постоянного и аварийного обеспечения током, для периодической выработки энергии.

    1. Конструкция и принцип работы
    2. Все плюсы и минусы газовой модели
    3. Виды оборудования
    4. Советы специалиста
    5. Заключение

    Устройство и принцип работы

    Энергоресурсом для работы данного механизма является смесь газов, преобразующихся в генераторный газ. Помимо природного газового ресурса в ГГУ используется промышленный и попутный газ из нефтяных скважин, а также сжиженная смесь пропан-бутан и продукт переработки угля.

    Водородный генератор работает на воде и электричестве.

    • Двигатель внутреннего сгорания;
    • Камера сгорания;
    • Корпус.

    В процессе работы продукт сгорания смесей образует давление на поршни мотора центрального узла системы.

    В результате передающего импульса коленчатого вала мотора валу генератора образуется электрическая энергия. Получаемый на выходе ток а может иметь разную характеристику, в зависимости от модификации газогенератора: трех- и однофазный, переменный и постоянный.

    По целесообразности использования ГГУ разделяются на три типа:

    1. Газовый генератор для производства электричества;
    2. Когенераторы для производства электричества и тепла;
    3. Тригенераторы для производства электричества и холода.

    В обычных газовых агрегатах на природном газе отработанный материал выбрасывается в атмосферу после сгорания. Модификация когенераторов устроена иначе: отработанный материал через теплообменник передает тепло воде отопительной системы. Реже встречается тригенератор, который преобразует энергию отходных материалов в холод.

    По запуску системы ГГУ отличаются друг от друга:

    • Автоматизацией запуска;
    • Ручным запуском системы.

    Автоматический запуск генератора происходит самостоятельно после отключения сети. Ручной запуск осуществляется либо нажатием кнопки электростартера, либо посредством шнура.

    По способу установки ГГУ бывают открытого и закрытого типа. Открытый газовый генератор может функционировать в температурном режиме от +5 градусов. Закрытые установки защищены специальным покрытием — кожухом. Такие ГГУ могут быть установлены на открытом пространстве, но под навесом.

    По типу устройства газовый генератор для дома бывает с воздушным и жидкостным охлаждением. Последний тип установки предназначен для бесперебойного обеспечения энергией, так как может работать до десяти дней подряд. Воздушное охлаждение обеспечивает работу силового оборудования в пределах десяти часов непрерывно.

    Преимущества газовых систем

    Рассмотрим ряд преимуществ и особенности силовых систем на газу:

    • Дешевое топливо;
    • Экологичность;
    • Высокая производительность;
    • Неограниченное рабочее время;
    • Легкий запуск;
    • Автоматизация процесса работы;
    • Корректировка мощности работы программным управлением.

    В отличие от дизельных/бензиновых генераторов, вихревые газогенераторы и другие установки могут быть использованы для выработки тепловой энергии отопительной системы дома. Такая работа не под силу другим видам генераторов, и дает несравненное преимущество перед ними.

    Функционирование ГГУ при различных температурных режимах (-50/+50) делает их удобными для эксплуатации в различных регионах страны. Неприхотливость газового агрегата- несравненный плюс, ведь для его установки не требуется отдельного помещения.

    Смотрим видео, критерии выбора и также все плюсы и минусы агрегата:

    Следующим преимуществом является сам вид топлива: газовая смесь вихревых газогенераторов не теряет свои рабочие характеристики со временем. К примеру, дизельное или бензиновое топливо уже через полгода теряют октановое значение.

    Чистота и экологичность газового топлива имеет большие преимущества перед жидкими аналогами: газ не образует нагар в процессе сгорания. Поэтому газовый генератор не нуждается в периодической очистке узлов во избежание поломки системы. В соответствии с этим, срок эксплуатационной службы ГГУ значительно выше, чем дизельных/бензиновых аналогов.

    Отсутствие выхлопов при сгорании данного топлива в вихревых газогенераторах — одно из важных преимуществ ГГУ. Данные системы широко применяются в частном секторе для обеспечения энергией и теплом домов и коттеджей.

    Рабочее время ГГУ не ограничивается ничем: газовый генератор с одним баллоном топлива способен беспрерывно вырабатывать электроэнергию на протяжении двадцати и более часов, в то время как устройство на бензине имеет ограничение до десяти часов. КПД газового генератора тоже бьет все рекорды: 320 моточасов.

    Недостаток газовой модели: отсутствие топлива в некоторых регионах страны. Также транспортировка топлива требует спецтехники, а для подключения газового генератора к магистральному трубопроводу требуется специальное разрешение. Да и сама врезка точки потребления займет немалую сумму денег. Но это не сравнить с постоянным приобретением бензина/дизеля для питания генератора и коротким сроком эксплуатации дизельных/бензиновых установок.

    Виды систем

    Отличием газового генератора инверторного типа является производство электроэнергии со стабильным напряжением. Такая особенность используется для обеспечения питанием приборов высокой чувствительности к перепадам: медицинской и измерительной техники, электронного оборудования и т. д.

    Газовый генератор данной модификации отличается компактными размерами, удобной транспортировкой и приятным дизайном. Специальный корпус с шумопоглощающими элементами делает работу устройства практически бесшумной. Существенная экономия ресурса, которая достигается за счет регулировки оборотов движка в зависимости от нагрузки — еще один несравненный плюс данного агрегата.

    Газогенераторы на углях используются в тех регионах, где нет доступа к магистральным сетям. Агрегаты устроены с отсеком для загрузки твердого топлива (угля, опилок и даже отходов). Под отсеком с топливом вихревого газогенератора находится камера, где и образуются генераторные газы в процессе неполного сжигания топливного ресурса, благодаря дозированному «дутью». Поступление воздушных масс реагирует с горючими элементами топливной массы и образует генераторный газ.

    Использование пиролизного генератора обусловлено его всеядностью. Данный агрегат употребляет любой вид твердого топлива вплоть до мусорных отходов. Несмотря на это, аппарат продуцирует чистые газы и отличается экологичностью.

    Читайте также  Мини погрузчик bobcat s650

    Газовый генератор пиролизного типа оснащен современным управлением, бездымной дозагрузкой топливного сырья и многими новинками технических разработок. Основная привлекательность — дешевизна и доступность топливного ресурса.

    Принцип работы водородной модели основан на расщеплении молекул воды под действием электротока (электролиз). Разделение молекулы воды на кислород/водород образует активный газ, продукт горения которого дает энергию. Водородный газогенератор отличается экономичностью топливного ресурса и повышенной производительной мощностью.

    Водородный газогенератор современной модификации оснащен электронным управляющим блоком, который автоматически регулирует подачу электроэнергии, в зависимости от рабочей ситуации. Это значительно экономит энергетический расход. Опция аварийного оповещения предупредит о возможной поломке водородного газогенератора. Корпус и рабочие детали агрегата сконструированы из нержавеющей стали — это обеспечивает работу устройства довольно длительный срок — 20 и более лет. Водородный газогенератор широко используется в промышленности.

    Немного о вихревом генераторе:

    Использование вихревых газогенераторов обусловлено экономичным топливным ресурсом — стружки, отходы деревообрабатывающей промышленности, шелуха подсолнечника и прочее сырье. В процессе горения вырабатывается газ необходимого качества, который схож по своим рабочим свойствам с природным. Принцип горения топлива в вихревых газогенераторах характеризуется отсутствие доступа кислорода, что обеспечивает образование газообразного вещества необходимых качественных характеристик.

    Монтаж и этапы работ

    • Как подключить газовый генератор к центральной магистрали? Во-первых, необходимо получить разрешение специализированных государственных служб.
    • При монтаже ГГУ в подсобке следует обеспечить помещение отводящей системой выхлопных газов, установить отточную вентиляцию. Это можно осуществить самостоятельно, пользуясь инструкциями. Также можно пригласить для подключения генератора газа от магистральной газовой системы мастера. Работа будет стоить примерно 15-45 000 рублей.
    • При подключении генератора к баллону, разрешение спецслужб не требуется.

    Выбор необходимой модели генераторной установки нужно согласовывать с целесообразностью применения в ваших условиях. При отсутствии магистрального и баллонного газа можно установить вихревые или пиролизные агрегаты. Водородные установки требуют наличия электричества и стоят дорого.

    Для обслуживания электронной техники и приборов с высокой чувствительностью к скачкам напряжения используют инверторные модели ГГУ. И последнее — обратите внимание на рабочий ресурс, указанный в моточасах, а также на защитный кожух для генератора во дворе.

    Газовые генераторы от магистрального газа: особенности и критерии выбора

    При выборе типа электрического генератора для обеспечения резервного или постоянного электропитания, в газифицированных районах, в первую очередь следует обратить внимание на агрегаты, работающие на природном газе.

    Преимущества

    Газовый генератор от магистрального газа имеет целый ряд преимуществ перед аналогами, работающими на жидком топливе.

    Рассмотрим эти преимущества в разных аспектах:

    • Экономический.Электроэнергия, вырабатываемая генераторами, сжигающими магистральный газ, является самой дешевой. Стоимость одного киловатт-часа электричества такого генератора в несколько раз дешевле энергии, производимой жидкостными мини электростанциями.
    • Технический.Двигатели внутреннего сгорания, работающие на газе, имеют повышенный эксплуатационный ресурс. Это объясняется тем, что при сгорании газ не загрязняет внутренние поверхности двигателя. Попадая в картер через зазоры поршневых колец, газ не оказывает деструктивного действия на моторное масло и легко удаляется оттуда системой вентиляции картера, вновь отправляясь в камеру сгорания.
    • Экологический.Продукты сгорания природного газа наименее токсичны в сравнении с теми, что выделяются в процессе сжигания жидкого минерального топлива.

    Принцип работы и устройство

    Электрический газовый генератор представляет собой агрегат, состоящий из двигателя внутреннего сгорания, использующего газ как топливо, и собственно генератора, находящегося с ним на одном валу. Генератор является электрической машиной, состоящей из вращающегося ротора и неподвижного статора. Вращаемый двигателем ротор создает напряжение на выводах обмотки статора, которое и потребляется нагрузкой.

    В электрогенерирующих агрегатах могут применяться два вида генераторов:

    • Синхронные;
    • Асинхронные.

    Синхронный генератор оснащен обмоткой возбуждения, расположенной на роторе и питающейся постоянным током через щеточный механизм. Магнитное поле ротора, создаваемое током возбуждения, индуцирует вращающееся магнитное поле в обмотках статора, причем, вращение этих полей происходит синхронно. Частота генерируемого напряжения определяется угловой скоростью вращения ротора, поэтому последняя должна быть постоянной, что достигается системой регулирования оборотов приводного двигателя внутреннего сгорания.

    Изменением тока возбуждения регулируется амплитуда выходного напряжения. Такие генераторы имеют обратную связь по напряжению. Это позволяет им быстро реагировать на резкое изменение нагрузки (например, при запуске электродвигателей) и, корректируя ток возбуждения, поддерживать уровень выходного напряжения.

    К недостаткам генераторов этого типа следует отнести достаточно сложную конструкцию, обусловленную наличием системы питания обмотки возбуждения и щеточного механизма, являющегося довольно частой причиной отказов.

    Асинхронный генератор не имеет щеточного механизма, так как на его роторе вместо обмоток располагаются постоянные магниты, которые при вращении ротора создают вращающееся поле в обмотках статора. Конструкция такого генератора более проста и надежна, но по своим функциональным качествам, он уступает синхронному генератору. Ввиду отсутствия возможности регулировать уровень напряжения, мощность такого генератора должна выбираться с определенным запасом.

    Отдельный класс устройств образуют газовые генераторы на природном газе, содержащие инверторные преобразователи. В таких конструкциях используются асинхронные генераторы, имеющие многополюсное исполнение, вырабатывающие напряжение высокой частоты, которое после выпрямления поступает на вход инвертора. Инвертор преобразует постоянное напряжение, обеспечивая строго синусоидальную форму и стабилизированный уровень выходного сигнала.

    Газогенераторы инверторного типа несут в себе преимущества синхронных и асинхронных генераторов: простоту конструкции электрической машины, не содержащей щеточный механизм, а также возможность гибко реагировать на изменение нагрузки, стабилизируя напряжение. Кроме этого, качество синусоиды выходного напряжения, задаваемое микропроцессорным блоком, выше, чем в чисто электромашинных системах.

    Коэффициент гармонических искажений, являющийся одним из показателей качества электрической энергии, у генераторов инверторного типа, значительно ниже предельной величины, допускаемой действующими сетевыми правилами.

    Возможно, вам будет интересно:

    Интересной разновидностью газогенераторов является газовый генератор на дровах, который можно сделать своими руками из подручных материалов. Процесс изготовления описан в нашей подробной статье.

    Узнайте, что такое аргонно-дуговой сварочный аппарат из подробной статьи на нашем сайте, которая описывает его особенности и критерии выбора.

    Электрогенерирующие установки на газовом топливе различаются по функциональному назначению и типу топлива.

    Агрегаты, предназначенные для постоянной работы в качестве основного источника электроснабжения, имеют стационарное исполнение. Обычно это устройства с массивной рамной конструкцией. Компоновка их предусматривает удобный доступ для осуществления операций по обслуживанию механических и электрических узлов агрегата. Конструкция двигателей внутреннего сгорания имеет жидкостную систему охлаждения, оборудованную насосом и выносным радиатором с вентилятором обдува.

    Такие агрегаты имеют большие межремонтные сроки и повышенный общий эксплуатационный ресурс.

    На фото 1 показан стационарный генератор, подключенный к газовой магистрали.

    Агрегат имеет защитный кожух, позволяющий устанавливать его на открытом воздухе. Он может быть размещен на удаленной от жилых помещений территории в целях уменьшения раздражающего влияния шума. Иногда такие генераторы размещают в специально построенных для этого помещениях. Такой вариант размещения позволяет агрегату функционировать в более благоприятных условиях и снизить уровень шума при его работе практически до нуля.

    Другой класс электрогенерирующих агрегатов представлен газовыми генераторами с автозапуском, которые служат в качестве резервных источников электроснабжения. Они предназначены для кратковременной (до нескольких часов) работы при исчезновении основного электропитания. Пример такого агрегата представлен на фото 2.

    Критерии выбора

    После того, как принято решение о выборе агрегата, использующего газ в качестве топлива, следует рассмотреть газогенераторы для выработки электроэнергии на природном газе. Следующим после типа топлива важным критерием, которым нужно руководствоваться при выборе, является мощность генерирующей установки.

    Выбирая генератор для постоянного электроснабжения объекта, нужно учитывать не только существующую в настоящий момент нагрузку, но и прогноз ее увеличения в будущем. Такой агрегат является весьма дорогостоящим, рассчитан на долгое время эксплуатации. Ситуацию, когда установка, например, кондиционера или посудомоечной машины станет невозможной по причине недостаточной мощности генератора, допустить нельзя.

    Если генератор предполагается использовать в качестве резервного питания только основной нагрузки, нужно определить ее мощность. Это может быть только часть освещения дома, телевизор и компьютер. Если добавить электроплиту и кухонные электроприборы, требуемая мощность генератора, соответственно и его цена, возрастет.

    Кроме мощности выбираемого генератора, могут оказаться важными показатели качества электроэнергии. Например, в доме могут находиться электронные приборы, критичные к форме кривой напряжения питания. В этом случае следует проверять соответствие качества вырабатываемой генератором электроэнергии условиям, необходимым для корректной работы этих приборов.

    Необходимо учитывать габаритные размеры агрегата. Ведь для его установки потребуется подобрать походящее место.

    Актуальные модели

    Рассмотрим некоторые газовые генераторы для дома на природном газе.

    На фото 3 изображена газовая миниэлектростанция GREENPOWER CC5000АТ LPG/NG-Т2. Максимальная мощность электростанции Green Power 4,5 кВт. Агрегат оснащен автоматической системой запуска. В комплект поставки входит аккумуляторная батарея.

    На фото 4 представлен газовый генератор французского бренда SDMO.

    Номинальная мощность агрегата 2,4 кВт. Двигатель имеет воздушное охлаждение, запуск осуществляется вручную. Расход топлива составляет 1,2 л/час. Имеется две розетки на 220 Вольт.

    На фото 5 представлен стационарный газовый генератор Generac 6271

    Газовый генератор Generac адаптирован для работы на магистральном газе. Он может служить в качестве резервного генератора большого дома или офиса. Такие генераторы обычно снабжены панелью автоматики, управляющей работой агрегата. Включение его происходит автоматически, при исчезновении напряжения питания основного источника. Отключается он также автоматически, после восстановления основного электропитания.

    В заключение можно еще раз подчеркнуть, что газовый генератор от магистрального газа является источником самой дешевой электрической энергии, вырабатываемой автономными агрегатами. По этой причине, выбор агрегата, использующего газ в качестве топлива, является самым рациональным решением.