Газові генератори для будинку на природному газі: великий огляд

Низька ціна газового палива змушує знаходити для нього все більше застосувань. Важко сказати, хто першим придумав перевести портативний бензиновий електрогенератор на харчування природним газом, але завдяки дешевизні вироблюваної електроенергії ці системи дуже швидко поширилися, адже ціна газу в кілька разів менше, ніж у бензину. Іншою важливою перевагою газових генераторів стало значно більшу зручність використання в якості аварійного джерела електроживлення приватного будинку – скраплений газ, на відміну від бензину або дизельного палива, може зберігатися необмежено довго, і генераторна установка завжди буде готова до запуску. Багато моделей газових генераторів оснащуються системою автозапуску, автоматично приводить їх в дію при зникненні напруги в електромережі будинку.

Вихлоп газових генераторів чистіше, а їх ресурс – більше, ніж у бензинових, так як на відміну від бензину газ не розкладається при зберіганні, а вміст домішок в побутовому газі на порядок менше.

Пристрій

Найбільш дешевими і поширеними є поршневі газові електрогенератори – це найближчі родичі бензинових. Більш того, більшість моделей мають резервний бензобак і карбюратор, що дозволяє їм працювати на будь-якому виді палива. Ціна таких генераторів вище, ніж у працюючих виключно на бензині, але вона окупається при частій експлуатації досить швидко.
Сама система харчування газового двигуна дуже проста – вона являє собою газовий редуктор, продуктивність якого управляється розрядженням у впускному колекторі двигуна або задається при заводській тарировке. Крім того, в цілях безпеки вихід редуктора блокується при відсутності розрядження, що запобігає витоку газу при раптовій зупинці двигуна.

Важливою перевагою газових генераторів є здатність працювати з різними джерелами палива: Ви зможете застосовувати і зріджений пропан в балонах, і метан з централізованої мережі газопостачання. Але при використанні скрапленого газу є один мінус, який яскраво проявляється в холодну пору року: погана випаровуваність пропану вимагає підігріву редуктора, і тим сильніше, чим більше витрата газу. Тому на газових установках набагато частіше можна зустріти водяне охолодження в порівнянні з бензиновими – це дозволяє найбільш просто і ефективно забезпечити обігрів редуктора.

Якщо ж при харчуванні генератора використовується Пропарений газ, то обмерзає вже сам балон, в результаті чого сильно падає тиск подачі газу. При цьому здійснювати підігрів балона за правилами техніки безпеки забороняється.

Підключення до газової магістралі низького тиску значно зручніше і не вимагає обігріву, але зі зрозумілих причин обмежує сферу застосування стаціонарними установками.

Другим видом двигунів, який специфічний саме для газових генераторів, стали
газотурбінні установки. Типова газова турбіна складається з трьох частин:

  • компресор. Його завдання – нагнітання атмосферного повітря в камеру згоряння з метою створення в ній перевищення тиску (нагадаємо, що з тиском в камері згоряння прямо пов’язаний ККД двигуна). Конструктивно він являє собою відцентровий нагнітач з великим числом лопаток.
  • Камера згоряння газової турбіни – це порожнина, в яку подається природний газ через форсунку. Для запуску служить встановлена ​​в камері згоряння іскровим свічка. Важливою відмінністю газової турбіни від поршневого двигуна є безперервність горіння, що робить систему запалювання необхідної тільки в момент запуску. Зазвичай включає запалювання термопара, розташована в камері згоряння – це дозволяє повторно запустити турбіну, якщо горіння нестабільно (наприклад, при прогріванні турбіни).
  • Значне зростання тиску при горінні направляє потік газів на лопатки турбіни. Вона розташована на одній осі з компресором і має схожу конструкцію, за винятком того, що її лопатки виконані з більш жароміцних сплавів. Під дією тиску газів турбіна починає обертатися, приводячи в рух компресор і зовнішнє обладнання.

Читайте так же: Огляд газових генераторів з автозапуском

Які переваги газової турбіни над поршневим двигуном? В першу чергу, це значно більший ресурс при правильній експлуатації, так як єдина пара тертя в ній – це підшипники осі, ресурс яких при якісної мастилі дуже великий. По-друге, за рахунок безперервного горіння питома потужність газової турбіни набагато вище – якщо у чотиритактного поршневого двигуна 3/4 часу роботи займають впуск, стиск робочої суміші і випуск відпрацьованих газів, то в газовій турбіні крутний момент до її валу прикладений завжди. Відсутність потреби в перетворенні зворотно-поступального руху в обертання робить рівень вібрацій ГТД на порядок меншим, ніж у поршневого двигуна, завдяки чому використання турбіни більш комфортно.

Але є і очевидний мінус – необхідність у високій точності виготовлення і дорогі матеріали роблять газові турбіни дуже дорогими у порівнянні з поршневими двигунами.

Експлуатація спільно з автономним газовим котлом

Якщо для опалення приватного будинку використовується газовий котел, застосування для резервного живлення газового генератора стає ще більш привабливим:

  • Саме по собі наявність газового котла, що є споживачем великих обсягів газу, означає наявність підключення до мережі або газгольдера біля будинку.
  • Газові котел і генератор взаємно доповнюють один одного: система опалення не дає генератору обмерзати (систему водяного охолодження генератора можна прямо пов’язати з опаленням), генератор забезпечить роботу циркуляційних насосів при відключенні електроенергії. При достатній потужності генераторної установки ви отримуєте повністю автономну систему електротеплопостачання.

Установки для отримання газу

У деяких випадках можна обійтися навіть без джерела природного газу, отримуючи паливо за допомогою газогенератора.
Щоб не виникла плутанина через збіг термінів у російській мові, тут і далі під «газовим генератором» ми будемо мати на увазі електрогенератор, а під «газогенератором» – пристрій для отримання газового палива.
Газогенератор – далеко не новий пристрій: ще під час Великої Вітчизняної дефіцит бензину приводив до перекладу бензинових вантажівок і автобусів на подібне харчування. Принцип роботи газогенератора складається в отриманні чадного газу при неповному окисленні (тлінні) різного пального: дров, вугілля і так далі. Так як чадний газ (монооксид вуглецю) може горіти з утворенням вуглекислого газу (діоксиду вуглецю), його можна використовувати як паливо для двигуна внутрішнього згоряння. Багато ентузіасти і донині встановлюють такі установки не тільки на автомобілі, але навіть на мотоцикли замість коляски.

Пристрій газогенератора досить просто:

  • Камера згоряння. Для забезпечення достатньої продуктивності вона повинна мати великий розмір, зазвичай використовується металева бочка, в якій прорізається люк для закладки пального і очищення від золи, а також врізається патрубок з регульованою заслінкою, що управляє надходженням кисню. Для полегшення розпалювання зазвичай застосовується електровентилятор, після виходу газгена в робочий режим відключається.
  • Фільтр-охолоджувач. Він остуджує гарячий газ і відсіває виносяться разом з ним з камери згоряння частки золи. Як правило, фільтр використовується двосекційний: перша секція циклонного типу відсіває великі частки, друга зі змінним паперовим фільтром здійснює тонку фільтрацію.

Так як газогенератор не може створити досить високого тиску, його можна використовувати тільки для живлення поршневих двигунів – газ втягується розрядженням у впускному колекторі.

Як побудувати газогенератор? Це досить просто. У верхній частині бочки або іншої відповідної за розмірами металевої ємності виріжте отвір для завантаження. Його розміри визначає застосовуване паливо: люк дров’яного газгена повинен бути більше, ніж у вугільного варіанту.

Читайте так же: Говоримо про схему пристрою газогенератора

Регулювання продуктивності генератора здійснюється заслінкою, врізаної в патрубок, який виготовляється з відрізка водопровідної труби діаметром 2-2,5 дюйма і приварюється до стінки бочки в її нижній частині. Вентилятором для розпалювання послужить будь-який зручний пристрій: фен, пристосування для здування листя і так далі.

Хороша заготовка для фільтра – це фільтр від вантажівки разом з корпусом. Металевою трубою з’єднайте його з отвором у верхній частині камери згоряння для забору газу, а вихід фільтра підключіть до харчування електрогенератора через трійник з вентилем на вільному відвід.

Для запуску газгена його потрібно повністю завантажити паливом, закрити завантажувальний люк і через нижній патрубок розпалити паливо. До виходу газгена на робочий режим подавайте повітря примусово. Згаданий вище вентиль на трійнику повинен бути відкритий для забезпечення тяги. Коли піднесена до виходу вентиля сірник почне підпалювати виділяється газ, від’єднайте вентилятор від повітрозабірного патрубка і закрийте контрольний вентиль.

При експлуатації саморобного газгена є ряд нюансів:

  • Не можна щільно набивати його паливом або залишати багато вільного місця – в першому випадку процес піролізу буде перериватися, в другому – перейде в горіння.
  • Якщо газген працює з перебоями навіть при повністю відкритій заслінці, використовуйте більш крупнофракціонное паливо або, якщо це неможливо, не відключайте вентилятор після прогріву камери згоряння.

Переобладнання бензогенератора на газ

Можливо, у вас вже є побутової бензогенератор, і прочитання цієї статті змусило замислитися – чи не перевести чи свій генератор на більш дешеве паливо, заодно і підвищивши його ресурс? Що ж, це цілком можливо.

Для того, щоб переробити бензиновий генератор на газ, потрібно придбати комплект, що складається зі спеціального редуктора, газового жиклера і змішувача.

  1. Глушиться вентиляція камери поплавця карбюратора, а його жиклер замінюється на що йде в комплекті.
  2. У корпусі повітряного фільтра сверлится отвір, через яке буде пропущений газовий шланг. Ущільнення отвори досягається застосуванням гумової втулки.
  3. Перед входом карбюратора закріплюється змішувач, що живить його шланг виводиться назовні через раніше пророблений отвір.
  4. У відповідному місці рами генератора закріплюється редуктор, після чого він з’єднується зі змішувачем і газовим балоном.

Доза газу здійснюється після прогріву двигуна на бензині. Плавно зменшуючи подачу газу, потрібно зловити момент, коли робота двигуна стане менш стабільною, і після цього кілька збагатити суміш.

Дешевший варіант підключення до газового балона або магістральної мережі полягає в застосуванні промислового редуктора низького тиску і саморобного змішувача з підбором прохідного перетину змішувача згідно тиску газу.

Для забезпечення безпеки експлуатації перед редуктором повинен ОБОВ’ЯЗКОВО встановлюватися електроклапан, живиться від самого генератора, щоб автоматично відсікати газ при зупинці двигуна. В цьому випадку прогрівання двигуна генератора здійснюється на бензині, а вже після цього закривається бензокран і подається газ.

Наскільки виправдані такі саморобки – газогенератори, саморобні двопаливними системи? На жаль, навіть при високій якості виготовлення вони не дотягують по надійності до заводських систем, а економія може обернутися неприємностями. Особливо небезпечні витоку чадного газу при експлуатації саморобних газогенераторів. По можливості намагайтеся експлуатувати саморобні пристрої тільки на вулиці або в допоміжних приміщеннях.

Великий огляд про вибір генератора

Як вибрати?

Першим критерієм є потужність і кількість фаз генераторної установки. Тут необхідно виходити з типу і потужності передбачуваного навантаження:

  1. Навантаження, що створюється споживачами без реактивної складової (освітлення, електроніка) підсумовуємо без корекції.
  2. Потужність, споживану електродвигунами, множимо на поправочний коефіцієнт від півтора до трьох (потужні електромотори з великим пусковим струмом – електронасоси, холодильники), і також підсумуємо.
  3. При виборі генератора враховуємо його власне реактивний опір і як мінімум 25-відсотковий запас по потужності.

Читайте так же: Все про установку і підключення газових генераторів

приклад: У будинку необхідно забезпечити харчуванням 4 лампи потужністю 100 Вт кожна, ноутбук з 65-ватним блоком живлення і холодильник потужністю 300 Вт. Вважаємо: активне споживання освітлення і БП ноутбука – 465 Вт, що без корекції дає повне споживання енергії в ті ж 465 ВА. З урахуванням пускового струму і реактивної складової повне споживання енергії холодильником приймаємо не менше 600 ВА, в сумі – 1065 ВА, з запасом потужності – не менше 1,3 кВА, а з огляду на втрати в самому генераторі його потужність повинна бути як мінімум 1,5 кВА , оптимально – 2 кВА.

Далі виберіть тип харчування. Якщо ваш будинок підключений до газової мережі, оптимальним буде вибір генератора, настроєного саме на таке харчування, в іншому випадку виберіть генератор, розрахований на скраплений пропан.

По-третє, визначитеся – чи потрібен вам автозапуск? Звичайно, це зручно, але потребують постійного підключення до газового харчуванню, що менш безпечно, ніж ручне відкриття запірного крана при необхідності запуску.

При експлуатації в холодну пору року генератор повинен мати можливість запуску на бензині і обігрів редуктора або передпусковий підігрів, інакше його буде дуже важко запустити.

На відео розповідається про газові генератори для будинку на прикладі конкретної моделі

Водяне або повітряне охолодження? Тут потрібно враховувати не тільки меншу ціну агрегатів з повітряним охолодженням, а й умови експлуатації: в холодну пору року і при необхідності тривалої роботи краще генератор з водяним охолодженням.

На ринку представлені генератори багатьох виробників: KOHLER-SDMO, Honda, Gaslux, Kipor, BriggsStratton. Розглянемо найбільш поширені моделі різного призначення:

  • KIPOR KNE5500E – компактний агрегат з однофазним генератором потужністю 4,5 кВА. Його поршневий двигун розрахований на харчування природним газом під тиском 2 кПа, завдяки чому може використовувати як газ в балонах, так і з магістральної мережі. Його ціна – 70 тисяч гривень, автозапуск – опціональний (за доплату). Хороший вибір для резервного живлення невеликого будинку, де живуть переважно в теплу пору року.
  • Gazlux СС2500B – один з найдешевших генераторів на ринку, його максимальна потужність в 2,5 кВА робить його непридатним для роботи з великими навантаженнями, а повітряне охолодження накладає певні обмеження на температуру експлуатації. Цей генератор ціною 47 тисяч – непоганий вибір, якщо вам потрібно забезпечити резервне живлення циркуляційного насоса в системі опалення. Ресурс двигуна, як і у інших китайських виробників, невеликий: 3000 мотогодин.
  • Gazlux СС5000D має шумозахисні кожух і потужність, достатню для забезпечення дачного будинку або невеликого котеджу. При використанні в холодну пору встановлюйте його всередині приміщення. Ціна цього генератора – 95 тисяч гривень.
  • HONDA SH 5500 також зможе забезпечити невеликий будинок, а його ціна в 107 тисяч компенсується більшим, ніж у китайських генераторів, ресурсом як двигуна (5000 мотогодин), так і бесщеточного альтернатора.
  • SDMO (KOHLER) RES14-220 – це генератор вуличного виконання у всепогодному кожусі, 11 кВА потужності якого вистачить для забезпечення приватного будинку електроенергією протягом тривалого часу. Ці генератори лідирують на ринку по надійності: їх паспортний моторесурс становить 10000 мотогодин, а й ціна відповідає високим характеристикам: 398 тисяч гривень.

Даний генератор показаний на відео

Ссылка на основную публикацию