Від чого працює газовий генератор

Газовий генератор – це пристрій, призначений для постійного або тимчасового аварійного електропостачання різних об’єктів. Основний принцип роботи у різних типів газогенераторів однаковий: теплова енергія газу, що утворюється при його згорянні, перетворюється в механічну енергію обертання валу двигуна, який з’єднаний з валом генератора, який виробляє електричну енергію – найбільш зручну на сьогодні енергію для побутових і промислових потреб.

конструктивно електростанція складається з наступних блоків:

  • двигун внутрішнього згоряння (поршневий або турбінний);
  • система підготовки та подачі газу (редуктори, компресори, фільтри і т. п.);
  • електрогенератор (альтернатор);
  • система запуску ДВС (електростартер або ручка);
  • керуюча електроніка;
  • інвертор (опціонально).

Агрегати можуть працювати на двох основних типах газу: зрідженому (суміші пропан-бутан і аналогічні, зазвичай в балонах або газгольдерах) і природному (метан, подається з магістральної мережі).

Існують моделі, які крім газу також працюють на бензині і / або дизельному паливі.

Розглянемо два типи генераторних установок, відрізняються тільки типом двигуна.

типи пристроїв

поршневі

За своєю конструкцією повністю аналогічні типовим бензиновим ДВС: газоповітряна суміш впорскується в циліндри, запалюється і передає енергію на поршні, які обертають колінвал. Дані газогенератори можуть використовувати для вироблення енергії як природний газ, так і інші види вуглеводнів: пропан, бутан, коксовий, деревне газ.

Вони легко можуть бути переналаштовані під будь-який тип газу.

турбінні

Газотурбінні двигуни більш складні за своєю конструкцією та принципом роботи. Вони оснащені компресором, який накачує атмосферне повітря в камеру згоряння. Туди ж через форсунку подається газ. Згораючи, газ розширюється і обертає лопатки турбіни.

Ключовим моментом тут є дуже високий тиск і температура в камері, за рахунок чого вдається досягти найбільшої питомої потужності серед всіх ДВС.

Читайте так же: Огляд газових генераторів з автозапуском

Однак отримана енергія частково витрачається на роботу компресора.

Також такі двигуни виготовляються з дорогих тугоплавких металів, що сильно впливає на кінцеву вартість газової електростанції.

порівняння установок

Газопоршневі генератори мають наступні переваги:

  • Швидкий запуск і вхід в роботу (2-3 хвилини проти 15-20 у турбін);
  • Несприйнятливість до частих зупинок і перезапуск;
  • Більш високий ККД (40%), якщо використовуються тільки для вироблення електроенергії;
  • Потужність майже не залежить від температури навколишнього середовища;
  • Велика ремонтопридатність, ремонт газопоршневого двигуна можливий на місці;
  • Низька ціна.

До недоліків можна віднести:

  • Складніша вихлопна система, вигоряння масла і, як наслідок, більш низька екологічність;
  • Сильна вібрація, особливо на високих оборотах.

Переваги газотурбінних систем:

  • Більш висока надійність і великий моторесурс при безперервної експлуатації;
  • У когенераційних установках при використанні тепла відхідних газів (наприклад, в парі з ТЕЦ) ККД може досягати 91%;
  • Більша питома потужність в порівнянні з поршневими двигунами, особливо для установок від 30 МВт;
  • Майже повна відсутність шкідливих викидів;
  • Менші габарити.

недоліки:

  • Висока ціна;
  • Ремонт в польових умовах неможливий, необхідна повна заміна турбінного блоку на час сервісу;
  • Потужність сильно залежить від температури навколишнього середовища;
  • Більш висока витрата палива при низьких навантаженнях;
  • Підвищені вимоги до вхідного тиску газу (часто використовуються додаткові компресори).

Слід зазначити, що для приватного будинку газотурбінні машини не знаходять застосування через високу вартість, складності обслуговування і нерегулярного характеру використання.

Витрата палива під час роботи

Фактори, що визначають витрата газу:

  • тип палива (природний (NG) або скраплений газ (LPG));
  • номінальна потужність генератора;
  • рівень навантаження.

Оскільки природний газ для генератора поставляється в газоподібному формі, його витрата частіше вказується в м3 / год, а для зрідженого газу – в кг / год. Типовий витрата сучасних генераторів на природному газі – 0,3-0,4 м3 / кВт, а газових генераторів на зрідженому газі – 0,32-0,35 кг / кВт.

На холостому ходу при відсутності навантаження генератор також споживає невелику кількість газу, яке може стати істотним, якщо навантаження довго відсутній.
Відео про газові генератори

Читайте так же: Огляд газових генераторів для дачі

Приклад розрахунку економічної ефективності і окупності

Даний розрахунок доцільний тільки в разі використання газогенератора в якості основного джерела електрики. Як приклад візьмемо електростанцію Gazvolt Standard 22 K Dnepr 12 на природному газі потужністю 20 кВт, що працює при завантаженні 75%:

Витрата газу на 1 кВт 7,65 / 15 = 0,51 м3 / кВт
Вартість 1 м3 газу 3,8 руб.
Вартість 1 години роботи 7,65 * 3,8 = 29,07 руб.
Вартість 1 кВт електроенергії 29,07 / 15 = 1,94 руб.
Витрати за 1 місяць 29,07 * 24 * 30 = 20930 руб.
Витрати за 1 рік 251164 руб.

Порівняємо з витратою при підключенні до загальної мережі:

Витрати за 1 годину роботи 15 кВт * 4,5 руб = 67,5 руб.
Витрати на добу 67,5 * 24 = 1620 руб.
Витрати за 1 місяць 1620 * 30 = 48600 руб.
Витрати за 1 рік 591300 руб.

Визначивши вартість витратних матеріалів та обслуговування як 50000 гривень в рік, отримаємо економію:

591300 – 251164 – 50000 = 290136 гривень.

Таким чином, використання газогенератора для вироблення електроенергії з природного газу дешевше в 2 рази, ніж використання мережі, а окупиться ця електростанція вартістю 546000 гривень трохи менше, ніж за 2 роки.

огляд цін

Модель Потужність, кВт Тип генератора види газу Витрата газу (100% -ва навантаження) Ціна, руб.
Спец SG-2500 2 резервний Зріджений, природний 0,8 м3 / год 22 000
REG GG7200-А 5,5 резервний Зріджений, природний, біогаз 2,2 м3 / год 51 200
Greengear GE-6000 6 резервний Зріджений (пропан) 1,41 г / ч 75 500
REG DK0008M 8,8 резервний Зріджений, природний 2,64 м3 / год 161 000
Briggs Stratton G60 6 резервний Зріджений, природний 3,4 м3 / год 179 990
Briggs Stratton G110 10 резервний Зріджений, природний 5,44 м3 / год 339 990
ФАС-28-3 / ВТ ТУРБО 28 Основний, резервний Зріджений, природний 9,5 м3 / год 635 000
REG G12-1-RE-LS 11 Основний, резервний Зріджений, природний 4,4 м3 / год 650 000
REG G36-3-RE-LF 26 Основний, резервний Зріджений, природний 9,9 м3 / год 1 130 000
REG G58-3-RE-LF 42 Основний, резервний Зріджений, природний 16 м3 / год 1 500 000

Читайте так же: Розглянемо газові генератори для дому

Ссылка на основную публикацию