Proč potřebujete generátor plynu?

Autonomní napájecí zdroj lze použít jako hlavní nebo záložní. Je žádaný v městském i příměstském prostředí. Chcete-li se rozhodnout pro výběr elektrárny, stačí odpovědět na pět jednoduchých otázek, které vám pomohou pochopit, co přesně potřebujete.

Podle druhu paliva jsou elektrárny benzínové, naftové a plynové. Plynové generátory jsou dnes nejžádanější. Budeme o nich mluvit.

Proč plynový generátor? Otázka 1

Vyvíječ plynu nevyžaduje neustálé doplňování paliva, stačí jej připojit k hlavnímu plynu nebo držáku plynu. Tato výhoda nám umožňuje vybavit plynové generátory systémem automatického spouštění. Plyn je ekologické palivo, díky čemuž generátory plynu vydrží déle: při spalování plynu nevznikají prakticky žádné pevné částice a popel a nezpůsobuje korozi kovů. Z hlediska nákladů nejsou generátory plynu o nic dražší než ostatní [1] a jejich účinnost je vyšší – v průměru dosahuje 47 % [2]. Tento typ elektrárny se navíc vyznačuje relativně tichým provozem, což umožňuje její použití v obytných oblastech.

Kolik energie je potřeba? otázka 2

K zodpovězení této otázky je nutné shromáždit informace o jmenovitém a startovacím výkonu připojených zařízení.

Řekněme, že potřebujete plynový generátor pro domácnost, která má mikrovlnnou troubu, lednici, TV, klimatizaci, elektrický sporák, elektrický mlýnek na maso, pračku a žárovkové osvětlení.

Při výpočtu se bere v úvahu koeficient, který ukazuje, kolikrát má být hodnota startovacího výkonu větší než jmenovitá hodnota. Může se pohybovat od 1 do 9 v závislosti na typu a modelu elektrického spotřebiče, což lze upřesnit pomocí technických listů (viz příklad v tabulce [3]).

Tabulka. Přibližné výkony a startovací faktory domácích elektrospotřebičů

elektrický spotřebič	Jmenovitý výkon	Startovací výkon	Počáteční faktor
Mikrovlnná trouba	800 W	1600 W	2
Elektrický sporák	6000 W	6000 W	1
Elektrický mlýnek na maso	1000 W	7000 W	7
Lednička	600 W	2000 W	3,33
Deset 60W žárovek	600 W	600 W	1
Klimatizace	1000 W	3500 W	3,5
Pračka	1000 W	3500 W	3,5
Televize	200 W	200 W	1

Sečtením hodnot výkonu ve sloupcích získáme:

• Výkon potřebný pro současný provoz všech elektrických spotřebičů je 11 200 W.
• Výkon potřebný k současnému spuštění všech elektrických spotřebičů je 24 400 W.

K jmenovitému výkonu zařízení je nutné přidat 20 %, protože optimální režim zatížení elektrárny není větší než 80 %. Získáme tak spodní hranici výkonu generátoru:

11 200 × 1,2 = 13 440 W

Horní lišta může být ponechána na 22 400 W. Je důležité, aby startovací výkon všech zařízení při současném spouštění nepřekročil maximální výkon generátoru a pokud není spouštění současné, ale sekvenční (od zařízení s vyšším koeficientem k menšímu), můžete získat s generátorem s mnohem nižším výkonem. Budeme tedy potřebovat generátor s výkonem v rozmezí 13 440–24 400 wattů.

Formálně vypočítaný horní údaj by měl být posouzen kriticky. Čím vyšší je výkon generátoru, tím je větší, těžší a dražší. Kromě toho jsou generátory s kapacitou 25 kW nebo více navrženy pro dodávku elektřiny do chatových vesnic a stavenišť. Proto stojí za zvážení možností použití generátoru [4].

Jak často a k jakým účelům bude generátor plynu používán? Otázka 3

Pro výběr generátoru je důležité jasně pochopit, pro jaké problémy jej kupujete. Tak, plynové generátory do 10 kW vhodné v případech, kdy je v soukromém domě nebo venkovském domě vyžadováno záložní napájení (napojení na plynovou láhev, držák plynu nebo plynovod). Pokud vezmeme v úvahu seznam zařízení z našeho příkladu (a pokud existuje centrální napájení), je takový nízkoenergetický generátor docela vhodný. Zajistí současný provoz osvětlení, chladničky a klimatizace. V případě potřeby můžete použít pračku, elektrický sporák nebo mikrovlnnou troubu. Elektrický mlýnek na maso nebo jiný elektrický spotřebič s vysokým startovacím faktorem se nemusí spustit.

Plynové generátory 10–25 kW se může stát zdrojem hlavního napájení v chatách a venkovských domech. Pro seznam elektrických spotřebičů, které jsme vybrali, je vhodný generátor 14–16 kW: vše bude fungovat. Chcete-li používat elektrický mlýnek na maso nebo jiné zařízení s vysokým startovacím faktorem, budete muset vypnout výkonné elektrické spotřebiče (například elektrický sporák).

Plynové generátory nad 25 kW jsou schopni dodávat elektřinu několika venkovským domům, velkému podniku nebo staveništi najednou.

Kromě výkonu by měly být posouzeny další parametry:

• Doba autonomního provozu elektrárny a související charakteristiky. Vyvíječ plynu se připojuje buď k zásobníku plynu, nebo k plynovodu. V obou případech bude muset být zastaven, aby se olej vyměnil (jak často to bude muset být provedeno, závisí na modelu). Pokud je generátor připojen k držáku plynu, sám se zastaví, když dojde palivo. K některým modelům plynových generátorů si můžete dokoupit časovače práce a odpočinku.
• Možnosti spuštění. Pokud budete plynový generátor používat jako záložní zdroj energie, vyhodnoťte, jak často je vaše hlavní napájení přerušováno. Pro generátor zakoupený „pro každý případ“ je vhodný ruční start. Pokud ale dochází k častým výpadkům proudu, zvolte generátor s automatickým startem. Kromě toho se zeptejte na možnosti dodatečné instalace automatického spouštění, některé společnosti takovou službu poskytují.
• Regulace napětí. Moderní plynové generátory jsou obvykle vybaveny AVR – automatickými regulátory napětí. Ve skutečnosti fungují jako stabilizátory a chrání připojená zařízení před poškozením způsobeným přepětím. Pokud plánujete používat velké množství elektrospotřebičů různého jmenovitého a startovacího výkonu, budete určitě potřebovat model s AVR.

Pokud máte přátele, kteří používají generátory plynu, nenechte si ujít příležitost se jich podrobně zeptat na nuance provozu, abyste získali nejúplnější obrázek o tom, co potřebujete.

Kde bude zařízení instalováno? Otázka 4

Generátor lze umístit venku nebo uvnitř (například ve sklepě nebo garáži). Někdy to může být potřeba přesunout. V závislosti na tom byste měli věnovat pozornost následujícím parametrům:

• Třída ochrany. Generátor musí být chráněn před vodou a mechanickým poškozením. Třída ochrany je uvedena na pouzdře a je označena písmeny IP a dvěma číslicemi od nuly do pěti, kde 0 je žádná ochrana, 5 je nejvyšší stupeň ochrany. Třída ochrany IP 23 je obvykle dostačující pro domácí použití v exteriéru i interiéru [5], přesto je nutné zajistit, aby generátor venku nebyl vystaven dešti.
• Možnost provedení. Pokud se chystáte instalovat generátor venku, musí mít kryt. Vnitřní generátor může být otevřený. Můžete se také podívat na modely na kolech, protože i nízkoenergetické generátory váží více než 100 kg a průmyslové váží asi 500 kg.
• Hlučnost. Plynové generátory jsou obecně tiché, ale v interiérech může být zvuk provozu znatelný. Ve vzduchu tento parametr není tak důležitý kvůli rozptylu zvukových vln. Proto pro vnitřní prostředí může mít smysl pořídit generátor s krytem pohlcujícím hluk.
• Rozměry. Samozřejmě byste měli věnovat pozornost tomu, jak pohodlně se vybraný generátor vejde do prostoru, který je mu přidělen. Plynové generátory pro domácnost jsou obvykle rozvrženy podle parametrů délka-šířka-výška 1000×500×500 mm, výkonné průmyslové mohou být 2–2,5krát větší.

Za jakou cenu jste ochotni koupit generátor plynu? Otázka 5

Náklady na generátor závisí na jeho výkonu, výrobci a dostupnosti automatizace. Nižší cena předpokládá nízký výkon, ruční ovládání a nízký stupeň ochrany. Obvykle se jedná o čínské, polské, ruské generátory. Japonské a americké plynové generátory jsou nejdražší, ačkoli některé ruské modely se mohou díky svým vysokým technickým vlastnostem přiblížit k horní úrovni nákladů.

Generátory s výkonem do 10 kW stojí v průměru 50 000–360 000 rublů. V kategorii 10–25 kW se můžete zaměřit na ceny 300 000–1 500 000 rublů. Průmyslové plynové generátory s výkonem nad 25 kW stojí od 1 200 000 rublů [6] .

Na základě nákladových tříd lze modely s cenou až 300 000 rublů považovat za generátory ekonomické třídy, střední třídu – 300 000-1 000 000 rublů, prémiové – od 1 000 000 rublů. Typickou ekonomickou třídou je tedy model REG SH 5500 o výkonu 4,4 kW, vyrobený v Rusku, s ručním startováním a AVR, bez pláště. Cena – asi 100 000 rublů [7]. Do střední nákladové třídy patří Generac 7046 o výkonu 13 kW, vyrobený v USA, s elektronickým ovládáním, LED indikací stavu systému a intervalů údržby, v odhlučněné skříni. Cena – asi 400 000 rublů. [8] Výkonnější model od stejného výrobce, Generac RG 027 3P s 21,6 kW, lze zařadit do prémiové třídy, jeho cena je asi 1 100 000 rublů [9] .

Plynový generátor vám tedy umožňuje vytvořit pohodlné podmínky při absenci centrálního napájení nebo v případě výpadku proudu. Toto zařízení je však poměrně drahé, a to i v ekonomické třídě, a kupujte jej pouze u spolehlivých prodejců – věnujte pozornost záruce a možnosti servisu.

Plynové generátory elektrické energie jsou elektromechanická zařízení, která vyrábějí elektřinu spalováním zemního plynu. Jako zdroj energie se používá plyn: metan, butan nebo propan. Zařízení jsou velmi oblíbená v regionech s nízkými náklady na plyn a vysokými náklady na elektřinu na kWh.

Plynový generátor elektrické energie

Místo použití plynových elektrických generátorů

Zařízení se vybírají na základě konečného výkonu, který může generátor vyrobit. Na základě tohoto parametru se rozlišuje několik oblastí použití:

1. V malém domku nebo na chatě. Malá zařízení s výkonem do 1,5-9 kW. Taková zařízení jsou vybavena pro případ nouzového výpadku proudu.
2. Pro potřeby soukromého domu, chaty. Produktivnější zařízení. Minimální výkon je cca 9-15 kW. Tato zařízení jsou schopna dlouhodobě udržet energii pro průměrnou domácnost o velikosti až 100 metrů čtverečních. m
3. Jako záložní zdroj energie pro malou dílnu nebo prodejnu s komerčním vybavením. Generátory s výkonem 15 kW a více. Jedná se o výkonná zařízení s dobrým chlazením. Jsou určeny pro dlouhodobý provoz.
4. Soustrojí průmyslových generátorů. Stacionární stanice, které zásobují elektřinou výrobní zařízení, farmy, staveniště, vrty a malé vesnice. Typicky výkon takových instalací přesahuje značku 100 kW. Používají se jako hlavní zdroj energie i pro nouzové výpadky proudu.

V tomto článku se podíváme na zařízení z první, druhé a třetí kategorie. Týkají se mobilních nebo stacionárních zařízení. Generátorová soustrojí jsou designově složitější, i když fungují na stejném principu.

Zařízení plynového elektrického generátoru

Plynové zařízení se principem fungování příliš neliší od stejného benzínového nebo dieselového elektrického generátoru. Konstrukčně se skládá z několika hlavních prvků: ocelový rám, nádrž na zkapalněný plyn, synchronní generátor, elektrický startér s 12V kyselinovou baterií, plynový spalovací motor a jednotka řízení výkonu. Systém může také obsahovat pasivní nebo aktivní chlazení.

Zařízení může pracovat i na plyn z hlavní sítě. Chcete-li připojit tento typ generátoru, budete muset zavolat specialistu z plynárenské služby.

Podívejme se na vizuální schéma struktury takové jednotky:

1. Palivo vstupuje do spalovacího motoru ze zplyňovacího systému nebo válce. Uvnitř motoru dochází k detonaci. Přes hřídel je síla přenášena na rotor motoru.
2. Rotor roztáčí samotný generátor. Na jeho vinutích vzniká proměnný potenciálový rozdíl. Tento proud vstupuje do sítě, po které je spotřebován mezi spotřebiteli.
3. Výkon a stabilní napětí jsou řízeny speciálními systémy. Například AVR je automatický napěťový systém. Tento modul je zabudován do řídicí jednotky plynového generátoru.

Jako bezpečnostní opatření je na generátoru instalován elektromagnetický ventil. Je zabudován do systému přívodu paliva. Když je generátor vypnutý, ventil uzavře přívod plynu do spalovacího motoru.

Je nutné dodržet správnou sekvenci připojení zařízení k obecné elektrické síti. V opačném případě můžete buď poškodit samotný generátor, nebo spálit ochranná zařízení v domě (jističe).

Klasifikace

Všechny generátory plynu lze rozdělit do několika kategorií v závislosti na úkolech, které jim byly přiděleny:

1. Podle délky práce. Generátor může fungovat jako trvalý zdroj energie i dočasně. Například na stavbě, kde bude pracovat 6-8 hodin denně. Nejběžnější možností je nouzové použití. Zařízení je v případě výpadku proudu uloženo v domě nebo na místě.
2. Mocí. Tato kvalifikace nejčastěji odpovídá místu, kde je zařízení používáno. Pro malé domy a chaty se volí zařízení do 9 kW. Pro velké soukromé domy, chaty nebo malé obchody (dílny) – od 9 do 15 kW. Více než 15 kW – pro potřeby obchodů, malého průmyslu nebo dílen s neustále běžícím zařízením. Nad 100 kW – pro staveniště, velký průmysl a farmy.
3. Podle počtu fází generovaného elektrického proudu. Vše je zde standardní, stejně jako u benzinových nebo naftových generátorů jsou zde zařízení na jednu nebo tři fáze.
4. Podle typu chlazení. S pasivním chlazením – běžný chladič s žebry pro odvod tepla, nebo aktivním chlazením – ventilátorem s nuceným prouděním vzduchu k chladiči.
5. Podle typu spuštění. S automatickým startem z elektrického startéru. Nebo ruční start vytažením speciální startovací rukojeti.
6. Podle verze. Zde můžete zvýraznit mobilní generátory. Jedná se o zařízení, která může člověk přenášet z místa na místo. Patří sem i větší zařízení na kolečkách. Velká a těžká zařízení jsou instalována trvale. Jsou sestaveny na speciálním kovovém rámu. Existuje další skupina – stacionární generátory s ochranným obalem. Jedná se o přístroje na kovovém rámu, které jsou z vrchní a boční strany potaženy kovem.
7. Z hlediska hladiny hluku. Zde se můžete spolehnout na přímé hodnoty v dB. Generátor obvykle vydává velký hluk. Čím nižší je decibel, tím méně hluku zařízení produkuje.
8. Podle stupně ochrany. Třída ochrany je označena dvěma čísly. Obvykle vypadá takto: „IP **“. První číslice v „**“ označuje úroveň ochrany. V tomto případě: „0“ je nedostatečná ochrana, „5“ je zabezpečení na nejvyšší úrovni. Předpokládá se, že třída IP 23 je dostatečná pro domácí potřeby.

Některá označení pro třídu ochrany, hlučnost a výkon zařízení naleznete na typovém štítku zařízení nebo v uživatelské příručce.

Kombinovaná zařízení lze rozlišit jako samostatnou podskupinu. Mohou jet jak na plyn, tak na benzín.

Zdroj motoru plynových elektrických generátorů

Je poměrně obtížné plně odhadnout počet motohodin, jako u benzínového motoru automobilu. Vše závisí na několika faktorech:

1. Operační podmínky. Generátor, který pracuje venku a za chladného počasí, vydrží méně než podobné zařízení pracující v teplé a suché skříni.
2. Načte. Pokud budete zařízení neustále provozovat ve špičkovém zatížení, rychle vyčerpá svou životnost.
3. Použité palivo. S plynem je samozřejmě méně problémů. To však nevylučuje možnost poškození zařízení špatným palivem. Je lepší používat plyn z osvědčených stanic.

Životnost uváděná výrobcem v motohodinách je životnost vypočítaná při používání zařízení ve „skleníkových“ podmínkách. Tento faktor musíte vzít v úvahu při výběru generátoru.

Výpočet potřebného výkonu generátoru v závislosti na velikosti napájené budovy

V této věci je správnější uvažovat o výkonu ne z objemu místnosti, ale od spotřebitelů, kteří jsou v ní. Například pro zimní bydlení v malém domě se 2 radiátory o výkonu 1,5 kW (každý) a standardními domácími spotřebiči budete potřebovat generátor o výkonu 5 kW. Pro dům s 5 radiátory a velkým množstvím spotřebičů – od 10 kW.

Výpočet výkonu je snadný. Je potřeba sečíst příkon ze všech elektrospotřebičů v domě. K výsledné hodnotě pak přidejte dalších 25 %. To bude požadovaný výkon generátoru plynu. Dalších 25 % se bere na základě toho, že zařízení by nemělo dlouhodobě pracovat při špičkovém zatížení.

Zvažte sezónnost. Pokud se generátor používá pouze v létě, když dojde k nouzovému výpadku proudu, můžete si k zajištění základních potřeb vzít zařízení s nízkým výkonem.

Srovnávací tabulka výhod a nevýhod plynových elektrických generátorů

Podívejme se na některé výhody a nevýhody plynových generátorů ve srovnání s dieselovými zařízeními:

Porovnání některých charakteristik elektrických generátorů

motorová nafta	plyn
Připojení k páteřní síti	ne	je
Náklady na energii	Vysoký	Nízké
Stupeň nebezpečí	Lze použít uvnitř i venku	Lze použít venku. V místnosti by měl být instalován další varovný systém pro případ úniku plynu.
Energetické požadavky	Čisté testované palivo. Pokud je použit náhradní, generátor může selhat	Nenáročnější přístup k palivu. I zde však musíte mít důvěryhodné dodavatele plynu

Z tabulky vyplývá, že plynové generátory jsou ekonomičtější, nicméně připojení tohoto zařízení k hlavnímu vedení vyžaduje splnění přísných bezpečnostních požadavků.

Při použití generátoru v interiéru musíte zorganizovat další ventilační systém k odstranění výfukových plynů.

Údržba plynového generátoru

Plynový generátor se udržuje v podstatě stejným způsobem jako dieselové nebo benzínové jednotky. Zařízení musí být umístěno pod přístřeškem nebo uvnitř, aby se zabránilo pronikání vlhkosti dovnitř skříně. Pravidelně kontrolujte a čistěte zařízení od ucpání. Sledujte stav elektroinstalace, aby se neroztavila. Vyměňte spotřební materiál včas.