Як вибрати генератор для будинку, дачі, бізнесу, будівництва

Останнім часом попит на генератори в Україні суттєво зріс, а з ним, природньо, зросло розмаїття представлених на ринку моделей. Вартість схожих на перший погляд варіантів інколи відрізняються у декілька разів, а в переліку характеристик дуже легко заплутатись людині без спеціальних технічних знань.

У цій статті ми поговоримо саме про те, як вибрати оптимальний генератор для власних потреб керуючись його характеристиками. Розповімо на що впливає потужність та як її визначити, скільки фаз потрібно, яке паливо краще та про низку інших нюансів.

Зміст:

• сфера застосування

• різновиди генераторів

• кількість фаз. На що це впливає, як вибрати

• типи запуску

• ресурс генератора. Максимальний час неперервної роботи

• підбір за потужністю

• додаткові функції

• підсумки. Які генератори найкраще підійдуть для певних задач та умов?

Сфери застосування генераторів

Найперше слід зазначити, що поділ генераторів на конкретні сфери застосування умовний. Річ у тім, що ми можемо застосувати будь-яку модель, будь-де. Інша річ, що забезпечувати дачу електроенергією від потужного будівельного генератора так само недоцільно як і забивати цвяхи смартфоном. 

Отже, ми поділимо всі генератори за сферою застосунку на три типи:

• для будинку чи дачі.;

• для бізнесу;

• для будівництва (генератори для зварювання).

Але слід розуміти, що у кожному з випадків ви будете підбирати генератор не стільки за його умовним призначенням, як за потрібною потужністю (кількість та характер приладів що підключатимуться) та нюансами його роботи. Наприкінці статті ми зробимо детальний розбір того, які з характеристик будуть найбільш корисними у тих чи інших умовах використання.

Чому ми не говоримо про генератори для квартир? Річ у тім, що цей прилад має двигун внутрішнього згоряння (ДВЗ), отже його робота регламентована правилами пожежної безпеки. При роботі ДВЗ виділяється чадний газ (CO), що є токсином. Тож генератор можна використовувати лише зовні або у технічних, добре провітрюваних приміщеннях на відстані не менше ніж 6 м від стін. Детальніше про техніку безпеки читайте на офіційному сайті ДСНС України. Зрозуміло що описані умови експлуатації виключають використання генераторів у квартирах багатоповерхових будинків*.

* Часто можна зустріти твердження, що допустиме використання малопотужних інверторних генераторів на балконах за умови постійно відкритого вікна та наявності детектора чадного газу. Але жодних згадок про це у офіційних документах немає. А статистика пожеж через недотримання умов експлуатації генераторів вже є і чимала.

Різновиди генераторів

Генератори класифікують за типом пального на якому вони працюють та якістю згенерованого струму. Від типу палива залежить моторесурс двигуна генератора, його вартість та певні нюанси його обслуговування. Від якості згенерованого струму залежить які прилади може живити генератор, та витрата палива (економічність).

Класифікація генераторів за видом палива

Вид використовуваного пального впливає на певні експлуатаційні характеристики генераторів, та їх вартість. Ми наведемо переваги та недоліки міні-електростанцій на трьох основних видах палива. 

Бензинові генератори

Один з найпопулярніших варіантів, за статистикою минулих років на котрий припадає до 60% продажів). Саме такі міні-електростанції найчастіше купують для побутових потреб та малого бізнесу. Проте бензин (як і дизпаливо) містить значну кількість агресивних домішок, котрі вкупі з механічним навантаженням та вібраціями призводять  до зношення основних вузлів двигуна, відтак зменшуючи його моторесурс.

Дизельні генератори

Якщо 8 годин неперервної роботи вам недостатньо, то варто подивитись у бік дизельних генераторів. Вони існують як у компактних (придатних до переміщення) так і в стаціонарних варіантах, здатних забезпечити значну потужність. Компактні дизельні генератори, як правило, оснащують повітряними системами охолодження, а габаритні стаціонарні – водяними. 

Дизельні генератори значної потужності найчастіше використовують на виробництвах та будівельних майданчиках у якості основного джерела струму. 

Газові генератори

Найменш розповсюджений варіант – газові генератори. Вони не мають паливного бака, оскільки Їх підключають до балонів зі стисненим газом. Граничний час роботи такого генератора прив’язаний до місткості балона. 

Класифікація генераторів за якістю отриманого струму

Двигун внутрішнього згоряння продукує механічну енергію, щоб перетворити її на електричний струм потрібен альтернатор. Двигун розкручує ротор альтернатора, котрий діє магнітним полем на нерухомий статор. В результаті на обмотках статора (фактично, це електромагнітна котушка) виникає змінний електрострум. За типом отриманого струму розрізняють класичні (синхронні) та інверторні генератори.

Синхронні (класичні) генератори

В синхронному генераторі якість струму залежить від низки факторів: якості палива, рівня поточного навантаження (максимальне, холостий хід). В результаті ми майже завжди отримуємо струм у вигляді ступінчатої синусоїди, який не підходить для живлення чутливої техніки, електрокотлів, бойлерів і т.д. Синхронні генератори вимагають охолодження під час роботи, та не надто економно витрачають паливо (оскільки завжди працюють на максимальній потужності, незалежно від навантаження). 

Інверторні генератори

У електричній схемі інверторного генератора передбачене подвійне перетворення струму. Спочатку струм проходить через випрямляч і перетворюється на постійний, після чого через фільтруючий конденсатор, а далі інвертується (звідси й назва) у змінний з ідеальною синусоїдою. Інверторні генератори коштують дорожче за класичні але мають такі переваги:

• ідеальна синусоїда струму;

• економна витрата палива. Оберти двигуна пропорційні до навантаження, яке створюють прилади, що підключені. Якщо навантаження нижче за пікову потужність, то й палива на роботу витрачається менше;

• компактність та менша вага. Порівняно з класичними генераторами аналогічної потужності інверторні моделі легші та менші майже вдвічі (залежно від моделі). 

Кількість фаз. На що це впливає, як вибрати

Вибір між кількістю фаз, насправді, дуже простий. Однофазний струм, це струм з напругою 220 В (Вольт)/16 А (Ампер), Трифазний – 380 В/16 А. На однофазному працює переважна більшість побутової техніки та гаджетів. На трифазному працюють спеціалізовані прилади: станки, зварювальні апарати, електрокари тощо.

Однофазні генератори призначені для використання у будь-яких мережах де немає споживачів (приладів) на 380 В. Можуть використовуватись як резервне, або як основне джерело живлення. Переважно використовують для побутових потреб, або  для малого та середнього бізнесу. 

Трифазні генератори, найчастіше, застосовують в промисловості та будівництві. Вони можуть працювати як у режимі трифазного струму, так і забезпечити струмом до трьох однофазних користувачів (по кожній з трьох фаз окремо). На панелі такого генератора є розетки для підключення 220 В та 380 В. Потужність трифазних генераторів починається від 5-6 кВт, через їх промислову спеціалізацію.

Часто не підкований у технічних деталях покупець може подумати: “візьму собі трифазний генератор для дому, він буде потужніший і надійніший, в результаті я заощаджу”. І це буде помилкою. Адже:

• загальна потужність трифазного генератора у однофазному режимі роботи ділиться між трьома фазами порівну. Тобто, якщо на 3 фазне підключення передбачена потужність 6 кВт (кіло Ватт), то на кожну окрему фазу припадатиме до 2 кВт. Виходить що ви не зможете підключити прилад з потужністю вище ніж одна третя від потужності трифазного генератора в однофазному режимі;

• фазовий зсув (перекіс). Потужність кожного з підключених споживачів у однофазному режимі не повинна перевищувати 25% від мінімального значення інакше виникне фазовий зсув. Тобто, якщо ви підключите якийсь прилад з незначною потужністю, наприклад холодильник на 750 Вт, то вже не зможете підключити на інші фази щось, із потужністю більшою ніж 1000 Вт. Якщо генератор виявить фазовий зсув, то просто вимкнеться;

• надмірне використання палива. Ми вже зазначили що у однофазному режимі ви можете підключити три однофазних споживачів на третину від загальної потужності. Але генератор, при цьому, споживатиме максимальну потужність для всіх трьох фаз. Отже використання трифазного генератора для однофазного підключення буде просто нераціональним. 

Способи запуску генератора

• ручний стартер. Заводиться коли користувач тягне за тросик стартера. Сучасні генератори “заводяться” досить легко, але інколи потрібно докласти певних зусиль. Подібний спосіб запуску найдешевший в реалізації, але потребує хоча б мінімальної практики та ознайомлення з інструкцією (тягнути за тросик потрібно під певним кутом);

• електричний стартер. Стартує за допомогою розряду струму (найчастіше це п’єзоелемент, як у електричних запальничках). Генератори з електричним стартером коштують дорожче ніж з ручним;

• гібридні. Підтримують обидва вищезгадані способи запуску;

• автозапуск. Оснащені спеціальним модулем, котрий відстежує напругу в мережі. Якщо напруга різко падає (відключають електроенергію), модуль автоматично запустить генератор. Така опція найкраще підходить для виробництв та бізнесу.

Ресурс генератора. Максимальний час неперервної роботи

Моторесурс. Будь який двигун має рухомі частини, що поступово зношуються від вібрації та взаємодії з агресивними речовинами (паливо та продукти його згоряння). Отже кожен генератор оснащений двигуном має визначений моторесурс у годинах. Для більшості бензинових генераторів це +\- 4 тис годин, для дизельних від 8-12 тис годин, для газових від 20 тис годин.

На прикладі бензинового генератора який працює до 10-12 годин на добу - отримуємо 12 місяців роботи. Після цього генератор доведеться замінити або провести йому технічне обслуговування з заміною деталей, що не завжди фінансово доцільно (інколи вигідніше купити новий). Самі виробники бензинових генераторів дають на них річну гарантію, яка, фактично, покриває весь моторесурс. В описі генератора далеко не всі виробники вказують моторесурс, тож на нього можна орієнтуватись саме за терміном гарантії. 

Максимальний час неперервної роботи. Генератор не може працювати без перерви. Залежно від типу палива та отриманого струму, час неперервної роботи приблизно становить:

• бензинові – до 8 годин;

• бензинові інверторні - до 10-12 год;

• дизельні – від 12 до 36 год (промислові та будівельні моделі);

• газові – залежно від ємності балона.

Після 5-6 годин напрацювання генератор потрібно вимкнути щонайменше на 2 години, аби він охолонув та “відпочив”. Якщо цього не робити, генератор вичерпає свій моторесурс значно раніше. 

Підбір генератора за потужністю

Один з найважливіших критеріїв вибору генератора – його максимальна потужність, котра визначає яку кількість і яких саме приладів (споживачів) ви зможете від нього підживити. Найпростіше вирахувати її, скориставшись онлайн-калькулятором, наприклад ось цим. 

Але, щоб було зрозуміло які цифри і як саме туди підставляти трішки розповімо про алгоритм самостійного підрахунку.

1. Визначаємо які саме прилади (споживачі) будуть підключатись постійно. З очевидного: холодильник, котел, роутер, ноутбук, освітлення. Логічно не включати у цей перелік прилади, котрі ви будете використовувати рідко;

2. Пускові струми. Це потужність, яка знадобиться для запуску приладів, котрі мають електродвигун (холодильник, дриль, пилосос, компресор). Для того аби запуститись, їм, короткочасно, потрібна у 2-4 рази більша потужність (пускова). Як правило, пускові струми та пускову потужність виробники вказують у специфікації приладу. У окремих випадках вказується коефіціент сos, який означає, що номінальну потужність або силу струму потрібно помножити на цей коефіціент. Для 1000 Вт дриля з коефіцієнтом cos 2,4 пускова потужність буде 2400 Вт. В той же час для генераторів вказують два різні потужності максимальну (пускову) та номінальну (постійну). Максимальна це та, якої генератор може досягати короткочасно, щоб запустити прилади;

3. До отриманої цифри додаємо певний запас потужності, як правило 20-30%, аби генератор ніколи не працював на максимумі (це швидше виснажить його моторесурс). Брати потужність із запасом більшим ніж 20-30% теж нераціонально, бо генератор витрачатиме більше палива.

Приведемо конкретний, дещо спрощений приклад розрахунку. Ми збираємось підключити такі прилади: 

• холодильник - 800 Вт (пускова потужність 1,5 кВт);

• котел – 200 Вт;

• освітлення – сумарно 160 Вт;

• роутер – 60 Вт;

• два ноутбуки – 180 Вт разом;

• зарядні для смартфонів – 90 Вт разом.

Отже:

800+200+160+60+180+90 = 1490 Вт. 

Додаємо до цієї цифри 30% запасу і отримуємо 1937 Вт, округляємо до 2000 Вт. Тепер потрібно врахувати пускову потужність холодильника, яка на 700 Вт вища за його постійну (робочу) потужність. Просто додаємо до загальної суми ці 700 Вт. 

В результаті, для живлення всіх цих приладів одночасно, та запуску холодильника нам потрібний буде генератор з максимальною потужністю 2700 Вт, або 2,7 кВт, та номінальною потужністю в 2 кВт. 

Додаткові функції генераторів

• звукопоглинаючий кожух. Спеціальна конструкція що зменшує вібрації та приглушує звук від працюючого генератора. Як правило, кожух дозволяє зменшити “шумність” на 25-30 %;

• аварійне відключення. Система сенсорів та запобіжників, які автоматично вимкнуть генератор коли він почне перегріватись;

• автоматичний старт. Модуль, котрий відстежує наявність струму у мережі, і вмикає генератор при відключеннях електроенергії. Для цього генератор має бути оснащений системою електронного запуску;

• датчик рівня мастила. На найдешевших генераторах він механічний – затичка бака обладнана поділками і ви можете побачити рівень мастила по зволоженості втулки. На більш просунутих моделях ця інформація може виводитись на дисплей, а про необхідність долити або замінити мастило модуль буде сповіщати звуковим сигналом;

• сенсор увімкнення приладів. У інверторних генераторах є можливість регулювати оберти двигуна відповідно до навантаження. Якщо якийсь з приладів споживає менше або вимикається, датчик спрацює і зменшить оберти двигуна, що дозволить заощадити паливо.

Підсумки. Які генератори найкраще підійдуть для певних задач та умов?

Отже підсумуємо все що ми розібрали для конкретних завдань та умов.

Генератор для дому або дачі

* оптимальна потужність у кожному випадку залежатиме від техніки яка включатиметься.

На дачах часто є свердловина з насосом, або колодязь. Тож 1,5-2 кВт потужності насоса потрібно буде додати до загальної потужності генератора. 

Генератор для бізнесу 

* Автоматичне вмикання генератора при відключенні струму допоможе забезпечити безперервну роботу

Для приватних лікарень, лабораторій, охоронних компаній де важлива тривала неперервна робота - найкраще підходять потужні дизельні або газові генератори з можливістю додавання палива без виключення електростанції.

Генератор для будівництва*

* В цій таблиці немає стовпчика з “оптимальними” параметрами, оскільки маємо пряму лінійну залежність – більша потужність, – більше приладів можемо підключати. 

Для будівельних майданчиків потрібні потужні дизельні генератори. Найбільш потужний споживач – зварювальні апарати, котрі мають коефіцієнт пускової потужності до 4 кВт. Залежно від конкретного навантаження, це, як правило трифазні генератори з потужністю від 10 кВт та більше. Тут також не зайвими будуть будь-які додаткові функції що дозволяють економити паливо, адже його знадобиться чимало, та функція аварійного вимкнення.