Зачем дому или даче нужен генератор?
Генератор – это автономный источник электроэнергии универсального применения, который используется:
- для резервного / аварийного электропитания (когда пропадает центральное электроснабжение);
- для альтернативного электропитания (когда другого вариант электроснабжения на объекте нет).
Устройства бытового класса в основном работают на бензине, реже на топливной смеси (бензин + масло). За счет преобразования механической энергии от вращения вала двигателя ими вырабатывается переменное напряжение, которое подходит для электротехники, используемой дома и на даче.
Рассмотрим популярные сценарии применения генераторов дома или на даче наглядно в таблице.
| Сценарий | Применение |
| Аварийное отключение сети | Переключение нагрузки, резервное питание в течение блэкаута. В зависимости от мощности модели можно обеспечивать электричеством всю электронику или только критическое оборудование: систему отопления, насос, холодильник и освещение. |
| Основное электроснабжение |
Периодическое электропитание критических приборов на участках без электричества: освещения, отопления, кухонной техники. Электроснабжение инструментов для выполнения ремонта или строительства. |
Отличия генераторов от других видов источников электроэнергии заключаются в том, что они:
- В процессе работы двигателя вырабатывают продукты сгорания топлива, которым нужен выход наружу. Поэтому изделия размещаются на улице под навесом / в защитном кожухе или в специальном помещении, оборудованным отводом выхлопных газов.
- Не требуют подзарядки от централизованной электросети для работы, благодаря этому полностью автономны. Для функционирования требуется только запас топлива, а также масла для двигателя.
⇒ Модели в АВР (автоматическим вводом резерва) оснащаются аккумулятором, который питает блок автоматического запуска при отключении электричества. Чтобы устройство безотказно запускалось, АКБ требуется периодическая подзарядка. Но это никак не влияет на его основную работу, даже если аккумулятор разрядился, агрегат запускается вручную.
Сравним особенности работы и варианты применения генераторов с другими популярными источниками электроэнергии при повседневном применении.
| Характеристики | ИБП | Генератор | Портативная электростанция |
| Функции |
Аварийное и бесперебойное электропитание Защита от проблем в электросети |
Аварийное или альтернативное электропитание | |
| Мощность нагрузки (в зависимости от модели), кВт | до 10 | до 10 | до 7 |
| Время автономии (в усредненном значении) | от 5 минут до 6 часов | до 8 часов | до 4-6 часов |
| Зависимость от электросети | постоянное подключение | нет зависимости | регулярная подзарядка |
| Базовые сценарии применения |
Бесперебойная работа техники в течение блэкаута или её безопасное отключение. Бесперебойное переключение техники на генератор во время отключения сети. |
Питание техники при отключении электричества или его отсутствии. Выполнение строительных, садовых или ремонтных работ без электричества. |
Питание техники при отключении электричества или его отсутствии. Применение как в стационарном виде (дома, дача), так и в кратковременных поездках для непродолжительного питания (зарядка гаджетов, туристического оборудования). |
При сравнении технических возможностей генераторов и других типов источников электроэнергии становится понятно, что они:
- универсальны и имеют повышенную отказоустойчивость;
- подходят для продолжительного электропитания оборудования с полной независимостью от центрального электроснабжения;
- запускаются в любой момент при наличии топлива;
- создают возможность питания группы электротехники или мощных потребителей.
С чего начать выбор генератора?
Пошаговый алгоритм выбора генератора включает 5 действий:
определение фазности → определение нагрузки → расчет потребляемой мощности электроприборов → определение типа
Опишем подробно каждый шаг выбора генератора.
Однофазный или трёхфазный?
В зависимости от модели устройство вырабатывает однофазное 230 В или трехфазное 400 В переменное напряжение. Для повседневного применения на даче или в загородном доме достаточно однофазных моделей. Они закрывают базовые потребности пользователя.
Нужен ли однофазный или трехфазный генератор? Если при отключении электроэнергии питание нужно трехфазным мощным электроприборам (например, станкам, электроплитам, кондиционерам), то потребуется модель с аналогичным напряжением. Если такой нагрузки нет, то однофазного агрегата хватит.
Какую нагрузку подключать?
Далее определяется количество электротехники, которая будет одновременно работать от генератора. В этом случае возможны два сценария.
1) Если планируется стационарное использование с привязкой к частному дому или даче, то в основном к устройству подключается только критическая техника, без которой не обойтись во время блэкаута – это система отопления и водоснабжения, освещение, холодильник, видеокамеры, модем. При необходимости запитываются и второстепенные электроприборы для досуга / работы (компьютер, сервер, телевизор, аудиотехника).
⇒ При стационарном применении часто выбирают генератор с автоматическим вводом резерва (АВР). Этот функционал выполняет запуск устройства автоматически без участия пользователя, когда в сети пропадает электричество. Однако такая схема потребует подключения к системе электропитания для создания возможности автоматического переключения питания нагрузки на альтернативный источник энергии.
2) Если есть потребность в автономном электроснабжении в местах, где электричества нет (например, в походе, на рыбалке, при строительстве или мобильной торговле), то изделие подбирается под конкретных потребителей. Часто это электроинструменты, освещение, насосы, электроплиты, походные чайники, холодильники, морозильные лари.
Как рассчитать мощность генератора?
Когда техника определена, выясняется потребляемая мощность каждого прибора и суммируется вместе. Затем добавляется мощностной запас в 20-30%, чтобы генератор работал без перегрузки. Рекомендуется его загружать только на 70–80% от номинальной мощности. Это делается для стабильности работы, замедления износа и создания оптимального запаса под старт-ап токи электротехники.
У генератора два параметра мощности – номинальная и максимальная (пиковая), которая поддерживается только короткое время (в течение нескольких секунд). Для безаварийной работы подключение техники нужно, чтобы рабочая (постоянная) нагрузка не превышала номинальный показатель.
Перед подключением насоса, холодильника, электроинструмента или другого прибора с электромотором нужно учитывать стартовые токи (они часто в 2-3 раза выше номинальных). Благоприятно для оборудования, когда суммарно стартовые токи не превышают максимальную мощность, а оптимально, если будут оставаться в пределах номинального показателя.
Идеальная формула расчета:
мощность генератора = (сумма мощностей приборов + стартовые токи нагрузки) + 20-30% запаса
Короткий пример:
Подключаем холодильник — 900 Вт (с пусковым током), электронику газового котла – 120 Вт, циркуляционный насос – 110 (со стартовым током) и освещение – 300 Вт. Суммарная нагрузка составляет 1430 Вт. Добавляем запас 30% – 1430 х 1,3 = 1859 Вт. Значит потребуется модель с номинальной мощностью 2 кВт.
Обязательное условие, когда рабочая нагрузка на 20-30% ниже номинальной мощности, а старт-ап токи суммарно не выше максимальной. Иначе возникнет перегрузка, на выходе появится нестабильное напряжение, устройство будет перегреваться или заглохнет.
Какую мощность выбрать под типовые задачи?
Рассмотрим распространенную нагрузку под разную мощность генераторов в отдельной таблице.
| Мощность, кВт | Способ применения | Распространенная нагрузка |
| мобильный / стационарный | система отопления, освещение, модем, камеры видеонаблюдения, ноутбук, ТВ, небольшой холодильник, походная электротехника | |
| холодильник, насос, котёл, микроволновка, электроинструмент | ||
| стационарный | холодильник, насос, освещение, ТВ, стиральная машина, электроинструмент | |
|
7 – 8+ |
большая часть техники в доме, кондиционер, электроинструмент, компрессор, несколько мощных приборов одновременно |
Какой тип генератора выбрать?
Выбор генератора по качеству электропитания – решающий этап подбора. Эти приборы вырабатывают напряжение с разной погрешностью. У некоторых моделей она превышает 10%. Кроме этого, на их выходе формируется как чистая, так и аппроксимированная синусоида. Такие показатели имеют значение, если планируется подключение чувствительных электропотребителей, которые негативно реагируют на малейшее изменения качества электропитания.
Рассмотрим типы электроприборов по чувствительности к качеству электропитания в отдельной таблице.
| Тип нагрузки | Особенности | Примеры |
| Электрочувствительная | требует стабильного напряжения, чувствительна к перепадам сети и искажению синусоиды, может выйти из строя при плохом напряжении | газовые котлы с платой управления, стиральные машины, холодильники, циркуляционные насосы, кондиционеры, компьютерное оборудование, аудиоаппаратура, видеоприставки |
| Не чувствительная к качеству напряжения |
не требует напряжения с чистой синусоидой, практически не чувствительна к перепадам напряжения, нормально работает с агрегатами, оснащёнными блоком AVR ⇒ Блок AVR в генераторе обеспечивает регулировку выходного вольтажа, чтобы максимально приблизить его значение к номиналу 230 В. |
УШМ-машины, дрели, перфораторы, сварочные аппараты (непрофессиональные), компрессоры, электрочайники, утюги, ТЭНы, электроплиты, светильники с лампами и накаливания, насосы без электроники, вентиляторы |
Если в группе подключаемого оборудования присутствует хоть один электрочувствительный прибор, то потребуется модель с качественным выходным напряжением.
Рассмотрим типы генераторов по этому параметру.
| Тип генератора | Особенности генерации электричества | Стабилизация напряжения | Погрешность выходного напряжения, % | Форма напряжения | Подходящий тип нагрузки |
| Синхронный (90% моделей на рынке) | обеспечивают относительно стабильное напряжение | не выполняется | ±10 | модифицированная синусоида | не чувствительная к качеству напряжения |
| блоком AVR | ±3–5 | ||||
| блоком D AVR (усовершенствованный вариант) | ±1 | ||||
| двойным преобразованием (инвертор) | ±1 | чистая синусоида | электрочувствительная | ||
|
Асинхронный (редко применяется) |
не обеспечивают высокой стабильности выходного напряжения |
не выполняется | более 10 | модифицированная синусоида | не чувствительная к качеству питания |
| c блоком AVR | ±10 |
⇒ Если генератор вырабатывает некачественное напряжение, но нужно обеспечить питанием требовательное оборудование, то перед нагрузкой устанавливают инверторный стабилизатор с чистым синусом на выходе.
По сравнительной таблице видно, что при подключении электрочувствительной техники оптимально использовать синхронный генератор с инверторным способом преобразования выходного напряжения. Если нагрузка не требовательна к качеству электропитания, то достаточно классического синхронного генератора с блоком AVR.
Как быть с продолжительностью автономной работы?
Обычно устройство приобретают для автономного питания электрооборудования на несколько часов, чтобы переждать длительный блэкаут, организовать электроснабжение инструмента или туристических приборов.
Время автономной работы устройства зависит от типа (инверторный или классический), объема топливного бака и уровня нагрузки. Чем больше бак и меньше загруженность агрегата, тем дольше он проработает без дозаправки. Даже если у него закончится топливо, то через некоторое время его работа легко возобновляется: подливается бензин и выполняются другие необходимые процедуры по инструкции.
При 70-80% загрузке (это реалистичный и щадящий режим для изделия, так как создает нормальный расход топлива, стабильную работу и сохраняет ресурс) малые инверторные модели способны продержаться без остановки в течение 3-6 часов, средние (2-4 кВт) – 5–8 часов, а мощные (5–8+ кВт) – 7-10 часов.
Типичные ошибки при выборе генератора?
Рассмотрим подробно основные ошибки, которые совершают пользователи при подборе.
| Ошибка | Описание |
| Выбор без запаса мощности | Если генератор работает постоянно на пределе, то у двигателя происходит перегрузка, ускоряется расход топлива и износ механических деталей. При этом его выходное напряжение «плавает», на электротехнику подается нестабильное питание, что приводит к ошибкам, сбоям и поломке. В этом случае техника с высокими пусковыми токами не сможет запуститься. |
| Игнорирование пусковых токов | Если стартовые токи превысят максимальную мощность агрегата, то у него сильно просядет напряжение, сработает аварийное отключение, и нагрузка не запустится. При этом сильной возрастает риск повреждения двигателя. |
| Неправильная фазность | Часто трехфазная модель избыточна и не нужна для питания стандартной бытовой техники в доме. В итоге мощный двигатель будет работать по большей части в холостую, неэффективно расходуя топливо. |
| Попытка запитать весь дом маленьким генератором | Некоторые владельцы выбирают генератор недостаточной мощности и внедряют его в систему электропитания дома в качестве резервного источника питания. Но при этом забывают, что его ресурс гораздо меньше выделенной мощности сети и начинают пользоваться всей электротехникой, что приводит к перегрузке и отключению системы. |
| Отсутствие понимания, нужна ли «чистая» синусоида/стабильное напряжение | Если не учесть качество вырабатываемого напряжения, то это может негативно сказаться на подключенных к нему электроприборах. Будут работать некорректно или выйдут из строя. |