Как выбрать генератор для дома и рассчитать мощность: советы по выбору и правильный расчет

• 27 Ноября, 2019
• Инструменты и оборудование
• Геннадий Ростов

Электроэнергия без перебоев — недостижимый идеал. Сложности в снабжении возникают из-за природных аномалий, износа оборудования, обрыва линий передач. Решение этой проблемы — автономный источник энергии. Остается только определиться, какой выбрать генератор для дома, как рассчитать мощность, необходимую для работы электроприборов.

Общие характеристики электрогенераторов

Определить, какой выбрать автономный источник электроэнергии, можно по характеристикам.

Тип использования:

• основной;
• резервный;
• аварийный.

Расположение:

• в помещении;
• в специальном кожухе;
• вне помещения на открытой площадке.

Вид агрегата:

• бензиновый;
• дизельный;
• газовый.

Тип управления:

• автоматический;
• стартерный;
• ручной запуск.

Количество фаз:

• трехфазный;
• однофазный.

Вид охлаждения:

• воздушное;
• жидкостное.

Чтобы определиться, как для дома рассчитать мощность генератора, выбрать необходимо сумму энергоемкостей используемых приборов с учетом пусковых токов. При ошибочном выборе агрегат будет работать на предельном режиме, расходовать лишнее топливо и выйдет раньше срока из строя.

Основные неисправности

Поломки «бортовой электростанции» вызваны неправильной эксплуатацией транспортного средства, выработкой ресурса деталей трения либо выходом из строя электрики. Вначале производится визуальная диагностика и выявление посторонних звуков, затем проверяется электрическая часть мультиметром (тестером). Основные неисправности сведены в таблицу:

При диагностике тестером измеряется напряжение генератора на разных оборотах двигателя – в режиме холостого хода, под нагрузкой. Проверяется целостность обмоток и соединительных проводов, диодного мостика и регулятора напряжения.

Как для дома подобрать по мощности генератор

Минимальное потребление энергии — это сумма в ваттах паспортных данных бытовой техники с учетом пусковых токов. Для работы агрегата нужен запас, поэтому полученное значение увеличивается на 20 %. Расчет мощности генератора для дома начинается с определения приборов постоянного подключения. Далее в расчет добавляются сведения по приборам периодического использования, получается требуемая мощность мобильной станции. Сведения о номинальной и пусковой энергоемкости приборов и инструментов представлены в таблице.

Рассмотрим, как рассчитать мощность генератора для частного дома.

Постоянно включенная бытовая техника:

• холодильник;
• морозильная камера;
• освещение из 10 энергосберегающих ламп;
• компьютер;
• телевизор;
• насос системы отопления.

Приборы периодического использования:

• печь микроволновая;
• стиральная машина;
• пылесос;
• посудомоечная машина;
• утюг;
• электрочайник.

Сумма мощностей техники из первого списка:

0,6 + 2,1 + 0,12 + 0,44 + 0,275 + 0,3 = 3,835 кВт.

Для работы генератора требуется увеличить полученное значение на 20 %:

3,835 × 1,2 = 4,602 кВт. Для постоянно включенных приборов достаточно агрегата мощностью 5 кВт.

Сумма мощностей бытовой техники из обоих списков, увеличенная на 20 %:

(3,835 + 2,0 + 2,25 + 6,0 + 1,65 + 1,1 + 2,75) × 1,2 = 23,502 кВт. Таким образом, мощность бензинового генератора для дома, без ограничений в использовании электроприборов, требуется не меньше 23,5 кВт.

Бензиновый генератор

В качестве топлива устройство использует АИ-92. Ресурс работы одноцилиндровой конструкции без отказа от 2500 до 4000 ч и двухцилиндровой — более 5000 ч. Мощность агрегатов с четырехтактным двигателем от 1 до 15 кВт. Генератор используется при аварийных отключениях электроэнергии на срок до 8 часов. Несмотря на проигрыш в долговечности и надежности по сравнению с агрегатами, использующими другие виды топлива, спрос на бензогенераторы хороший из-за низкой цены.

Преимущества генератора:

• небольшие габариты;
• пониженный уровень шума;
• легко доступное топливо;
• запуск и работа при отрицательной температуре;
• простое обслуживание;
• невысокая цена.

Недостатки устройства:

• высокая стоимость электроэнергии;
• разложение бензина при хранении более 6 месяцев;
• перегрев при многочасовой работе.

Двигатель бензогенератора синхронного типа позволяет поддерживать качество тока при нагрузках. Емкость бака для топлива от 10 до 25 литров дает возможность агрегату без заправки работать до 12 часов. Защита от перегрузки и короткого замыкания продлевает срок службы до отказа.

Таким образом, какой выбрать генератор для аварийного электроснабжения? Принимать решение нужно с учетом следующих моментов:

• место использования;
• расчет мощности;
• выбор производителя;
• знакомство с техническими характеристиками;
• изучение отзывов пользователей устройств для выбора окончательного варианта.

Примеры моделей бензогенераторов:

1. У устройств инверторного типа стабильная частота тока и напряжение, что подходит для питания чувствительных приборов. Аппарат может работать на половине установленной мощности. Пример — генератор HAMMER GN800, работает на смеси бензина и масла в соотношении 1 к 50, весит 18 кг. Устройство подходит для выезда на природу или питания торговой палатки в течение 6 часов на одной заправке.
2. Агрегат с синхронным альтернатором справляется с пиковыми нагрузками в 1,65 раза больше номинала, годится для аварийного электропитания бытовых приборов и инструментов. Пример — генератор PATRIOT Max Power 5,5 кВт, работает на бензине марки АИ-92, весит 66 кг, поддерживает в течение 8 часов питание приборов электричеством.
3. Бензиновый генератор EUROPOWER номинальной мощностью 14,5 Квт, это такой режим, при котором станция работает без избыточной нагрузки. Для однофазных аппаратов указывается коэффициент — 1,0, трехфазных — 0,8. Агрегат годится для электроснабжения коттеджа или магазина, время работы до заправки 10 часов. Требуется периодическая остановка для охлаждения.

Выбор генератора для легкового авто

За счет разного диаметра шкивов клиноременной передачи генератору придается большая угловая скорость в сравнении с оборотами коленвала. Частота вращения ротора достигает 12 – 14 тысяч оборотов ежеминутно. Поэтому ресурс генератора минимум вдвое меньше, чем у ДВС авто.

Генератором машина комплектуется на заводе, поэтому при замене подбирается модификация с аналогичными характеристиками и крепежными отверстиями. Однако при тюнинге авто мощность генератора может не устроить владельца. Например, после увеличения количества потребителей (подогрев сидений, зеркал, стекол), установки сабвуфера, аудиосистемы с усилителем требуется именно выбор нового, более мощного генератора или монтаж второго электроприбора в комплекте с дополнительным аккумулятором.

В первом случае следует выбрать мощность, достаточную для подзарядки аккумулятора с 15% запасом. При установке второго генератора начальный и эксплуатационный бюджет резко увеличиваются:

• для дополнительного генератора придется установить дополнительный шкив на коленвал;
• найти место для крепления корпуса электроприбора таким образом, чтобы его шкив размещался в одной плоскости со шкивом коленвала;
• обслуживать и менять расходники сразу двух «мобильных электростанций».

С возникновением бесщеточных моделей генератора некоторые владельцы производят замену штатного прибора этим девайсом.

Дизельный генератор

Станция работает без остановки продолжительное время, используется в качестве резервного или основного источника электричества. Ресурс работы до отказа дизельных агрегатов с жидкостным охлаждением до 40 000 часов. Как выбрать генератор для дома и рассчитать мощность, определяется с учетом токов пуска бытовых приборов и инструментов. У агрегатов с асинхронным двигателем при нагрузках снижается качество тока. Эту характеристику учитывают при расчете мощности генератора для дома.

Преимущества устройства:

• длительная работа без перерыва;
• малый расход топлива;
• универсальность применения;
• несложное обслуживание.

Недостатки дизельных генераторов:

• при отрицательных температурах требуется подогрев;
• повышенный шум при работе агрегата;
• требуется постоянная нагрузка не менее 30 % номинальной мощности;
• требования к качеству дизельного топлива;
• стоимость агрегата.

Область использования генераторов от частных домовладений до строительных площадок. В качестве источника электроэнергии экономичная и надежная дизельная станция.

Характеристики моделей дизельгенераторов:

1. Пример агрегата резервного типа — FUBAG DS 3,0 кВт, годится для периодической работы с электроинструментом и для освещения до 9 часов подряд. У аппарата ручки и колеса для транспортировки. Топливный бак 12,5 литра снижает вес полной загрузки до 67 кг. Расход топлива агрегата в два раза ниже, чем у бензогенератора.
2. Дизельный генератор CTG AD-42RES 30 кВт, напряжение — 380 В. Устройство может питать до трех приборов в однофазном режиме на треть мощности — 10 кВт, трехфазное оборудование — 30кВт. Одной заправки соляркой хватит на 12 часов непрерывной работы. У агрегата шумозащитный кожух и водяное охлаждение, поддерживает автоматическое включение при перебоях в электропитании.

Особенности конструкции

Основан принцип работы генератора автомобиля на эффекте индукции электромагнитной, позволяющем получать электроток при наведении, а затем изменении магнитного поля вокруг проводника. Для этого в генераторе имеются необходимые детали:

• ротор – катушка внутри двух пар разнонаправленных магнитов, получающая вращение через шкив, и постоянный ток на обмотки возбуждения через щетки и коллекторные кольца
• статор – обмотки внутри магнитопровода, в которых наводится переменный электрический ток
• диодный мост – выпрямляет переменный ток в постоянный
• реле напряжения – регулирует эту характеристику в пределах 13,8 – 14,8 В

Рис. 2 Конструкция генератора

При неработающем двигателе в момент его запуска ток возбуждения подается на якорь с аккумулятора. Затем генератор начинает выработку электричества самостоятельно, переходит на самовозбуждение, полностью восстанавливает заряд аккумулятора при движении машины.

На холостых оборотах подзарядки не происходит, но бортовая сеть и все ее потребители (фары, музыка, кондиционер) обеспечиваются в полном объеме.

Статор

В генераторе самым сложным является устройство статора:

• из трансформаторного железа 0,8 – 1 мм толщины вырубаются штампом пластины;
• из них набирают пакеты (сварка или крепление заклепками), 36 пазов по периметру изолируются эпоксидной смолой или полимерной пленкой;
• затем в пакеты укладываются 3 обмотки, фиксируемые в пазах специальными клиньями.

Рис. 3 Статор генератора

Именно в статоре вырабатывается переменное напряжение, которое позже автомобильный генератор выпрямляет в постоянный ток для бортовой сети и АКБ.

Ротор

При использовании подшипников качения цапфа закаливается, а сам вал создается из легированной стали. На вал намотана катушка, залитая специальным диэлектрическим лаком. Сверху на нее надеты и закреплены на валу магнитные полюсные половинки:

• имеют вид короны;
• содержат по 6 лепестков;
• изготавливаются штамповкой или литьем.

Рис. 4 Ротор генератора

Шкив фиксируется на валу шпонкой либо гайкой с головой под шестигранный ключ. Зависит мощность генератора от толщины провода катушки возбуждения и качества изоляции лаком обмоток.

При подаче напряжения на обмотки возбуждения вокруг них возникает магнитное поле, взаимодействующее с аналогичным полем постоянных полюсных половинок магнитов. Именно вращение ротора обеспечивает выработку электротока в обмотках статора.

Токосъемный узел

В щеточном генераторе устройство токосъемного узла следующее:

• щетки скользят по коллекторным кольцам;
• по ним передается постоянный ток на обмотку возбуждения.

Электрографитные щетки изнашиваются меньше меднографитных модификаций, но на коллекторных полукольцах наблюдается падение напряжения. Для снижения электрохимического окисления колец их могут изготавливать из нержавейки и латуни.

Рис. 5 Токосъемный узел генератора

Поскольку работа токосъемного узла сопровождается интенсивным трением, щетки и кольца коллекторные изнашиваются чаще прочих деталей, считаются расходниками. Поэтому к ним обеспечивается быстрый доступ для периодической замены.

Выпрямитель

Поскольку в статоре электроприбора вырабатывается переменное напряжение, а для бортовой сети нужен постоянный ток, в конструкцию добавлен выпрямитель, к которому и подключаются обмотки статора. В зависимости от характеристики генератора выпрямительный узел имеет различную конструкцию:

• диодный мостик распаян или впрессован в подковообразные пластины-теплоотводы;
• выпрямитель собран на плате, теплоотводы с мощным оребрением припаиваются к диодам.

Рис. 6 Выпрямитель генератора

Рис. 7 Вариант диодного мостика с независимыми радиаторами

Основной выпрямитель может дублироваться дополнительным диодным мостиком:

• герметичный компактный блок;
• диды-горошины или цилиндрической формы;
• включение в общую схему небольшими шинами.

Выпрямитель является «слабым звеном» генератора, так как любое инородное тело, проводящее ток, попавшее случайно между теплоотводами диодов, автоматически приводит к короткому замыканию.

Регулятор напряжения

После того, как переменная амплитуда преобразована выпрямителем в постоянный ток, электроэнергия генератора подается на реле регулятора напряжения по следующим причинам:

• коленвал ДВС вращается с разной скоростью в зависимости от типа вождения, дальностью поездки и циклом движения авто;
• поэтому автомобильный генератор по умолчанию не способен вырабатывать одинаковое напряжение в разные промежутки времени физически;
• устройство реле регулятора и отвечает за термокомпенсацию – отслеживает значение температуры воздуха, при его снижении повышает напряжение подзарядки и наоборот.

Стандартной величиной термокомпенсации принято значение 0,01 В/1градус. В некоторых генераторах имеются переключатели ручные лето/зима, выносимые в салон или пространство под капотом авто.

Рис. 8 Регулятор напряжения

Существуют реле регуляторов напряжения, в которых бортовая сеть подключается к обмотке возбуждения генератора «–» проводом или «+» кабелем. Эти конструкции являются не взаимозаменяемыми, путать их нельзя, чаще всего в легковых машинах установлены «минусовые» регуляторы напряжения.

Подшипники

Передним считается подшипник со стороны шкива, его корпус впрессовывается в крышку, а на валу используется скользящая посадка. Задний подшипник расположен возле коллекторных колец, его, наоборот, сажают на вал с натягом, в корпусе использована скользящая посадка.

В последнем случае могут применяться подшипники роликовые, передний подшипник всегда радиальный шариковый с одноразовой смазкой, закладываемой на заводе, которой хватает на весь эксплуатационный ресурс.

Рис. 9 Комплект подшипников генератора

Чем выше мощность генератора, тем большие нагрузки испытывает обойма подшипника, чаще требуется замена обоих расходных деталей.

Крыльчатка

Детали трения внутри генератора охлаждаются принудительным воздушным способом. Для этого на вал надевается одна или две крыльчатки, засасывающих воздух через специальные щели/отверстия в корпусе изделия.

Рис. 10 Крыльчатка генератора

Существует три типа воздушного охлаждения автомобильных генераторов:

• при наличии узла щетки/коллекторные кольца и вынесения выпрямителя, регулятора напряжения из корпуса наружу эти узлы защищаются кожухом, поэтому воздухозаборные отверстия создаются в нем (позиция а) нижней схемы;
• если компоновка механизмов под капотом плотная, а окружающий их воздух слишком нагрет, чтобы нормально охладить внутреннее пространство генератора, используется защитный кожух специальной конструкции (позиция б) нижнего рисунка;
• в генераторах малогабаритных щели для забора воздуха создаются в обеих крышках корпуса (позиция в) на нижнем рисунке).

Рис. 11 Варианты схем воздушного охлаждения генератора

Перегрев обмоток и подшипников резко снижает характеристики генератора, и может привести к заклиниванию, короткому замыканию и, даже пожару.

Корпус

Традиционно для большинства электроприборов корпус генератора имеет защитную функцию для всех расположенных внутри него узлов. В отличие от стартера машины, генератор не имеет натяжного устройства, провисание ремня передачи регулируется за счет смещения корпуса самого генератора. Для этого кроме монтажных лапок на корпусе имеется регулировочная проушина.

Корпус изготавливается из алюминиевого сплава, состоит из двух крышек:

• внутри передней крышки спрятан статор и якорь;
• внутри задней крышки размещен выпрямитель и реле регулятора напряжения.

Рис. 12 Корпус генератора состоит из двух крышек

От этой детали зависит корректная работа генератора, так как внутрь одной крышки впрессован подшипник ротора, а ремень натягивается в проушине корпуса.

Газовый генератор

Газогенератор использует в качестве топлива сжиженный или трубопроводный газ. Подключение агрегата к магистрали и обслуживание в процессе работы связано с материальными затратами на согласование и работу газовой службы. Расчет мощности как у дизельных и бензиновых агрегатов, с учетом энергопотребления используемых приборов.

Преимущества газогенератора:

• стоимость топлива;
• отсутствие токсичного выхлопа;
• производительность;
• небольшой уровень шума;
• надежная работа.

Недостатки:

• зависимость от бесперебойного газоснабжения;
• стоимость установки и обслуживания;
• размещение в отапливаемом месте;

Мощность газогенераторов от 1,5 до 3 тыс. кВт. У агрегатов менее 6 кВт охлаждение воздушное, у станций большой производительности – водяное. Эти агрегаты выгодные при стабильном магистральном газоснабжении.

Пример модели агрегата GREENGEAR GE 5 кВт для резервного снабжения электричеством, работает на газе, как магистральном, так и сжиженном. Уровень шума 65 децибел, что по уровню соответствует человеческой речи. У устройства асинхронный альтернатор, который поддерживает точность выходного напряжения. Это требуется для подключения чувствительных электронных устройств и двигателей.

Одно или трехфазный генератор лучше выбрать для частного дома?

Возможно, ответ очевиден для многих. Однако есть несколько нюансов.

Собственно, выбор трех или однофазного генератора в большинстве своем определяется от того по какой схеме сделана разводка электрики в доме. Если по трехфазной схеме значит и генератор трехфазный вам подойдет как нельзя кстати (но не все генераторы, дальше по тексту объясню почему). Если к однофазной сети дом подключен, то здесь голову ломать не стоит – берите однофазный.

Итак, если у вас однофазная сеть, то выбор очевиден и для резервного электроснабжения достаточно рассмотреть мощность от 3 кВт (далее расчеты почему такая мощность). С тремя фазами такой вариант допускается с оговоркой. Все дело в том, что трехфазные генераторы выдают заявленную мощность только по всем фазам. Т.е. для распределенной трехфазной нагрузки. Тогда как если одна фаза будет перегружена, то генератор отключит нагрузку.

Пример: генератор 6 кВт выдает заявленную мощность только в том случае, когда по всем трем фазам проходит одинаковый ток. Т.е. 16 ампер по каждой фазе.

Теперь представим, что по вашей схеме распределения нагрузки на фазе «А» «висит» освещение кухни, а также все розетки в этой комнате. У вас горит свет, работает телевизор и компьютер. Вы включаете чайник и генератор начинает нервно дергаться от перегрузки по одной фазе. Если сила тока по этой фазе превысит максимальную (16 А), то автомат на генераторе отключится.

Из приведенного примера можно сделать вывод, чтобы генератор работал так же штатно как обычная сеть то мощность генератора должна быть равна входной мощности, на которую ваша сеть рассчитана. Как правило это 15 кВт. Но здесь уже ценник на генератор будет исчисляться несколькими сотнями тысяч, занимать половину гаража, и шуметь при работе как трактор. Оно вам надо!?

Какое решение может быть:

1. Выбрать 3 фазный генератор достаточной мощности 7-9 кВт, чтобы перекрывались основные потребности (освещение, насосы отопления, ну и один нагревательный прибор на выбор). Соответственно нужно контролировать одновременное включение потребителей.
2. Изначально распределить трехфазную систему дома таким образом, чтобы основные потребители, которые нужно постоянно запитывать, «висели» на одной фазе. Т.о. мы будем иметь возможность резервировать одну фазу и нам нужен будет однофазный генератор. В конечном итоге это дешевле. Вряд ли кто так будет заморачиваться.
3. Третий вариант покупать генератор с возможностью снятия одинаковой мощности как по трем фазам, так и с одной. Такой тип генератора будет дороже по стоимости, но решает проблему перекоса фаз. Пример — Loncin LC10000D-AS.

Какой вывод по выбору 1 или трехфазного генератора можно сделать. При однофазном подключении дома — 1 фазный генератор (понятно).

При трехфазном распределении дома смотрим модели от 7 кВт мощности, а лучше выбираем генератор с одинаковой мощностью по всем фазам.

Сварочный генератор

Для проведения сварочных работ при отсутствии сетевого подключения к электричеству используются специальные модели бензиновых и дизельных мобильных станций. Эти агрегаты выдерживают пусковые токи сварки.

Преимущества устройств:

• установка в любом месте;
• стойкость к нагрузкам;
• использование для подключения приборов и инструментов.

Отрицательные характеристики:

• малый ресурс работы;
• невозможность одновременного подключения сварки и других инструментов;
• уровень шума.

Какой мощности нужен генератор, определяется требуемым для проведения работ сварочным током.

Пример сварочного бензинового агрегата номинальной мощности 5 кВт – FUBAG WS 230 DC ES. У аппарата ручной и электрический пуск, выходной ток 230 А, диаметр электродов от 1,6 до 5 мм. Генератор позволяет проводить сварочные работы в течение 9 часов на одной заправке топливом.

Какой лучше выбрать генератор для дома с автозапуском или без?

Возможно здесь все однозначно. Если дома есть мужчина и нет желания переплачивать деньги, то можно взять бюджетный генератор с ручным запуском поставить обычный рубильник на два выхода. На этом все. Плюс такого подключения — экономия около 35-40 тыс. руб. Дешевле генератор, не нужен АВР.

Соответственно если дома жена, дети, а вы уезжаете из Подмосковья в Москву. То возможно лучше переплатить и сделать автоматический запуск при пропадании электроэнергии. Здесь потребуется генератор с электрическим стартером и плюс ко всему АВР (автоматический ввод резерва об этом устройстве подробнее в другой статье).

Как обычно все не так просто. Чтобы генератор запустился именно тогда, когда это нужно, необходимо следить за уровнем топлива. Если генератор простоит год или больше без единого запуска велика вероятность, что в момент острой необходимости он не заведется по команде контроллера. Плюс ко всему аккумуляторные батареи имеют свойство терять емкость со временем т.о. за из состоянием нужно смотреть.

Стоит упомянуть, что генератор до 5 кВт мощности (номинальной) заводятся ручным запуском относительно несложно, а вот большей мощности вам может не хватить духа и лучше иметь электрический стартер. Проверено на многих изделиях эмпирическим путем.

Справочно: на генераторах в 5 киловатт установлен двигатель, который выдает 13 л.с., а вот на 6 кВт уже 15 л.с. Объем цилиндра в первом случае будет 390 куб. см во втором 420 куб. см.

Тип управления генератором

Электрогенераторы оборудованы одним из трех типов управления либо комбинированной системой. Простой способ – это ручной пуск, при котором требуется физическое усилие и сноровка. Так оборудованы генераторы всех типов мощностью до 7 кВт. Преимущества ручного управления в небольшой цене и надежности.

Агрегаты мощностью выше 7 кВт обычно имеют стартерный тип пуска, совмещенный с ручным управлением. Запуск устройства выполняется кнопкой или поворотом ключа. Питание стартера производится аккумулятором. Такой пуск дороже, чем ручной, но управление агрегатом производится без физических усилий.

Автоматическое управление запускает генератор при отключении электричества, обеспечивает питание бытовой техники и системы охраны даже при отсутствии хозяев дома. Установка оборудования на бензиновые и дизельные генераторы малой мощности невыгодна из-за высокой цены. После восстановления магистрального снабжения автоматика сама выключит агрегат. Недостатки, кроме стоимости монтажа системы, это необходимость установки электрической станции в помещении, иначе не работает автозапуск.

Пример расчета мощности генератора для дачи

В этом примере рассчитывается, какой мощности нужен генератор для дома дачного типа в удаленном районе, не имеющего подключения к магистральным электросетям. Вода поступает из скважины на участке. До того, как выбрать генератор для дома и рассчитать мощность, составляется список электроприборов, которые необходимы для комфорта.

Перечень бытовой техники с учетом пусковых токов, мощность в кВт:

• освещение внутреннее — 0,5;
• прожектор уличный — 0,5;
• насос погружной — 3,0;
• кондиционер — 1,5;
• проточный водонагреватель — 1,2;
• холодильник — 0,6;
• телевизор — 0,275;

Приборы периодического использования, мощность в кВт:

• микроволновая печь — 2,0;
• электрический чайник— 2,2;
• ноутбук — 0,055;
• пылесос — 1,65;
• зарядка для телефона — 0,025;
• дрель — 0,75;
• электрическая пила — 1,5;

При расчете учитывается, что используется 80 % максимальной мощности генератора. Сумма энергопотребления приборов постоянного использования на даче — 7,575 кВт. Остальную бытовую технику разумно использовать по очереди. Из перечисленных приборов самый мощный — электрический чайник. Окончательное значение: (7,575 + 2,2) / 0,8 = 12,22 кВт. Остается определить, какой мощности брать генератор для дома.

Дача предназначена для сезонного проживания, поэтому требуется мобильная станция, способная к продолжительной работе без остановки. Для этого подходят дизельные или газовые агрегаты. К заданной мощности подойдет электрогенератор ТСС АД-12С, с водяным охлаждением и временем работы до 20 часов. Объем бака 54 литра, средний расход топлива — 2,5 л/час. Номинальная мощность — 12 кВт, пиковая — 15 кВт.

Как альтернативный вариант для электроснабжения дачного хозяйства подойдет агрегат ФАС-13, который работает на сжиженном газе. Модель используемого двигателя — ВАЗ 21067, водяное охлаждение, есть функция автоматического пуска. Максимальная мощность — 13 кВт при расходе газа 0,45 м3/час, баллона емкостью 50 литров хватит на сутки непрерывной работы агрегата.

Электрическая схема

Производители учитывают конкретное количество потребителей в модели авто, поэтому в каждом случае применяется индивидуальная электрическая схема генератора. Наиболее востребованы 8 схем «мобильных электроустановок» под капотом машины с одинаковым обозначением элементов:

1. генераторный блок;
2. обмотка ротора;
3. магнитопровод статора;
4. мост диодный;
5. переключатель;
6. реле лампы;
7. реле регулятора;
8. лампа;
9. конденсатор;
10. блок трансформатора и выпрямителя;
11. АКБ;
12. стабилитрон;
13. сопротивление.

Рис. 15 Схема 1

В схемах 1 и 2 возбуждающая обмотка получает напряжение через замок зажигания, чтобы АКБ не разряжалась на стоянке. Недостатком является коммутация 5 А тока, снижающего эксплуатационный срок.

Рис. 16 Схема 2

Поэтому на схеме 3 контакты разгружены промежуточным реле, а потребление тока снижено до десятых долей ампера. Минусом в этом варианте является сложный монтаж генератора, понижение надежности конструкции, возрастает частота переключения транзистора. Фары могут моргать, а стрелки приборов подрагивать.

Рис. 17 Схема 3

В схеме 5 из трех диодов изготовлен дополнительный выпрямитель на пути к обмотке возбуждения. Однако при длительной парковке рекомендуется снимать «+» с клеммы аккумулятора, так как возможен разряд батареи. Зато при первичном возбуждении обмотки в момент запуска ДВС расход тока АКБ минимальный. Опасное для электроники машины повышение напряжения гаси стабилитрон.

Рис. 18 Схема 5

Для дизельных моторов применяются генераторы, использующие 6 схему. Они рассчитаны на напряжение 28 В, возбуждающая обмотка получает вдвое меньший заряд за счет подключения в «нулевую» точку статора.

Рис 19 Схема 6

На схеме 7 ликвидирован разряд АКБ при длительной парковке за счет снижения разницы потенциалов на «Д» и «+» клеммах. Из стабилитронов создано дополнительное крыло диодного мостика выпрямителя для ликвидации всплесков напряжения.

Рис. 20 Схема 7

Схема 8 обычно применяется в генераторах производителя Бош. Здесь усложнен регулятор напряжения, зато упрощена схема самого генератора.

Рис. 21 Схема 8

Пример расчета мощности генератора для строительной площадки

Иногда строительство частного дома начинается на участке, временно не имеющем подключения к электрическим сетям. В этом случае единственным выходом будет автономный источник энергии. Сначала подготавливается необходимый инструмент. Далее рассчитывается, какой мощности брать генератор для дома на начальных этапах строительства.

Пиковые мощности используемого инструмента и оборудования:

• сварочный инвертор 180 А — 6 кВт;
• бетономешалка 120 л — 2,1 кВт;
• электрический лобзик — 1,2 кВт;
• дисковая пила — 1,5 Квт;
• углошлифовальная машина — 1,2 кВт;
• дрель — 1,35 кВт;

Так как агрегат не работает одновременно со сваркой и другими инструментами, расчет мощностей ведется раздельно. Сумма пиковых нагрузок строительного инструмента, без учета бетономешалки, — 5,25 кВт, для сварочного инвертора нужно 6 кВт. Требуемая пиковая мощность агрегата на 25 % больше, чем номинальная: 5,25 × 1,25 = 6,6 кВт.

По параметрам подходит сварочный бензогенератор фирмы Ayerbe 7 кВт, с ручным пуском и переменным током 180 А. Емкости топливного бака хватает на 3 часа работы, потом агрегат нужно заправить. Вес аппарата 75 кг, что позволяет доставлять на место работы легковой машиной.

Альтернативный вариант — дизельный сварочный генератор. Расход топлива оборудования в два раза ниже, работает до остановки дольше бензинового. Для рассматриваемого случая подойдет итальянский агрегат марки MOSA номинальной мощности 6,5 кВт, с переменным сварочным током 190 А. У мобильной станции воздушное охлаждение, автоматически запускается кнопкой, расход солярки — 1,5 л/час.

Расход топлива

Параметр экономического характера, отражающийся на бюджете владельца. К наиболее экономичным электрогенераторам относят агрегаты инверторного типа, расход топлива которых не превышает 1 л/ч. Потребление горючего зависит от мощности. Двухкиловаттные модели расходуют около 2-х л/ч, трехкиловаттные – от 3 до 4 л/ч и т. д. Наиболее мощным бытовым генераторам для нормальной работы требуется более 5 л/ч. Резервное электроснабжении дома с большим количеством электроприборов сопровождается крупными финансовыми затратами.

Расчет мощности генератора для путешествий

Чтобы не отказываться от удобств в поездке на природу, можно воспользоваться автономным источником энергии. Аккумулятор автомобиля не годится для интенсивного использования, так как быстро разрядится и сложно будет завести машину. Небольшой бензиновый генератор позволит создать комфортные условия отдыха на природе.

Прежде чем выбрать агрегат, составляют список бытовой техники, которую берут в дорогу:

• ноутбук — 0,055 кВт;
• зарядка для телефона — 0,012 кВт;
• электробритва — 0,02 кВт;
• фен — 0,45 кВт;
• переносное освещение — 0,2 кВт;
• музыкальный центр — 0,2 кВт.

Чтобы определить, какой мощности брать генератор, суммируют энергопотребление техники. и результат увеличивается на 25 %: (0,055 + 0,012 + 0,2 + 0,2) × 1,25 = 0,58 кВт. Фен и бритва используются отдельно от других приборов.

Для обеспечения электричеством подойдет инверторный бензиновый агрегат CHAMPION 0,8 кВт. Шум от такого аппарата небольшой, вес — 12 кг, непрерывная работа — до 5,5 часа, расход горючего — 0,5 л/час. У генератора небольшие габариты, помещается в багажнике легковой машины, а зарядить автомобильный аккумулятор позволит розетка на 12 В.

Мобильные электростанции — генераторы — широко используются для автономной выработки энергии. Агрегат подбирают для конкретного оборудования и используемого вида топлива, а грамотный расчет мощности обеспечит работу устройства без отказов.