Для чего дизель генератор
Дизель-генераторная установка (ДГУ)
Электромеханическое устройство, состоящее из дизельного двигателя, электрогенератора и схемы управления
Дизель-генераторная установка (ДГУ) – это электромеханическое устройство, состоящее из дизельного двигателя, электрогенератора и схемы управления.
ДГУ обеспечивают автономное питание (гарантированное электроснабжение) критичной нагрузки.
Они предназначены для работы в качестве постоянных или резервных источников электроэнергии, способных функционировать в течение длительного периода времени (от нескольких часов до нескольких суток в зависимости от емкости топливного бака).
Дизель-генераторы можно разделить на маломощные однофазные, а также средние, мощные и сверхмощные трехфазные устройства.
Они могут быть как в открытом исполнении для установки внутри помещений, так и в различных защитных кожухах.
Управление работой современных ДГУ осуществляется с помощью встроенных контроллеров (микропроцессорных или аппаратных).
Они способны автоматически запускать двигатель при авариях сетевого напряжения и останавливать его при восстановлении электроснабжения, выдерживая при этом заданные временные интервалы.
Главная схема управления, расположенная в панели управления ДГУ, контролирует параметры входной сети и генератора, подает команды на панель переключения нагрузки и в цепи старта/остановки ДГУ.
Автоматическая панель переключения нагрузки (АППН) или автомат ввода резерва (АВР) осуществляют переключение нагрузки со входной питающей линии на дизель-генератор и обратно по команде контроллера.
Комплексная система, состоящая из дизель-генераторной установки и источника бесперебойного питания, позволяют обеспечить мощную нагрузку бесперебойным электропитанием в течении длительного времени.
Необходимо заметить, что комплексная система бесперебойного питания, состоящая из следующих устройств: стабилизатор + ДГУ или стабилизатор + ДГУ + ИБП, позволяет существенно экономить дизельное топливо за счёт улучшения качества сетевого напряжения и как следствия уменьшения числа стартов ДГУ.
Как правило, дизель-генераторные установки могут использовать в 2 х ситуациях:
когда необходим источник постоянного бесперебойного электроснабжения. Такая ситуация возникает тогда, когда другие источники электроснабжения вблизи вашего объекта отсутствуют. В этой ситуации нужен источник автономного бесперебойного электроснабжения. Такие генераторы необходимы: на строительных площадках; в местах размещения открытых торговых точек; при проведении культурно-массовых мероприятий под открытым небом; в вахтовых поселках; в геолого-разведывающей и добывающей промышленности;
когда необходим источник аварийного электроснабжения. В этом случае на объекте эксплуатации может быть постоянное электроснабжение от существующей поблизости ЛЭП, но подача электроэнергии происходи со сбоями. Именно для поддержания работы объекта при перебоях с подачами электроснабжения и нужны аварийные генераторы. Они позволяют обеспечить бесперебойную работу вашего объекта независимо от основных источников электроснабжения.
Для чего необходим дизель-генератор
О том, насколько важным является обеспечение бесперебойного электроснабжения, многие из нас задумываются только при возникновении проблем. К сожалению, учитывая состояние отечественной электроэнергетики, их вероятность достаточно высока, а длительность перебоев может достигать нескольких суток. В такой ситуации крайне важно иметь «надежный тыл» — альтернативный источник электроэнергии. Одним из таких вариантов является дизельная электростанция.
Что представляет собой дизельный генератор
Это комплекс устройств, состоящий из дизельного двигателя, синхронного или асинхронного генератора, системы управления и других систем контроля и обеспечения. Функцией дизель генератора является выработка электрической энергии. Принцип действия основан на вращении вала генератора вследствие работы двигателя внутреннего сгорания на дизельном топливе.
Дизельные генераторы имеют широкую линейку мощностей и способны обеспечить электроэнергией любой объект — от небольшой дачи до промышленного предприятия или крупнотоннажного судна. При этом процесс установки и запуска автономной электростанции максимально упрощен. Существует и готовое исполнение дизель-генераторных установок (ДГУ) в блок-контейнерах, максимально удобных для транспортировки и подключения.
Когда необходим дизель-генератор
Использование автономного дизельного генератора обусловлено двумя основными факторами — полным отсутствием централизованных сетей и наличием перебоев в подаче электроснабжения. Под первую категорию подпадают удаленные загородные дома, вахтовые поселки, экспедиции, строительные объекты, фермы и т. д. Второй фактор более актуален для поселков, хотя наличие собственной автономной электростанции необходимо для больниц, банков и иных городских учреждений, в которых отсутствие электроэнергии может привести к очень серьёзным последствиям.
Как резервный источник электроэнергии дизельные генераторы используются на промышленных предприятиях, на складах, в торговых учреждениях, школах и офисах — везде, где существует вероятность нежелательного отключения централизованной сети.
Благодаря долговечности, значительному ресурсу работы, надежности, экономичности и быстрой окупаемости дизельные генераторы являются незаменимым автономным источником энергии. Использование дизельных электростанций позволяет избежать отключения и порчи важной аппаратуры, продолжить работу организации в нормальном режиме и избежать серьёзных материальных потерь.
Чем выгодна дизельная электростанция
Помимо того, что ДГУ обеспечивает полную независимость от наличия и состояния централизованной электросети, есть и масса иных преимуществ:
Как и где купить ДГУ
При выборе дизель-генератора необходимо учесть все действующие факторы и, в первую очередь, потребную мощность устройства исходя из мощности потребителей. Так, для частного дома достаточно 4-5 кВт, для строительных объектов — от 30 кВт, для жилых поселков — от 500 и более кВт.
Мы готовы предложить вам большой выбор моделей ДГУ от лучших мировых производителей. На нашем сайте представлена широкая линейка мощностей дизель-генераторов в любом необходимом исполнении, наши специалисты ответят на все интересующие Вас вопросы относительно технико-экономических характеристик, помогут сделать разумный выбор и обрести энергетическую независимость.
Издается с 2007 года
О дизельных генераторах— как работают и где применяются
Сложно представить, но чуть больше столетия назад электроэнергия только входила в жизнь наших предков. Современные дома, склады, строительные объекты не могут обходиться без электричества. Практически везде расположены потребители тока. На случай отключения электроэнергии во многих учреждениях установлены бесперебойные источники питания и дизель-генераторные установки (ДГУ).
Что такое дизельный генератор
Дизельные генераторы – это источник электроэнергии на жидком топливе. Они представляют собой стационарные или передвижные энергетические установки, которые преобразовывают механическую (кинетическую) энергию вращения в электрический ток. Тем самым, дизельгенераторы обеспечивают автономное электроснабжения любого объекта.
Устройство и принцип работы
Конструкция ДГУ представляет собой генераторный блок переменного тока (альтернатор) с двигателем внутреннего сгорания. Для обеспечения корректной работы и подачи электроэнергии на малых дизельных электростанциях установлены дополнительные узлы:
Принцип работы генераторной установки прост: при сгорании топлива в двигателе происходит вращение коленвала, который, в свою очередь, начинает проворачивать ротор генератора. Благодаря этому происходит смена магнитных полюсов и в обмотке статора создаётся индукционный ток переменного напряжения.
Предохранители – плавкие вставки – защищают цепь в случае короткого замыкания. Автоматические переключатели и дополнительные сопротивления установлены для изменения и регулировки параметров. Применяются датчики контроля уровня масел, счетчики моточасов и другие контрольно-измерительные приборы.
Типы дизельных электростанций
Дизельные генераторные установки могут работать как для постоянного обеспечения электричеством, так и на случай аварийной подачи, в качестве резервного источника питания. Альтернативные источники электроэнергии отличаются по вариантам исполнения, типу управления – ручной или автоматический и техническим характеристикам.
Виды исполнения
Электрические дизельные генераторы бывают в открытом и закрытом исполнении. Открытые варианты применяются в основном в отдельно стоящих сооружениях или монтируются в специальные контейнера. Модели, устанавливаемые на улице, оборудованы защитным кожухом, чтобы защитить оборудование от воздействия окружающей среды, в основном осадков.
Кроме того, выпускаются передвижные мобильные генераторы. Такие источники электроэнергии можно легко транспортировать. Обычно их применяют там, где нужна мобильность, например, для организации концертных и массовых мероприятий на открытом воздухе, обеспечения освещения ремонтируемых участков дорог.
Способы охлаждения
Классификация ДГУ осуществляется по типу охлаждения двигателя. Поскольку при работе выделяется тепло, его нужно куда-то отводить. Проще и дешевле организовать воздушное охлаждение. Однако вместе с воздухом в двигатель попадают и сторонние частицы. Поэтому часто применяется замкнутая жидкостная система.
Типы генератора
Дизель-генераторные установки классифицируются по типу генератора. Различают два типа:
Классификация по мощности
Важным критерием классификации дизельных генераторов является вырабатываемая мощность. Они делятся на три основные категории:
Стоит отметить! Электрогенератора 2,5 мВт достаточно, чтобы запитать крупный завод или посёлок.
Области применения генераторов
ДГУ нельзя отнести к экономичным и экологически чистым способам получения электричества. Однако, благодаря своим характеристикам, они заняли место альтернативных или резервных источников электропитания.
В качестве резервных источников электричества дизель-генераторы используют, например:
Кроме того, широкое применение ДГУ получили там, где нет централизованного электроснабжения:
Достоинства и особенности
Главным достоинством дизельных генераторных установок является обеспечение бесперебойного электроснабжения и поставку электричества в отдалённых и труднодоступных местах. Кроме того, они:
Но есть и свои недостатки:
С развитием технологий на замену ДГУ приходят новые виды устройств подачи электроэнергии, в том числе так называемые экологически чистые. В частности, способные аккумулировать электричество из солнечных панелей или накапливать излишки и выдавать их в пиковые нагрузки. Но дизельные генераторы по-прежнему остаются востребованными, в т.ч. благодаря универсальности применения.
По каким критериям выбирают
Перед покупкой дизельного генератора необходимо определиться с типом электропитания. Это может быть источник переменного тока с одной фазой, трёхфазные генераторы 380В и узкоспециализированные установки постоянного тока.
Важным критерием является мощность генераторной установки. Для определения необходимой ДГУ следует посчитать суммарное потребление всех подключённых в сеть электроприборов – лампы освещения, плиты, оборудование и т.д. В суммарную нагрузку учитываются дополнительно подключаемые потребители: компрессора, дрели, пилы, холодильники и др. Мощность дизельного генератора должна на 25% превышать все подключаемые приборы.
Также стоит обратить внимание на наличие инвертеров (выпрямителей тока), уровень автоматизации, наличие дополнительных опций, в зависимости от цели и региона использования.
Расход топлива и объём бака, например, напрямую влияют на автономность работы. Опытным путем установлено, что для генерирования одного кВт/час электрической энергии ДГУ расходует 0,02 кг топлива. Значит генератор мощностью 100 кВт израсходует за час около 2,4 литров дизельного топлива. Это среднее значение, которое зависит от производителя и условия работы, но позволяет получить представление о затратах.
Где используются дизельные генераторы
Дизельный генератор – автономное устройство для выработки энергии, работающее за счет наличия двигателя внутреннего сгорания. В зависимости от способа монтажа модели группируются на мобильные и стационарные. Высокий КПД, надежность, экономичность и простота эксплуатации позволяют использовать оборудование как основной, аварийный и резервный источник питания. Применяется в промышленности, сельском хозяйстве и иных сферах деятельности, включая бытовые.
Назначение и преимущества
Дизельные электростанции преимущественно используются на территориях, где невозможно подключиться к центральной сети. К этой категории относятся:
загородные дома, дачи для постоянного и сезонного проживания;
временные вахтовые поселения.
К таким субъектам сложно подвести центральную магистраль. Большинство инженерных проектов обеспечение сетью нерентабельно, поэтому устанавливаются автономные источники питания.
Дизельный генератор 1100 Квт используется параллельно с центральной сетью для решения проблем с электрообеспечением на территориях с систематическими перебоями подачи электроэнергии. Особенно актуально для объектов, которым необходима круглосуточная бесперебойная подача электричества. В случае аварии генератор запускается автоматически, исключая возникновение форс-мажорных ситуаций.
Популярность оборудования обусловлена рядом причин:
Независимость от технической исправности центральной магистрали. Наличие электричества на участке независимо от графика проведения планового ремонта, частоты отключений линии.
Возможность монтажа на удаленных от цивилизации площадях.
Мобильность. Разработаны модели, которые легко перевозятся на локацию.
Экономичность. Учитывается цена топлива и расходы на сервисное обслуживание.
Безопасность. Дизельное оборудование производится в соответствии с регламентом пожарной и взрывобезопасности.
Генератор прост в эксплуатации. В комплектацию входит подробная инструкция подключения.
Промышленность
Оборудование используется для обеспечения больших производственных объектов электроэнергией, удаленных от центральной системы. Если экономически нерентабельно присоединяться к магистрали, генератор выступит достойной альтернативой. В остальных случаях служит аварийным источником питания. Применяется, если необходимо обеспечить:
Круглосуточное конвейерное производство, при котором нельзя останавливать линию из-за технических неполадок.
Бесперебойную работу рефрижераторов. Подразумевается хранение скоропортящейся продукции.
Вентиляцию. Преимущественно устанавливается на фермах разведения сельскохозяйственных животных.
Если на объекте централизованная подача электрической энергии, генератор выступает вспомогательным элементом, который запускается при отключении основного источника питания.
Медицина
Медицинские учреждения – одни из немногих объектов, где бесперебойная подача электричества жизненно необходима. Даже кратковременное отключение питания может привести к необратимым последствиям. Кроме этого, скачки напряжения выводят из строя технику и оборудование.
Дизельный генератор выступает в больницах резервным источником, который автоматически запускается при отключении основного. Устанавливается в отдельном помещении с соблюдением норм пожарной безопасности.
Наряду со стационарным оборудованием используется передвижное. Преимущественно мобильная версия предусмотрена для небольших клиник, выездных лабораторий и иных объектов временной эксплуатации.
Жилые здания и населенные пункты
Монтаж генераторов проводится на территориях, удаленных от цивилизации, где проведение линии нецелесообразно. Это:
частные загородные дома;
поселения временной эксплуатации (лагеря, вахты, поселения для добывающей промышленности);
жилые объекты, расположенные в суровых климатических условиях.
В данном случае устройство служит основным источником подачи электроэнергии. Прокладка линии для таких жилых комплексов нерентабельна.
Строительство
Коммуникации подводятся к зданию после его возведения. Это усложняет проведения работ с использованием специнструмента. Чтобы строительство проходило согласно утвержденным срокам, объект обеспечивается генератором. Производительность выбирается на основании количества запитанного оборудования.
Экстремальные условия
На территориях с суровым климатом нет возможности прокладки сетей. Возрастает риск промерзания линии, обрыва из-за сильных порывов ветра, перебои подачи электричества во время обильных осадков. Дизельный генератор устанавливается в отдельном помещении, что защищает его от неблагоприятной погоды. Благодаря этому обеспечивается бесперебойная подача электроэнергии.
Дизельный генератор: устройство, принцип работы, виды, критерии выбора
Из-за аварий, случающихся в электрической сети, прекращается работа всех электроприборов, потребляющих электрическую энергию для обеспечения жизнедеятельности человека. Выход из ситуации – в резервном электроснабжении дома, офиса, учреждения или производственного предприятия. Надёжным автономным источником электроэнергии является дизель генератор – мини электростанция, работающая на дизельном топливе.
Установка автономного электроснабжения решает проблему с обеспечением резервного питания подключённого оборудования. Мини электростанция позволяет сохранить непрерывный процесс функционирования дорогостоящей аппаратуры, включая медицинское оборудование и охранные системы. Применение дизельных генераторов с функцией автоматического запуска гарантирует сохранение скоропортящихся продуктов, хранящихся в холодильниках на складах и в продовольственных магазинах.
Устройство и принцип работы
Конструкция стационарных и передвижных (см. рис.1) дизельных электростанций предусматривает наличие в них двух основных рабочих механизмов: генератора электрического тока (1) и ДВС (2). Эти детали расположены на жёсткой раме (3) и соединены между собой таким образом, что вал ротора и коленвал дизельного двигателя находятся на одной оси.
Рис. 1. Переносной стартерный дизель генератор
В зависимости от типа модели и марки электроустановки станции оборудуются дополнительными элементами и рабочими узлами:
Мощные промышленные дизельные генераторы, например, станции марки WattStream (рис. 2), размещаются в специальных защитных контейнерах с дополнительным оборудованием.
Рис. 2. Стационарная электростанция для промышленных нужд
В основе принципа работы лежит процесс преобразования механической энергии, выработанной дизельным двигателем, в электрический ток. Источником электроэнергии является генератор, который приводится в действие дизельным двигателем. Момент силы от вращения коленчатого вала ДВС передаётся на ротор генератора (альтернатора). В результате взаимодействия магнитных полей возникает ЭДС. В обмотках статора появляется переменный ток.
Частота тока поддерживается путём обеспечения стабильных оборотов двигателя. Для этого в конструкции дизель генераторов предусмотрен механизм стабилизации скорости вращения коленвала. При возрастании нагрузки увеличивается подача дизельного топлива в камеры сгорания, в результате чего мощность ДВС возрастает. Когда нагрузка падает – двигатель также сбрасывает обороты до заданного уровня.
Виды и варианты исполнения
В продаже можно встретить сотни различных моделей дизельных генераторов. Но, несмотря на такое разнообразие, их можно классифицировать по нескольким основным признакам:
Остановимся более подробно на видах применяемых альтернаторов. Поскольку они генерируют ток, то полезно будет знать некоторые нюансы в работе самих генераторов.
Альтернаторы бывают двух видов: синхронные и асинхронные. Главное их отличие кроется в конструкции ротора. Якоря синхронных генераторов имеют обмотки. Для их возбуждения необходимо подать постоянный ток. Его можно взять из независимого источника либо снять часть напряжения с обмоток статора и выпрямить его.
В альтернаторах средней и большой мощности устанавливают на валу независимый генератор постоянного тока, который используется для возбуждения катушек ротора. Напряжение подаётся через щётки на кольца якоря. Поэтому синхронные генераторы ещё называют щёточными альтернаторами. Большое преимущество таких альтернаторов в том, что они обладают функцией регулятора напряжения.
Схема строения синхронного генератора показана на рисунке 3. Красным цветом обозначены контактные кольца (1), а сверху видны щёткодержатели (2). Хорошо видна полюсная катушка ротора (зелёный цвет).
Рис. 3. Схема синхронного дизель генератора
Альтернатор синхронного типа обеспечивает стабильные параметры напряжения при различных допустимых нагрузках. Отклонение в любую сторону не превышает 5%. Это достигается благодаря применению регулятора напряжений. На выходе генератора снимается высококачественный электрический ток.
Роторы асинхронных генераторов лишены проволочных катушек. Функции обмоток выполняют короткозамкнутые, чаще всего алюминиевые полосы, впрессованные в магнитопровод. По сути, они образуют сплошную массивную болванку. Плюсом такой конструкции является то, что для возбуждения не требуется подача постоянного тока. Достаточно токов самонаводки.
Ещё достоинства:
К сожалению, у этих генераторов есть серьёзный минус в технических характеристиках – ток низкого качества на выходе. Напряжение нестабильно и может колебаться в пределах больше 10%. Во многих случаях это не существенно, однако для питания точной аппаратуры и электронных устройств применять такие генераторы не желательно.
А вот для сварочных аппаратов они пригодны и даже желательны, при условии, что их мощности достаточно для подключения этих устройств. Существуют даже специальные сварочные генераторы на базе асинхронных альтернаторов (Рис. 4).
Рис. 4. Сварочный дизельный генератор
По способу охлаждения электростанции делятся на два типа: с жидкостным и воздушным охлаждением. Наличие водяного охлаждения позволяет двигателю длительное время работать при больших нагрузках. В частности такие двигатели выпускает японская фирма KUBOTA. На базе своих дизелей производитель поставляет на рынок очень надёжные дизельные генераторы, бренд которых завоевал всемирную известность.
Применение
В качестве резервных источников в снабжении электроэнергией дизельные генераторы нашли применение во многих сферах:
В отличие от бензиновых моделей дизельные электростанции оказались более надёжными. Их эффективность выше, а срок эксплуатации более длительный. Дизельные станции менее прихотливы и просты в обслуживании. Они отличаются:
Всё это способствует росту популярности дизельных моделей генераторов.
Критерии выбора
Правила эксплуатации и обслуживания
Дизельные двигатели довольно неприхотливые и выносливые. Их обслуживание в основном заключается в своевременной замене масла и контроле уровня дизельного топлива в баке. Дополнительного контроля требует водяное охлаждение, если оно есть. Необходимо вовремя доливать воду или тосол, во избежание перегрева ДВС.
Особое внимание обращаем на обслуживание дизельных генераторов, оборудованных пусковой автоматикой. Учитывая то, что двигатель запускается стартером от аккумуляторной батареи, необходимо следить за состоянием этих деталей. При разрядившемся аккумуляторе двигатель просто не сможет запуститься в нужный момент. А это чревато далеко идущими последствиями.
Асинхронный альтернатор обслуживания не требует на протяжении всего срока службы. А вот синхронный генератор со щётками требует к себе внимания. Замена щёток – стандартная процедура. Сроки замены зависят от интенсивности эксплуатации. Обычно раз в 2 – 4 года.
Старые модели синхронных альтернаторов слабо защищены от попадания пыли на щёточный механизм. Это приводит к повышенному износу деталей генератора. Своевременное техническое обслуживание продлит срок службы генератора, защитит вашу электротехнику от непредвиденных ситуаций.