Как правильно выбрать электрогенератор?

Итак, Вы пришли к тому, что для Вашего предприятия (завода, фермы, офиса, банка, магазина и т. д. ) важно иметь аварийное или бесперебойное электроснабжение, чтобы из-за перебоев в электросети не потерять информацию, клиентов или прибыль; или просто Вы не хотите в своем доме или на даче остаться без света, воды или отопления и решили купить качественный и надежный электрогенератор. Как это сделать правильно?
Прежде всего нужно заметить, что электрогенератор является лишь частью системы бесперебойного электроснабжения. Система бесперебойного электроснабжения, как минимум, должна состоять из двух элементов: (1) источника бесперебойного питания (ИБП, UPS), который предотвращает скачки напряжения, колебания сети, помехи и при пропадании сети питает нагрузку за счет емкости своих батарей до тех пор, пока электрогенератор (2), который при пропадании сети заводится и прогревается, не будет готов взять нагрузку на себя (для этого ему нужно, в зависимости от внешних условий, установленных опций и настроек панели автоматики, от 10 секунд до 5-10 минут).

Попробуйте сначала определиться, для чего, собственно, Вам нужен электрогенератор. Вы хотите полностью зарезервировать свои потребности в электроэнергии или только обеспечить самые необходимые потребности: компьютерную сеть, оборудование, освещение, работу холодильника или кондиционера, поддержку системы отопления и/или сигнализации, водяной насос и т. д. ?
Давайте разберемся с наиболее важными моментами по порядку.

1. Мощность электрогенератора

Для правильного определения требуемой мощности электрогенератора Вам следует прочитать статью «Расчет мощности генератора». Скажу лишь вкратце, что электрическая мощность бывает активная, измеряемая в Вт, кВт / W, kW (Ватт, киловатт) и полная, измеряемая в ВА, кВА / VA, kVA (вольт-ампер, киловольт-ампер). Которые между собой соотносятся через cos φ (косинус фи). Для электрогенераторов принято, что cos φ = 0.8, то есть ВА = Вт/0.8 или 100 ВА = 80 Вт. Этим часто пользуются недобросовестные продавцы, обманывая неискушенных покупателей. К примеру, мощность генератора 5000 ВА (вольт-ампер), а покупателю говорят, что мощность 5000 Вт (ватт), а на самом деле 5000 ВА * 0.8 = 4000 Вт, то есть Вас уже обманули на 1000 Вт или на 20%!

Где Вас еще могут ввести в заблуждение с мощностью?
Мощность зарубежных электрогенераторов бывает следующих видов:
1). Аварийная резервная мощность (Emergency Standby Power или ESP, Standby Power, Maximum Power) в соответствии с ISO 8528 или Резервная мощность (Fuel Stop Power) в соответствии с ISO 3046, AS 2789, DIN 6271 и BS 5514 — мощность, доступная при переменных нагрузках максимально 500 часов в год со следующими ограничениями: нагрузка 100% не более 25 часов в год, нагрузка 90% не более 200 часов в год. Перегрузки не допускаются. Применяется в случае отказа основной электросети в местах с надежными электросетями.
2). Мощность, действующая ограниченное время (Limited-Time Running Power или LTP): в соответствии с ISO 8528 это максимальная мощность, которую электрогенератор способен давать до 500 часов на протяжение года, из которых не более 300 часов — непрерывно, между установленными интервалами технического обслуживания при стандартных условиях окружающей среды.
3). Номинальная или основная мощность (Rated Power, Prime Power, PRP): в соответствии с ISO 8528 означает, что электрогенератор способен работать на номинальной основной мощности с переменной нагрузкой неограниченное число часов в год с перерывами на регламентное техобслуживание. Средняя мощность за 24 часа не должна превышать 80% от номинала. Допускается 10%-ная перегрузка в течение 1 часа из 12 рабочих часов.
4). Постоянная мощность (Continuous Power или COP): в соответствии с ISO 8528 означает, что электрогенератор способен работать на постоянной мощности с постоянной нагрузкой неограниченное число часов в год с перерывами на регламентное техобслуживание.

Некоторые производители для обозначения мощностей своих электрогенераторов (резервной и номинальной) используют 1 и 3 варианты, а некоторые — 2 и 3 варианты. Как видите, разница между аварийной (резервной) мощностью у разных производителей (варианты 1 и 2) хоть незначительная, но все-таки есть.

Опять же недобросовестный или некомпетентный продавец может выдать аварийную мощность за номинальную. Здесь можно также запутаться еще и потому, что различные производители обозначают свои модели электрогенераторов по-разному. Практически у всех производителей в названии модели цифры обозначают приблизительную мощность генератора, только мощность эта разная. Одни производители указывают в названии номинальную мощность в ВА или кВА, например, генератор Genelec GFW-60 (Франция) имеет номинальную мощность 60 кВА (аварийная — 66 кВА) и наоборот, генератор Genesal GDDL-140 (Испания) имеет 140 кВА аварийной мощности (номинальная — 130 кВА). Встречаются и более сложные обозначения. К примеру, японский генератор Elemax SH6500EX имеет 6500 ВА (6,5 кВА) аварийной мощности (номинальная — 5,8 кВА) на частоте 60 Гц (для Америки и Японии), а у нас на 50 Гц его аварийная мощность будет 5,6 кВА, а номинальная только 5 кВА. Вот и подумайте, сколько вариантов можно выдать несведущему покупателю? Все будет зависеть только от компетентности и совести продавца.

Ну и, напоследок, еще один совет: после того, как Вы посчитаете всю свою нагрузку, следует выбрать генератор на 10-30% мощнее расчетной нагрузки. Во-первых, лучше, когда генератор работает не на полной мощности (уменьшается расход топлива и увеличивается срок службы), а во-вторых, будет небольшой запас, как говорится, «на вырост».

2. 230V или 400V ?

Итак, какой выбрать генератор одно или трехфазный? Рассмотрим три варианта:

1) У Вас на объекте нет 3-фазных потребителей и к объекту подведена 1-фазная сеть. Выбор однозначный — нужен 1-фазный генератор.

2) У Вас на объекте нет 3-фазных потребителей, но к объекту подведена 3-фазная сеть с разбивкой нагрузок по фазам. Здесь есть два варианта:
а) можно приобрести 3-фазный генератор и Вы вынуждены будете разделить выход на три 1-фазные линии по аналогии с подводкой от внешней сети. Однако такая схема таит в себе неприятность в виде перенапряжения ненагруженных фаз (перекос фаз) и перегрузки одной из обмоток генератора. В случае, если у Вас генератор синхронный, то разница в загрузке каждой из обмоток не должна превышать 30%, если генератор асинхронного типа, то не более 60%, что лучше, но не намного, так как это большое неудобство — постоянно подсчитывать, сколько киловатт и на какую фазу (обмотку генератора) надо еще подключить или догрузить до соблюдения примерной равномерности нагрузки фаз.
ATS_260 б) Вариант второй, более простой и технически правильный, с использованием 1-фазного генератора и 3-фазного АВР (автомат включения резерва, ATS, LTS).
Автомат включения резерва с помощью панели управления производит постоянный мониторинг каждой фазы (каждой линии электропитания) и в случае пропадания хотя бы одной переключает суммарную нагрузку на генератор. Так как все потребители на объекте 1-фазные, то все три фазы соединяются между АВРом и генератором, (что исключает короткое замыкание в сети) и генератор питает сообща все три фазы сразу. Данная схема позволяет не переделывать заново всю схему электроснабжения, не заботиться о равномерности нагрузки, но осуществима только при отсутствии 3-фазных потребителей. Надо также учитывать, что 1-фазные генераторы выпускают мощностью до 80-100 кВА и 1-фазные генераторы мощностью от 15 до 100 кВА на 10-20% дороже 3-фазных генераторов той же мощности.

3) У Вас на объекте есть 3-фазные потребители и к объекту подведена 3-фазная сеть с разбивкой нагрузок по фазам. Что же делать, когда имеются и 1-фазные и 3-фазные потребители? В этом случае следует либо приобретать два генератора, 1-фазный и 3-фазный, либо использовать один 3-фазный, но внимательно разделять потребителей на три равные по мощности группы и следить за равномерностью нагрузки.

 3. Синхронный или асинхронный

Если у Вас есть дорогая аппаратура, компьютерная сеть или оборудование, требовательные к качеству питающего напряжения и Вы не используете ИБП или стабилизатор, то Вам лучше подойдет электрогенераторная установка с асинхронным генератором, который выдает очень качественную синусоиду (это, конечно, также зависит и от производителя). Асинхронные генераторы встречаются до 10 кВА.

Для аварийного электроснабжения строительных объектов, освещения, холодильных установок, электроинструмента и т. д. вполне подойдут синхронные генераторы. Кроме того, они позволяют подключать приборы и оборудование с реактивной мощностью до 60-65% от номинала, чего асинхронные модели обеспечить не могут (их предел 30%). Зато асинхронные генераторы выдерживают перекос фаз до 60-65%, а синхронные — только до 30%.

К слову сказать, все большие электрогенераторы (свыше 10 кВА) имеют синхронные генераторы и выдают чистое, качественное напряжение не хуже асинхронных генераторов, так как имеют автоматические регуляторы напряжения AVR (не путать с русским сокращением АВР — автомат включения резерва). Да и маленькие бензиновые электростанции с синхронными генераторами большинства известных европейских и японских производителей снабжены такими регуляторами (за исключением китайских марок).

4. Бензин или дизель, виды охлаждения и скорость оборотов двигателя

Прежде чем приступить к изучению вопроса о типах двигателей, видах их охлаждения и скорости вращения, необходимо сначала определить, для каких целей Вам нужен электрогенератор и какой мощности. К примеру, если необходимая мощность составляет 20 кВА и выше, то это, однозначно, будет дизельная электростанция. Если же необходима мощность до 2-х кВА, то это будет однозначно бензиновый генератор. Если же решение о выборе не столь однозначно, или Вы хотите полностью разобраться в особенностях выбора, Вам нужно знать следующее.

Прежде всего, все двигатели разделяются по виду охлаждения. Различают два типа двигателей:

• Двигатели с воздушным охлаждением.

Эти двигатели охлаждается путем обычного теплообмена поверхностей двигателя с окружающим воздухом. Двигатели с воздушным охлаждением бывают:

Бензиновые двигатели мощностью от 0,5 до 20 кВт (мощность двигателя — величина механическая, поэтому измеряется в кВт или л. с. ). Часто потребители путают механическую мощность двигателя с электрической мощностью генератора.

Все бензиновые двигатели имеют частоту вращения 3000 об/мин. Бензиновые двигатели имеют небольшой ресурс — от 500 до 2000 моточасов (в зависимости от мощности, категории двигателя и производителя). Многие модели двигателей известных производителей (к примеру, Honda) выпускаются в нескольких вариантах исполнения: для бытового применения, индустриального и специального назначения (у нас, по аналогии: 2 сорт, 1 сорт, …, военная приемка). Чем выше исполнение, тем больше надежность и ресурс и тем выше, соответственно, цена. 95-97% продавцов электрогенераторов вообще ничего не знают о категориях двигателей, установленных в продаваемых ими электрогенераторах и даже не задумываются об этом. Стоит отметить, что все китайские электрогенераторы имеют двигатели самой низшей категории (других категорий в Китае делать просто пока не умеют, даже по лицензии). Уважающие себя производители устанавливают на свои электрогенераторы двигатели индустриального назначения. По сравнению Winner_FT_260 с портативными дизель-генераторами, бензогенераторы той же мощности меньше весят и имеют более легкий старт при низких температурах, они менее шумные и стоят в 1,5-2 раза дешевле, но они пожароопасны (при попадании капли бензина на горячий двигатель, возможно возгорание) и потребляют больше более дорогого бензина (400-500 г/кВт*час против 250-280 у дизельных). Больше всего бензогенераторы подходят для частых перемещений. Также бензогенератор хорошо использовать в качестве резервного источника питания, в случае, если перебои в сети происходят крайне редко.

Дизельные двигатели мощностью от 2 до 100 кВт.

Дизельные двигатели могут имеют частоту вращения как 3000, так и 1500 об/мин. Электрогенераторы с дизельными двигателями имеют несколько больший ресурс — от 2500 до 10000-15000 моточасов (в зависимости от мощности, оборотов и производителя). По сравнению с портативными бензиновыми генераторами, дизель-генераторы имеют более тяжелый ручной старт, и поэтому на дизель-генераторы более 5 кВА чаще ставят электростартер (запуск ключом зажигания). Дизель-генераторы выдерживают более интенсивные режимы работы, нежели бензиновые. По этой причине их часто применяют на стройках для питания инструмента, а также в качестве резервного источника при частых отключениях электричества. Однако дизель-генераторы стоят дороже бензиновых.

• Двигатели с жидкостным охлаждением.

Эти дизельные двигатели имеют мощность от 4 до 2000 кВт и более и частоту вращения, как правило, 1500 об/мин, но встречаются и чисто «резервные» модели с частотой вращения 3000 об/мин. Двигатели с жидкостным охлаждением и оборотами 1500 об/мин обладают большим ресурсом работы до 40 000 моточасов. На данных двигателях используется жидкостное охлаждение с использованием радиатора (как на автомобиле). Такие двигатели пригодны для круглосуточной работы 365 дней в году, в отличие от двигателей с частотой вращения 3000 об/мин. Электрогенераторы с такими двигателями достаточно тяжелые, устанавливаются стационарно на специальный фундамент, либо на специальный автомобильный прицеп, также «тихоходные» двигатели значительно дороже «быстроходных», но они менее шумные, более экономичные, намного надежнее и долговечнее.

Здесь стоит также отметить, что существуют двигатели в диапазоне от 1200 до 3300 кВт с частотой вращения 1000 об/мин, например Mitsubishi серии «U». Они намного тяжелее и больше своих аналогов с частотой 1500 об/мин и намного дороже, но они сверхнадежны.

К двигателям с жидкостным охлаждением можно также отнести немногочисленную и сравнительно редко встречающуюся группу двигателей средней мощности (12-65 кВт) с масляным охлаждением (Deutz, Германия).

 5. Выбор исполнения, системы управления и дополнительных опций

Если Вы уже определились с мощностью электрогенератора и типом двигателя, Вы уже в состоянии купить электрогенератор, который обеспечит все Ваши нагрузки качественным напряжением. Но есть еще дополнительные средства, позволяющие облегчить или улучшить работу электрогенератора, а также повысить удобство работы с ним. Поэтому приступим к выбору необходимого дополнительного оборудования и опций.

Сначала определим, как будет запускаться электрогенератор. Возможны следующие варианты:

• Ручной запуск с помощью шнура. Такой вид запуска бывает на маломощных бензиновых и дизельных электрогенераторах до 8-10 кВА.
• Электростарт. Для запуска такого электрогенератора используется ключ зажигания на панели управления.
• Автостарт. Данный вид запуска нужен, когда электрогенератор используется в качестве автоматического резервного источника. Наличие автостарта означает, что при пропадании напряжения в сети система автоматики сама запустит электрогенератор, а затем, при появлении сети, выключит электрогенератор. Для бензинового электрогенератора мощностью 5-6 кВА стоимость системы автоматики, состоящей из панели управления и панели переключения нагрузки (автомата включения резерва, АВР), увеличит его стоимость примерно на 40-60%, а для больших дизельных электрогенераторов — на 5-10%.

Далее нужно определиться, в каком исполнении должен быть электрогенератор и где он будет установлен. Стационарные электрогенераторы имеют три основных варианта исполнения:

• открытое исполнение — только для работы внутри помещения, имеющего специальный фундамент, систему вентиляции (необходимы специальные отверстия в стенах с жалюзи) и систему отвода выхлопных газов.
• исполнение во всепогодном шумозащитном кожухе — используется внутри помещения, когда к электрогенератору предъявляются требования по уровню шума или для использования электрогенератора на улице. Качественный кожух заводского изготовления позволяет снизить уровень шума до 62-72 dB (A) на 7м (в зависимости от мощности электрогенератора и производителя). Также по заказу могут изготавливаться кожухи до 50-55 dB (A). Требования к установке электрогенератора с кожухом в помещении те же, что и для открытых электрогенераторов.
• исполнение в специально оборудованном всепогодном шумозащитном контейнере — используется для использования электрогенератора на улице. Качественный контейнер заводского изготовления позволяет снизить уровень шума до 62-72 dB (A) на 7м (в зависимости от мощности электрогенератора и производителя). Также по заказу могут изготавливаться контейнеры до 50-55 dB (A).

Ну и теперь по опциям (это, в основном, касается стационарных дизель-генераторов).

Прежде, чем Вы начнете сравнивать цены на электрогенераторы разных поставщиков, необходимо запросить у продавца и изучить стандартную комплектацию электрогенераторов. Разные производители выпускают электрогенераторы в различных стандартных комплектациях. Одни по умолчанию устанавливают компьютеризированную контрольную панель, а другие устанавливают лишь аналоговые приборы. Одни устанавливают по умолчанию подогрев охлаждающей жидкости, а другие — за доплату. Одни устанавливают по умолчанию ручной насос для смены масла, а другие — за доплату. Одни устанавливают по умолчанию 4-фазную термо-магнитную защиту, а другие только термо-реле или вообще ничего. Некоторые производители выпускают вообще «голые» электрогенераторы (даже без аккумулятора и глушителя), чтобы уменьшить первоначальную стоимость, а за все, что Вам требуется нужно будет доплачивать, и итоговая стоимость окажется намного выше, чем у конкурентов.

Итак, наиболее важные опции:

1) системы автоматики:
– цифровая автоматическая панель управления — для создания автоматической системы управления генератором;
– цифровая автоматическая панель управления для параллельной работы — для создания автоматической системы управления несколькими генераторами, работающими совместно на одну нагрузку (при уменьшении нагрузки лишние генераторы автоматически выключаются, а при увеличении нагрузки нужное количество генераторов автоматически запускаются);
– автоматическое включение резерва (АВР, ATS, LTS) — моторизованный переключатель для системы автоматики, по команде с панели управления переключает нагрузку с сети на генератор и обратно;
– автоматическое зарядное устройство для аккумулятора — необходимо при покупке системы автоматики (часто идет в комплекте с автоматической панелью управления).

2) системы защиты (обязательна одна из защит, расположены по возрастанию уровня защиты и цены):
– термо-реле — наиболее дешевая релейная защита генератора;
– 3-фазный термо-магнитный прерыватель цепи;
– 4-фазный термо-магнитный прерыватель цепи (3 фазы + нейтраль).

3) системы подогрева:
– подогрев охлаждающей жидкости — необходим в холодном и даже в умеренном климате, желателен даже при установке генератора в отапливаемом помещении (позволит быстрее принять полную нагрузку);
– подогрев масла в картере двигателя — необходим в холодном климате при расположении генератора на улице;
– подогрев топливного бака — желателен в холодном климате при расположении генератора на улице;
– подогрев панели управления — необходим в холодном климате, если цифровая панель управления находится на генераторе или на шкафу АВР на улице (при температуре ниже -20°С жидкокристаллический экран может замерзнуть);
– подогрев аккумуляторной батареи — желателен в холодном климате при расположении генератора на улице.
Здесь следует заметить, что электрогенератор может взять на себя нагрузку практически сразу после запуска (через 10-15 секунд, в зависимости от настроек панели управления) не прогревшись и не имея системы подогрева. Но, чем ниже температура воздуха и чем больше принимаемая нагрузка на холодный двигатель, тем меньше будет срок его службы.

4) мобильность
автомобильный прицеп (трейлер) — понадобится, если Вам нужен мобильный электрогенератор. Стоит заметить, что прицепы бывают разные:
– low speed trailer (тихоходный прицеп, скорость до 30-40 км/час) — самый простой прицеп — это сваренная стальная рама с прикрепленной осью с колесами, без амортизаторов, без тормозной системы и с прицепным устройством с жесткой сцепкой. Бывают варианты с одной или двумя осями (в зависимости от веса генератора), с тормозной системой или без нее, с жесткой или гибкой сцепкой (гибкая сцепка позволяет подсоединить прицеп к автомобильному прицепному устройству любой высоты, как к грузовому, так и к легковому автомобилю);
– high speed trailer, road trailer (дорожный прицеп, скорость выше 40 км/час) — современный автомобильный прицеп с амортизаторами и с тормозной системой. Бывают варианты с одной или двумя осями (в зависимости от веса генератора), с жесткой или гибкой сцепкой. Знайте, даже у одного производителя хороший дорожный прицеп может быть дороже самого дешевого тихоходного прицепа в 4-5 (!) раз.

1. удобство пользования:
2. увеличенный встроенный топливный бак — по необходимости;
3. дополнительный внешний топливный бак — по необходимости. Для данной опции следует дополнительно предусмотреть трехходовой кран для переключения между баками, ручной или автоматический насос для перекачки топлива из внешнего бака;
4. ручной или электрический насос для смены масла;
5. топливный фильтр с возможностью отделения и слива воды;
6. устройство для слива воды из топливного бака;
7. пульт дистанционного управления — выносной проводной пульт управления;
8. модемы для подключения генератора к компьютеру через порты USB, RS232, RS485 или GPRS/GSM для дистанционного контроля и управления;
9. система оповещения о пожаре в контейнере;
10. автономная система пожаротушения в контейнере;
11. автоматически открываемые и закрываемые жалюзи для контейнера или для помещения, где будет установлен электрогенератор. Для сохранения тепла в помещении (контейнере) жалюзи закрыты, когда генератор не работает, и автоматически открываются, когда генератор запускается;
12. освещение и отопление в контейнере.

  6. Монтаж и подключение

Монтаж и подключение электрогенераторной установки весьма сложная и специфическая задача, где ошибка или небрежность может обойтись достаточно дорого. Лучше, чтобы монтаж обеспечивала организация, у которой Вы приобрели электрогенератор. Иначе потом будет трудно найти виноватых, ведь самое лучшее оборудование можно угробить непрофессиональным монтажом. По крайней мере, рекомендуем пригласить специалистов организации, несущей гарантийные обязательства, на шеф-монтаж (выдаются рекомендации по выполнению монтажа и контроль выполненного монтажа).

Разумеется, в одной статье невозможно охватить все тонкости и особенности процесса выбора электрогенератора и его монтажа. Тем не менее, вышеприведенные советы помогут Вам избежать наиболее типичных ошибок и сохранить немалые денежные средства.