Домашний энергогенератор – Домашние электростанции — Автономный дом — АртСтрой — строительные материалы в Санкт-Петербурге

Содержание

видео + инструкция » SanDizain.ru

В загородных домах и на дачных участках зачастую отсутствует стационарное электричество, поэтому немалой популярностью пользуются электрогенераторы. Поскольку электрогенератор – далеко недешевое удовольствие, многие умельцы пытаются своими руками смастерить это устройство. Но для того чтобы оно полноценно справлялось с возложенной на него задачей – обеспечением дома электроэнергией, необходимо четко понимать схему устройства прибора. Вашему вниманию инструкция по созданию электрогенератора своими руками в домашних условиях (прилагается видео инструкция).

Электрогенератор: сферы применения, принцип действия

Сегодня речь пойдет об асинхронном электрогенераторе, поскольку он обладает рядом достоинств, отличающих его от классического синхронного. Самым главным из них является низкий клирфактор. Дело в том, что синхронные генераторы отличаются довольно высоким клирфактором, который характеризуется большим количеством высоких гармоник в выходном напряжении. Это, в свою очередь, приводит к ненужному нагреву устройства и неравномерному вращению мотора.

Асинхронный электрогенератор, сделанный своими руками, вполне подходит для использования в дачном хозяйстве, но, если говорить о промышленном применении подобных устройств, то их используют для добычи энергии на ветровых станциях, в качестве сварочных агрегатов или автономного средства поддержки электричества в доме наряду со стационарной ТЭС.

Устройство двигателя

Принцип действия устройства достаточно прост, если не рассматривать каждый происходящий внутри него процесс отдельно. Работа генератора происходит за счет явления магнитной индукции. Проводник проходит через электрополе (созданное искусственно) и создает при этом импульс, преобразующийся в постоянный ток.

Внутри генератора расположен мотор, который вырабатывает электричество по следующей схеме: в камерах сжигания двигателя сжигается топливо, при этом выделяется газ, приводящий в движение коленчатый вал. Тот, в свою очередь, передает импульс ведомому валу, на выходе дающему определенное количество энергии.

Процесс сборки генератора своими руками

Собрать асинхронный электрогенератор, в принципе, не составляет труда, если подойти к процессу со всей ответственностью. Для начала необходимо собрать все конструктивные элементы, которые понадобятся для сборки устройства:

Двигатель. Этот генераторный элемент можно изготовить самостоятельно, но процесс настолько длителен и кропотлив, что легче использовать бывший в употреблении мотор из какого-нибудь старого бытового прибора (оптимально подойдет стиральная машина или дренажный насос).
Статор. Лучше купить полностью собранный статор (уже с обмоткой).
Электропровода, в дополнении к которым также понадобится изолента.
Трансформатор. Необязательный элемент, который необходим лишь в том случае, когда энергия на выходе имеет разную мощность.

Бывший в употреблении мотор

Перед тем как осуществлять сборку, вычисляем мощность будущего генератора. Для этого необходимо лишь подключить двигатель к сети и тахометром определить скорость его вращения. К полученной величине прибавляем 10% (компенсаторная величина, которая предотвратит перегрев устройства).

Совет. Так как генератор непосредственно связан с производством электричества, необходимо обязательно заземлить его. Отсутствие такового может привести не только к быстрому износу устройства, но и к его превращению в устройство опасное для жизни.

Вычислив мощность, подбираем подходящие конденсаторы и подключаем их в определенной последовательности по одной из схем, которые можно найти в свободном доступе в интернете.

Создавая электрогенератор в домашних условиях, будьте готовы к тому, что он (в большинстве случаев) не сможет конкурировать с заводскими моделями по производительности. Пытаться воплощать идею в жизнь стоит лишь в тех случаях, когда:

имеются соответствующие навыки и знания в области электроники и механики;
уже были успешные попытки создания подобных устройств;
на руках имеется все необходимое оборудование и приборы для точных вычислений;
есть опыт в чтении электросхем, а также умение осуществлять расчеты при конструировании электроприборов.

Достоинства и недостатки самодельных генераторов, советы по эксплуатации

Самодельные генераторы, безусловно, обладают определенными достоинствами, среди которых можно отметить экономию средств и возможность создания устройства, полностью отвечающего предъявляемым требованиям.

Самодельный генератор не будет таким мощным как покупной

Но есть у подобных устройств и свои недостатки:

большая вероятность частых поломок ввиду отсутствия герметичных креплений между конструктивными элементами устройства;
возможная неточность в вычислениях мощности прибора, что приведет в процессе эксплуатации устройства к его невысокой продуктивности;

для создания эффективного и надежного устройства нужны определенные знания и навыки.

Совет. Для повышения защиты устройства от воздействия внешних факторов (что, в свою очередь, позволит сохранить его продуктивность на протяжении длительного периода) желательно соорудить для него специальный защитный кожух.

И напоследок несколько полезных советов относительно грамотной эксплуатации асинхронного генератора. Во-первых, лучше оборудовать генераторное устройство кнопкой «вкл./выкл.» (по возможности). Во-вторых, периодически следует контролировать температуру прибора для предотвращения его перегрева. В-третьих, поскольку создаваемое устройство не имеет автоматических элементов, во время его эксплуатации необходимо будет периодически использовать тахометр, вольтметр и амперметр.

Как вы могли убедиться, в принципе, создать генератор в домашних условиях не так уж и сложно, особенно, если в наличии есть его основные конструктивные элементы. Вопрос в целесообразности таких устройств. С финансовой точки зрения это может быть выгодно лишь в одном случае: если у вас есть под рукой бывший в употреблении рабочий двигатель. В любом случае попробовать стоит. Удачи!

Генератор своими руками: видео

sandizain.ru

Как выбрать генератор для дома

Установка автономного генератора поможет решить все проблемы с перебоями электроснабжения. Узнаем как выбрать генератор, установить и подключить к электросети.

Проблемы с перебоями электроснабжения можно относительно просто решить установкой автономного генератора. Сегодня мы поговорим о выборе генератора, правилах его установки, подключения к домашней электросети. Не обойдём вниманием обустройство генераторной и приоритет подключения потребителей.

Резервное электропитание: выбор и установка генератора

Виды генераторов
Определение приоритетных потребителей и мощности установки
Обустройство помещения генераторной
Включение в домашнюю электросеть

Виды генераторов

Выбор портативных электростанций на отечественном рынке очень широк. Большая часть продукции представлена однотипными клонами, которые хорошо подходят для питания электроинструмента при выездных работах, однако для резервного электроснабжения дома использовать такую технику будет не лучшей идеей.

Отличий есть внушительный список: экономичность, уровень шума, моторесурс, продолжительность работы без простоя, чистота выходного напряжения и схема управления мощностью. За каждый из этих параметров отвечает отдельный узел генератора, поэтому понимание деталей устройства обязательно для правильного выбора источника резервного питания.

Двигатель — основная и наиболее ответственная часть автономной электростанции. В домашних генераторах могут использоваться три типа моторов:

Бензиновый двигатель внутреннего сгорания. Распространён наиболее широко благодаря простоте устройства, в то же время характеризуется наименьшей экономичностью, но при этом дёшев в обслуживании. Большинство бензиновых генераторов не способны работать длительное время без остановки, поэтому выбор в их пользу стоит делать только если сбои в электроснабжении редки и непродолжительны.
Дизельный силовой агрегат характеризуется сниженным уровнем шума, при этом неравномерность хода под нагрузкой и без у него гораздо меньше, чем у бензинового. Допустима эксплуатация в продолжительном режиме. Считается, что дизельную силовую установку целесообразно применять при мощности свыше 16 кВт, что опровергается успешным опытом эксплуатации дизельгенераторов мощностью от 4 кВт. Комплектация электростанции дизельным двигателем в ряде случаев делает её работу экономичнее до 40% в сравнении с бензиновым, однако если используется быстроходный мотор, его эксплуатация без нагрузки сильно снижает моторесурс, который хоть и выше, чем у бензиновых установок, но при этом обслуживание дизельного мотора гораздо более сложное.
Двигатель, работающий на природном газе — аналог бензинового мотора, использующий в качестве топлива магистральное или сжиженное голубое топливо. Главное преимущество — это высокая экономичность: стоимость киловатта произведённой электроэнергии может быть до 10 раз ниже в сравнении с бензиновым генератором при использовании магистрального газа и в 5–7 раз ниже при использовании сжиженного. В то же время топливная система у таких двигателей сложнее, а подключение к газовой магистрали требует изменения проекта газоснабжения со всеми вытекающими требованиями по безопасности эксплуатации газового оборудования.

Электрогенератор — часть электростанции, преобразующая кинетическую энергию вращения в переменный ток. На данный момент наиболее подходящими для использования в резервных источниках питания считаются синхронные генераторы с электронной системой возбуждения, позволяющие на ходу подстраивать напряжение, обеспечивая предельный перепад в 2–3% от номинальных значений. Обеспечение стабильной синусоиды для подключения чувствительного к энергоснабжению оборудования (оргтехника, котлы, холодильники) в генераторах достигается применением инверторных преобразователей.

Вопрос о выборе количества фаз генератора неочевиден. Отдавать предпочтение трёхфазному источнику следует только при условии, что нагрузка равномерно распределена по фазам, как правило, допустимый перекос для генераторов составляет не более 15–20%. В ином случае лучше выбрать однофазный генератор большей мощности.

Определение приоритетных потребителей и мощности установки

К резервной линии питания не обязательно должна подключаться вся электросеть. При условии, что на вводно-распределительном щите реализована селективная схема защиты, можно без существенных усилий осуществить подключение только тех потребителей, для которых бесперебойное электроснабжение критически важно или по крайней мере предпочтительно.

В первую очередь резервное питание должно подаваться к системам жизнеобеспечения здания. К таковым относятся котельная, насосная станция, центральная установка принудительной вентиляции, вытяжные вентиляторы санузлов и технических помещений.

Вторичный приоритет отдаётся осветительной сети: при достаточно низком энергопотреблении современных источников света освещение в доме может подключаться к резервному питанию целиком.

Также желательно обеспечить бесперебойную работу домашней телекоммуникационной сети и систем безопасности, к которым относятся модем, беспроводная сеть и сетевое хранилище, видеонаблюдение, пожарная и охранная сигнализация. Потребление этих приборов сравнительно невелико, однако их отключение на длительный срок может сулить серьёзные неудобства.

Из бытовых потребителей в бесперебойном электроснабжении нуждаются холодильник, микроволновая печь, домашний кинотеатр, рабочие места с персональными компьютерами. Также не будет лишним выделить несколько розеточных линий для зарядки мобильных устройств и общих нужд. При ограниченной мощности генератора не следует обеспечивать аварийным питанием бытовую технику со значительным потреблением: стиральные машины, водонагревательные приборы, электрическую плиту и духовой шкаф.

В целом минимальная мощность генератора определяется по совокупности потребителей первой (жизнеобеспечение) и второй (освещение, телекоммуникации) групп из расчёта их одновременной работы. Дополнительный запас мощности определяется характером работы потребителей третьей группы с учётом периодичности их включения.

При этом нужно помнить, что ток потребления при запуске может отличаться от номинального: у приборов с электронными блоками питания и коллекторными двигателями мощностью до 500 Вт в 2–2,5 раза, у холодильников и насосов с асинхронными двигателями — до 3–5 раз. Эта особенность обязательно должна быть учтена как при выборе мощности генератора, так и в процессе эксплуатации резервной линии питания. Мощность генератора должна быть выше совокупной расчётной на 15–20%, чтобы оборудование не работало в режиме предельной нагрузки.

Обустройство помещения генераторной

Наличие специально оборудованной площадки для генератора не обязательно, но существенно повышает удобство использования и отказоустойчивость резервного источника. Основная выгода стационарной установки — возможность ввести генератор в работу буквально нажатием пары кнопок без прокладки временного кабеля. К тому же работа генератора будет возможной в любую погоду, в том числе и при запредельно низких температурах.

Для размещения генератора подойдёт даже небольшая пристройка к дому — металлический каркас, обшитый профилированным листом. Оптимально, если на полу будет залита цементная стяжка с закладными для крепления рамы генератора.

Чтобы уменьшить уровень шума и поддерживать внутри приемлемую температуру, каркасные стены рекомендуется заполнить минеральной ватой, предварительно закрепив вертикальную деревянную обрешётку. Для защиты наполнителя желательно выполнить внутреннюю обшивку тонкими материалами: фанерой или ЛДВП.

В помещение генераторной должен быть заведён кабель резервной линии с соответствующим сечением жил. Поскольку подавляющее большинство генераторов заземляется по схеме с изолированной нейтралью, для подключения однофазной установки потребуется две жилы, а трёхфазной — три.

Защитный проводник заводится напрямую от контура заземления и подключается на раму генератора. Система удаления выхлопных газов не требуется как таковая, если пристройка достаточно удалена от окон и вентиляционных каналов. В иных случаях рекомендуется установка оцинкованной трубы с разгонным участком порядка 4–5 метров, в нижнюю часть которой заводится гофрированный металлический рукав, подключенный к выхлопной трубе генератора. Герметизацию соединения выполнять не нужно, при естественной тяге выхлопные газы будут удаляться полностью, увлекаемые восходящим потоком.

Включение в домашнюю электросеть

Заключительный этап установки — сборка схемы электрических соединений. Обязательно необходимо обеспечить защиту от одновременного подключения двух линий, для чего удобно использовать модульные переключатели типа TDM МП-63 для однофазных сетей или реверсивные модульные рубильники типа ABB OT63E3C для трёх фаз.

Также в качестве бюджетного решения для однофазных сетей можно предложить пару одинаковых двухполюсных автоматов: один из них устанавливается в перевёрнутом положении, затем флажки соединяются между собой штифтом. Крайне важно, чтобы при переключении обеспечивался разрыв не только фазных проводов, но также и рабочей нейтрали.

Перекидной рубильник из двух автоматов

Включение резервной линии в распределительную сеть должно осуществляться между вводным рубильником и общей шиной питания, к которой подключены защитные устройства отдельных линий.

При этом резервная линия должна подключаться в обход общих защитных устройств: УЗО и дифференциальной защиты, реле напряжения, УЗИП и грозоразрядников. Если к трёхфазной сети подключается однофазный генератор, трёхфазные УЗО не будут действовать, поэтому резервная линия должна быть подключена в обход них. Однофазные УЗО селективной защиты при этом будут работать как положено.

Подключение генератора через трёхпозиционный рубильник: 1 — вводной автомат сети; 2 — счётчик; 3 — УЗО; 4 — генератор; 5 — трёхпозиционный переключатель; 6 — нулевая шина; 7 — шина заземления; 8 — к потребителям

При наличии в генераторе системы запуска с электроприводом, рекомендуется заменить ВРУ на специальный щит генераторной автоматики. Он содержит в себе блок автоматического ввода резерва с регулируемой задержкой времени между пуском и подключением нагрузки, контролем запуска и всеми необходимыми защитами.

При отсутствии системы автоматического пуска его проводят вручную: сначала нужно переключиться на резервную линию, выключить автомат на генераторе, подключить соединительный кабель в розетку, запустить двигатель и выждать время до стабилизации оборотов. Включение защитного автомата на генераторе при ручном пуске всегда осуществляется в последнюю очередь, а при остановке — в первую.

Схема автоматического ввода резерва: 1 — вводной автомат; 2 — счётчик; 3 — УЗО основной сети; 4 — блок автоматического запуска генератора; 5 — генератор; 6 — УЗО резервной сети; 7 — реле времени; 8 — контактор основного ввода; 9 — контактор резервного ввода

опубликовано econet.ru

Если у вас возникли вопросы по этой теме, задайте их специалистам и читателям нашего проекта здесь.

P.S. И помните, всего лишь изменяя свое потребление — мы вместе изменяем мир! © econet

econet.ru

Как сделать электрогенератор своими руками, разбираем подробно

Постоянное и бесперебойное обеспечение электричества в доме – залог приятного и комфортного времяпровождения в любую пору года. Чтобы организовать автономное питание загородного участка, нам придется прибегнуть к мобильным установкам – электрогенераторам, которые в последние годы особенно популярны ввиду большого ассортимента самых разных мощностей.

Сфера применения

Многие интересуются, как сделать электрогенератор для дачного участка? Об этом мы и расскажем ниже. Применим в большинстве случаев асинхронный генератор переменного тока, который будет производить энергию для работы электроприборов. В асинхронном генераторе скорость вращения роторов, чем в синхронном и КПД будет выше.

Впрочем, силовые установки нашли свое применение в более широком кругу, как отличное средство для добычи энергии, а именно:

Их применяют на ветровых электростанциях.
Используются как сварочные агрегаты.
Обеспечивают автономную поддержку электричества в доме наравне с миниатюрной ГЭС.

Включается агрегат с помощью входящего напряжения. Зачастую для запуска устройство подключают к питанию, но это не совсем логическое и рациональное решение для мини-станции, которая сама должна вырабатывать электричество, а не потреблять его для запуска. Поэтому в последние годы активно производятся генераторы с самовозбуждением или последовательным переключением конденсаторов.

Как работает электрогенератор

Асинхронный генератор электроэнергии производит ресурс, если скорость вращения мотора быстрее синхронного. Самый обычный генератор работает на параметрах от 1500 оборотов.

Он производит энергию, если ротор при старте быстрее работает, нежели синхронная скорость. Разница между этими показателями называется скольжение и высчитывается в процентном соотношении относительно синхронной скорости. Однако, скорость статора еще выше, чем частота вращения ротора. За счет этого образуется поток заряженных частиц, меняющих полярности.

Смотрим видео, принцип работы:

При возбуждении подключенное устройство электрогенератора берет контроль над синхронной скоростью, самостоятельно управляя скольжением. Выходящая из статора энергия проходит по ротору, однако, активное питание уже переместилось в катушки статора.

Основной принцип работы электрогенератора сводится к преобразованию механической энергии в электрическую. Чтобы запустить ротор для выработки энергии, необходим сильный крутящий момент. Самым адекватным вариантом, по словам электриков, является «вечный ход вхолостую», который поддерживает одну скорость вращения в течение времени работы генератора.

Почему используется асинхронный генератор

В отличие от синхронного генератора, асинхронный имеет огромное количество достоинств и преимуществ. Основным фактором выбора асинхронного варианта стал низкий клирфактор. Высокий показатель клирфактора характеризует количественное наличие высших гармоник в выходном напряжении. Они вызывают бесполезный нагрев мотора и неравномерность вращения. Синхронные генераторы имеют величину клирфактора на уровне 5-15%, в асинхронных он не превышает 2%. Их этого следует, что асинхронный генератор энергии вырабатывает только полезную энергию.

Немного о асинхронном генераторе и его подключении:

Не менее весомым преимуществом данного вида электрогенератора является полное отсутствие вращающихся обмоток и электронных деталей, чувствительных к повреждениям и внешним факторам. Следовательно, данный вид аппаратов не подвержен активному износу и прослужит дольше.

Как сделать генератор своими руками

Устройство асинхронный генератор переменного тока

Приобретение асинхронного электрогенератора – достаточно недешёвое удовольствие для среднестатистического жителя нашей страны. Поэтому многие умельцы прибегают к решению вопроса о самостоятельной сборке аппарата. Принцип работы, как и конструкции – достаточно прост. При наличии всех инструментов сборка не займет более 1-2 часов.

Согласно вышеопределенному принципу действия электрогенератора, следует настроить все оборудование так, чтобы вращения были быстрее, нежели обороты двигателя. Чтобы это сделать, следует подключить двигатель в сеть и завести его. Для вычисления количества оборотов в минуту используйте тахометр или тахогенератор.

Определив значение скорости вращения двигателя, прибавьте к нему 10%. Если скорость вращения 1500 оборотов в минуту, тогда генератор должен работать на 1650 оборотах.

Теперь нужно переделать асинхронный генератор «под себя», используя конденсаторы необходимых емкостей. Для определения типа и емкости используйте следующую табличку:

Таблица емкости ДЛ

Надеемся, как собрать электрогенератор своими руками уже понятно, но обратите внимание: емкость конденсаторов не должна быть очень завышенной, в противном случае генератор, работающий на дизельном топливе, будет сильно греться.

Установите конденсаторы согласно расчету. Установка требует достаточного количества внимания. Убедитесь в хорошей изоляции, при необходимости используйте специальные покрытия.

На базе двигателя процесс сборки генератора завершен. Теперь его уже можно использовать как необходимый источник энергии. Помните, что в случае, когда устройство имеет короткозамкнутый ротор и производит достаточно серьезное напряжение, которое превышает 220 вольт, необходимо установить понижающий трансформатор, который стабилизирует напряжение на требуемом уровне. Помните, чтобы все приборы в доме работали, должен быть строгий контроль самодельного электрогенератора на 220 вольт по напряжению.

Смотрим видео, этапы работ:

Для генератора, который будет работать на малых мощностях, в целях экономии можно использовать асинхронные двигатели с одной фазой от старых или ненужных бытовых электроприборов, например, стиральных машин, насосов для дренажа, газонокосилок, бензопил и т.д. Моторы от таких бытовых приборов следует подключать параллельно обмотке. Как вариант, можно использовать конденсаторы, сдвигающие фазы. Они достаточно редко разнятся по необходимой мощности, так что потребуется ее увеличение до требуемых показателей.

Подобные генераторы очень хорошо показывают себя при необходимости питания лампочек, модемов и прочих мелких приборов со стабильным активным напряжением. При определенных знаниях можно подключить электрогенератор к электропечке или обогревателю.

Готовый к эксплуатации генератор следует установить так, чтобы на него не влияли осадки и окружающая среда. Позаботьтесь о дополнительном кожухе, который защитит установку от неблагоприятных условий.

Советы по эксплуатации

Практически каждый асинхронный генератор, будь это бесщеточный, электрический, бензиновый или дизельный генератор, он считается прибором с достаточно высоким уровнем опасности. Обращайтесь с таким оборудованием очень аккуратно и держите всегда защищённым от внешнего погодного и механического воздействия или изготовьте для него кожух.

Смотрим видео, дельные советы специалиста:

Любой автономный агрегат следует оснащать специальными измерительными приборами, которые будут фиксировать и отображать данные об эффективности работы. Для этого можно использовать тахометр, вольтметр и частотомер.

Оборудуйте генератор кнопкой включения и выключения по возможности. Для запуска можно использовать ручной старт.
Некоторые электрогенераторы требуется заземлять перед использованием, внимательно оцените территорию и выберите место для установки.
При преобразовании механической энергии в электроэнергию, иногда коэффициент полезного действия может падать до 30%.
Если не уверены в силах или боитесь сделать что-либо не так, советуем приобрести генератор в соответствующем магазине. Порой риски могут обернуться крайне плачевно…
Следите за температурой асинхронного генератора и его тепловым режимом.

Итоги

Несмотря на свою простоту реализации, самодельные электрогенераторы – это очень кропотливая работа, требующая полной сосредоточенности на конструкции и правильному подключению. Целесообразна сборка с финансовой точки зрения только, если у вас уже имеется работоспособный и ненужный двигатель. В ином случае вы отдадите за основной элемент установки больше половины ее стоимости, и общие траты могут существенно превысить рыночную стоимость генератора.

Теперь вы знаете, как сделать электрогенератор и если твердо решили создать его, надеемся, вы получили ответы на все интересующие вопросы перед началом сборки и теперь с полным багажом знаний можете приступать к работе.

В заключение хотелось предложить вам сборку замечательного изобретения одного студента-инженера. Это слабенький, генератор, который может вас спасти в трудную минуту без траты денежных средств даже на топливо.

generatorvolt.ru

Домашняя мини электростанция

На канале Дмитрия Коржевского представили миниатюрный генератор на двигателе Стирлинга. Домашняя мини электростанция создана с практической целью: получение электроэнергии в условиях кризиса или вдали от цивилизации. Электростанции, выдаёт 1 Вт от пламени, эквивалентного одной свече.

Подобная конструкция продается в этом китайском магазине.

Бывали времена, когда этот электрогенератор реально выручал. С его помощью имел возможность читать книги темный зимними вечерами, слушать любимую музыку.
При его проектировании была поставлена задача: получить малогабаритный бесшумный источник постоянного тока с выходной мощностью около полуватта при круглосуточной работе, без какого-либо обслуживания, за исключением заправки горючим, разумеется.

Кроме того, работая в домашних условиях, электростанция не должна отравлять атмосферу продуктами сгорания, поэтому в качестве топлива выбрал этиловый спирт. Хорошо подходит также жидкость для розжига каминов, хотя в принципе можно использовать любые горючие жидкости, от ацетона до керосина, но тогда генератор придется держать на балконе. Можно топить его сухим спиртом или свечкой, температура сгорания у них больше, при этом мощность увеличится.

Одним из главных требований поставил экономичность. А значит из электрического генератора надо выжать все возможное насколько позволяют его скромные габариты. Одной заправки спиртовки хватает на 4 часа работы.

Включаем фонарик в качестве нагрузки, наблюдает за ростом тока. Мощности выходной вполне достаточно для зарядки телефона, для питания фонаря с радиоприемником, mp3 плеера, прочих мелких потребителей. Можно заряжать, планшет, только процесс займет время несколько больше, чем обычно. Видите, ток уже вырос до 120 мА.

У автора видео есть 3 вольтовый радиоприемник. Подключим его в качестве нагрузки параллельно светодиодному фонарику, который будет служить в качестве стабилитрона. Вот, пожалуйста. Вполне громко звучит. Ток превысил 150 мА. Отключаем приемник.

Есть usb-выход для питания пяти-вольтовых потребителей. В этом случае, трех-вольтовый фонарь нужно заменить на 6 v. Его светодиоды подключены попарно-параллельно, то есть в каждой паре 2 последовательных диода. Он без нагрузки разгоняется. Да, нужно перекинуть на повышенные обороты мотор-генератора. Светит он ярко. При сильном освещении на столе это незаметно, но поверьте. Так, на фонаре 6 В, ток видим 120 мА. При напряжении на сборке 6 В это где-то 0,7 Вт уже выдает генератор.

Теперь можно подключиться к usb-разъему. Кстати, на этом разъеме уже не 6, а 5,3 В. Излишек падает на диоде.
Далее с 5 минуты о том, как дома создать настоящую электростанцию, работающую на спирте, свечке и др.

Тут о мощных новых источниках.

Для желающих скопировать:
Длина стального рабочего поршня 18, диаметр 16, ход 42, длина шатуна 107. Ход регулируется. Работает с каплей жидкого масла.
Диаметр камеры вытеснителя 39 мм, длина 92. Диаметр вытеснителя 37,5 длина 65, ход вытеснителя 22, длина штока 150, шатуна 52. Отверстия в середине камеры лучше не сверлить, трудно будет обеспечить герметичность.
Толщина стенки стального цилиндра 0,5 мм, использовал экран от какого-то прибора. Можно толще, но желательно максимально уменьшить толщину в середине на длине 2-3 см., вместо сверления отверстий (их трудно герметизировать). Горячая сторона заглушена отрезком от телескопической антенны с впаянным пятачком на конце и припаянным фланцем в основании, под винты. Под фланцем силиконовая шайба. Концы стеклянной трубочки (от предохранителя) промазаны силиконовым герметиком. На холодном конце камеры втулка сидит в отрезке от той же антенны, но меньшего диаметра. Длина фторопластовых втулок 5 мм. Шток вытеснителя имеет диаметр 3 мм и составлен из 2-х направляющих от CD-DVD привода, скреплённых посередине латунной трубкой. Жестяные боковины приклеены к стеклянному цилиндру высокотемпературным красным силиконовым герметиком из автомагазина (в тюбике). Отверстия для оси загерметизированы силиконовыми шайбами, плотно надетыми на шток и прижаты клипсами.
Если у вас найдутся подходящие детали для камеры и цилиндра с другими диаметрами, то их объёмы должны находиться в той же пропорции, как у меня. Рабочий ход шатунов также изменится, поэтому следует предусмотреть его регулировку. Стирлинг непросто рассчитать, поэтому максимальную эффективность я выжимал из него экспериментальным путём.

Много вопросов о применении элементов Пельтье (ЭП).
Совместно со Стирлингом они будут работать неэффективно, т.к. для них нужен большой перепад температуры, который в этом двигателе обеспечить проблематично. Например, если камеру вытеснителя сделать из теплопроводного металла (меди) и между её половинами каким-то образом зажать ЭП, то эффективность Стирлинга снизится за счёт большой теплопроводности ЭП, поэтому общего прироста мощности не получится.
Если же делать электрогенератор только на ЭП, то ввиду той же теплопроводности быстро нагреется радиатор, что снизит энергоотдачу и вскоре выведет ЭП из строя. Они эффективны только при наличии большого пламени и с обязательным принудительным охлаждением, которое будет отбирать значительную часть мощности на питание вентилятора.
На малом пламени спиртовки, а тем более без принудительного охлаждения данный Стирлинг, по сравнению с ЭП безусловно выигрывает по КПД. Питать его спиртом вовсе необязательно, от свечки выходная мощность увеличится! Ещё лучше подогревать газовой горелкой.

Принудительный обдув радиатора вентилятором с механическим приводом, как показали эксперименты выигрыша не даёт, ибо весь небольшой прирост уходит на вращение крыльчатки. Электрический вентилятор будет только ухудшать положение, вследствие двойного преобразования энергии. Радиатор здесь достаточно хорошо охлаждается конвекцией, да и спицы маховика разгоняют воздух, обдувая его.

izobreteniya.net

Как сделать генератор электричества в домашних условиях? — журнал «Рутвет»

Оглавление:

Принцип действия ветряного генератора электричества
Поиск генератора
Как сделать лопасти для ветряного электрогенератора?
Монтаж винтов
Изготовление башни для установки
Батареи и электроника
Установка ветряного генератора электричества

Шум и смог мегаполисов заставляет горожан покидать свои тесные квартиры в городе и переселяться в загородные коттеджи у лесов и рек, чтобы хотя бы на выходные подышать чистым воздухом. Но тут выясняется, что без электричества невозможно вести полноценную современную жизнь. Холодильники, кондиционеры, компьютеры, стиральные машины, зарядные устройства— это та техника, без которой обойтись довольно сложно.

Поэтому для создания комфортных условий каждый домовладелец старается приобрести или сделать самостоятельно генератор электричества. В таких случаях он задаётся вопросом: как сделать генератор электричества своими руками? Подобные независимые источники электроэнергии могут работать:

Принцип действия ветряного генератора электричества

На территории России ветряные электрогенераторы пока не особенно распространены, а вот Дания серьёзно занялась проблемой энергосбережения. Здесь даже существует специальная государственная программа, направленная на обеспечение государства электроэнергией.

Для самостоятельного создания такого асинхронного стационарного генератора не потребуется особенных затрат времени и усилий. А ветреные приморские или горные районы имеют прекрасную возможность с его помощью полностью покрывать расход электроэнергии для небольших частных домов.

Видео о том, как сделать генератор электричества своими руками

Принцип действия ветряного генератора заключается в работе двигателя от энергии ветра. Генератор запускается от двигателя и передаёт электроэнергию в специальные батареи. В них электроэнергия аккумулируется, а затем происходит распределение её по назначению. Как же сделать домашний генератор электричества? Среди огромного разнообразия конструкций ветряных генераторов можно выбрать одну, наиболее подходящую именно вам. Все генераторы состоят из:

Самого генератора.
Лопастей.
Установки, превращающей ветер в энергию.
Башни для поднятия установки, чтобы поймать ветер.
Батарей и электронной системы управления.

Поиск генератора

Наиболее простым решением вопроса, как сделать генератор электричества, является использование схемы на магнитах постоянного тока. Для этого домашние умельцы могут использовать подходящий двигатель или старый компьютерный мотор с ленточным приводом. Главное, чтобы это была модель с высоким напряжением постоянного тока, низкими оборотами и высоким током. Моделей с низким напряжением и высокими оборотами следует избегать.

Рассмотрим пример с использованием двигателя Ametek на 30 вольт. Он набирает достаточное количество оборотов для зажигания 12-вольтной лампы даже от простого толчка руками. Для того чтобы определить, будет ли ваш двигатель производить достаточное количество энергии, можно испытать его на сверлильном станке. Для этого подключите его к соответствующей нагрузке.

Как сделать лопасти для ветряного электрогенератора?

Крылья для ветряка можно изготовить из дерева, но те, кто не имеет опыта работы с этим материалом, могут использовать трубы ПВХ.
В первую очередь, следует определить оптимальную длину будущих лопастей. Их нужно делать из пластиковых труб, диаметр которых равняется 1/5 от их длины. К примеру, если требуется сделать лопасти длиной 50 см, то трубу следует брать с диаметром 10 см. Одной трубы будет достаточно для изготовления четырёх лопастей.
Из трубы вырезается лопасть необходимого размера и в том месте, где планируется её прикрепить к основанию, вырезается квадрат приблизительно 5:5 см.
По уже готовой первой лопасти вырезаются и все остальные два крыла. Поскольку одной трубы хватает на четыре лопасти, то из её остатка можно сделать запасную, четвёртую деталь. Срезанные края можно обработать с помощью шлифовального станка или наждачной бумаги.

Монтаж винтов

Из зубчатого шкива крепления вала двигателя и алюминиевого диска диаметром 13 см (в котором предварительно были просверлены отверстия), соединённых вместе, получилось крепление для лопастей.

Затем следует отправиться в магазин за колпаком для винта.

Для установления турбины потребуется деревянная подставка.
Из куска пластиковой трубы желательно сделать щит для двигателя, чтобы защитить его от осадков.
Хвостовую часть, предназначенную для поворота винтов по направлению ветра, можно сделать из куска алюминиевого листа.

Изготовление башни для установки

Далее требуется установить ветряк на башню таким образом, чтобы она позволяла ему свободно вращаться по направлению ветра.

Для этого можно использовать железную трубу диаметром 2,5 см, поскольку она будет свободно скользить в 3 см стальной трубе. Главное устройство соединено в центре с железным фланцем. На расстоянии 19 см от конца генератора следует ввернуть железную трубу. Провода проходят через отверстие в трубе и выходят у основания башни.

Для изготовления основания башни используется фанерный диск диаметром 60 см. Форма сборки — U-образная, для изготовления креплений использовалась трубопроводная арматура диаметром 2,5 см. В центре установлен тройник 3,5 см. Таким образом, башня будет свободно поворачиваться, подниматься и опускаться. Стальные вставки проходят через отверстия, просверленные в деревянном диске, и фиксируют его к земле.

На фото изображена верхняя часть с креплением основания. Соединяться они будут с помощью трехметровой трубы.

Части, изготовленные из дерева, необходимо покрасить краской для защиты древесины от гниения и дождя. Далее прикручиваются крылья, а на хвостовую часть добавляется противовес для балансирования системы.

Батареи и электроника

Для изготовления электронной системы ветровой электростанции необходимы:

Ветровая турбина.
Батареи, в которых будет храниться энергия, произведённая генератором.
Блокирующий диод.
Контролёр заряда.

Контролёр для солнечной или ветряной электростанции можно приобрести уже готовый, но можно сделать его и своими руками. Тем, кто думает над вопросом, как сделать генератор электричества в домашних условиях, и решили делать контролёр самостоятельно, значит, вы разбираетесь в электронике и, скорее всего, многие из необходимых деталей найдёте в своём гараже. При наличии соответствующих знаний можно изменять данную схему под себя, экспериментируя и подбирая свои оптимальные варианты.

В том случае, если вы не обладаете необходимыми знаниями и умениями в области электроники, рекомендуется приобрести готовый контролёр. Его наличие необходимо для предотвращения чрезмерной зарядки и выхода из строя батареи.

Внешний вид самодельного контролёра, изготовленного для данной электростанции, представлен на фото. Для его первоначального тестирования просто закрепите устройство болтами к листу фанеры. После, в процессе эксплуатации, он должен быть защищен от осадков специальным корпусом.

Установка ветряного генератора электричества

После изготовления всех необходимых элементов системы следует позаботиться о создании креплений для башни конструкции. На этом этапе понадобится труба длиной 3 м и толщиной 35 мм для изготовления стояка. Собрав все детали и установив конструкцию, необходимо её закрепить с четырёх сторон с помощью нейлоновых верёвок и деревянных кольев.

Чтобы более надёжно закрепить верхнюю часть башни, желательно крепить верёвки к трубе с помощью металлических скоб. Вместо верёвок лучше использовать металлические тросы, однако, на первое время, чтобы испытать работу ветряка, достаточно будет и нейлоновых верёвок.

Основание башни установлено на диске, который расположен прямо на земле. Провод, выведенный через отверстие, подключает турбину к контролёру. Для протягивания провода через трубу используется жесткая проволока, к одному концу которой следует прикрутить провод и протянуть его через трубу за другой конец.

Лопасти такого ветряка хорошо разгоняются даже при незначительных порывах ветра. Сделав такую полезную в хозяйстве вещь, вы сможете заряжать телефон, подключать ноутбук и другую технику и не зависеть при этом от традиционных источников питания. А в скором времени, возможно, к вам обратятся соседи, желающие иметь такое же устройство, и вам снова придётся думать, как сделать генератор электричества своими руками, но уже за солидное вознаграждение.

Видео, как сделать магнитный генератор электричества

А Вы смогли бы сделать генератор электричества своими руками или уже сделали это? Поделитесь своими успехами в комментариях.

www.rutvet.ru

Какой генератор выбрать для дома или дачи

Использование автономных генераторов широко распространенная практика – в целом, это достаточно простые устройства и с их приобретением проблем не возникает. Более остро стоит вопрос, какой генератор выбрать для дома или дачи, ведь неправильно подобранные характеристики оборудования в лучшем случае повлекут за собой чрезмерную дороговизну его эксплуатации, а в худшем – неспособность выполнять свои функции и поломку от систематической перегрузки.

Типы двигателей автономных генераторов

Двигатели внутреннего сгорания в первую очередь делятся на двух и четырехтактные. Принципиальная разница для пользователя в том, что для «кормления» двухтактного придется готовить ему смесь из топлива и масла, а в четырехтактный просто подливать бензин (или дизтопливо) – масло такой двигатель тоже расходует, но заливается оно отдельно и с выхлопными газами не выбрасывается.

Удел двухтактников это генераторы малой мощности – 1-5 кВт, а в редких случаях до 10.

Этого может быть достаточно для автономного энергоснабжения дома без большого количества электроприборов, поэтому есть вероятность столкнуться с двухтактным двигателем при выборе, хотя в целом для питания дома его преимущества выглядят несколько призрачными и выбор гораздо чаще падает на четырехтактные.

Следующий пункт это используемый двигателем тип топлива – бензин, дизтопливо или газ. При этом надо помнить, что для работы на газу переделываются бензиновые двигатели, так что можно переключаться между этими видами топлива.

Автономные генераторы с бензиновым двигателем

Бензиновые двигатели по праву являются самыми распространенными в генераторах бытового класса, так как обладают целым рядом преимуществ, нивелирующих не особо критичные для домашнего использования недостатки. В первую очередь это цена, которая в 2-3 раза ниже дизельного аналога со схожими характеристиками. Далее идет способность без особых трудностей запускаться в мороз до 20 °C, а иногда и выше. Наконец, звук таких моторов тише чем у дизельных, а сам двигатель способен работать на минимальных оборотах (дизелю нужна минимальная нагрузка, хотя бы в 40% от номинала).

При этом, к минусам бензина можно отнести только относительно малый моторесурс (в пределах 4-5 тыс. часов) и низкую границу максимальной мощности генератора (15 кВт) – теоретически можно создать и более мощный, но экономически выгоднее использовать дизельный двигатель.

Автономные генераторы работающие на газу

Использование газа несколько уменьшает статью расхода на топливо и в целом увеличивает долговечность бензиновых двигателей, так как в продуктах сгорания намного меньше сажи. Если же к дому подходит газовая магистраль, то это едва ли не идеальный вариант, ведь газ отключается гораздо реже, чем электричество.

Дизельные автономные генераторы

Дизельные двигатели внутреннего сгорания дороже в производстве и тяжелее, но экономичнее и долговечнее, поэтому используются для автономных электростанций большой мощности или, когда требуется повышенная экономичность и надежность. Особенно актуальны эти требования при необходимости запитывать мощные потребители тока в круглосуточном или просто продолжительном режиме.

Как определиться с типом генератора

Второе название этой части генератора – альтернатор. Именно он непосредственно отвечает за выработку электроэнергии, преобразовывая механическую энергию вращения вала двигателя в электрическую.

Есть две основные разновидности генераторов, которые получили свое название от соответствующих типов электродвигателей, взятых за их основу – синхронный и асинхронный. Если не вдаваться в технические подробности, то в основном для рядового пользователя разница будет в простоте обслуживания и качестве (стабильности) вырабатываемого электричества.

Асинхронный генератор

По простоте обслуживания изначально бесспорно лидировали асинхронные генераторы, ведь их ротор короткозамкнут, т.е. не имеет дополнительной обмотки. Это значит, что внутреннюю часть асинхронника нет необходимости дополнительно охлаждать – проделывать в статоре дополнительные вентиляционные отверстия, через которые вовнутрь также попадает пыль и влага. Единственное обслуживание, которое со временем могло понадобиться – заменить подшипники или просто обновить на них смазку. Также к плюсам асинхронных генераторов можно записать «дружбу» с режимом короткого замыкания (они лучше себя показывают при работе со сварочными аппаратами).

Синхронный генератор

Что до качества вырабатываемого электричества, то здесь лучше себя показывали синхронные генераторы – у них гораздо меньшая зависимость выходного напряжения от частоты вращения вала двигателя (у асинхронных она линейная, а синхронные выдают заданное напряжение даже при некоторых отклонениях). Также синхронные генераторы гораздо лучше показывают себя в условиях постоянно меняющейся нагрузки и без особых последствий выдерживают кратковременные перегрузки (у асинхронных в таком случае высок риск размагнитить якорь).

Как итог, асинхронники показывают лучшие результаты только если их применять для сварочных работ. Если нужно выбрать генератор для дачи или дома, в большинстве случаев синхронный тип генератора является более предпочтительным, даже несмотря на необходимость в периодической замене щеток и более высокую общую стоимость. Дополнительным козырем является появление бесщеточных синхронных генераторов с короткозамкнутым ротором, которые постепенно вытесняют асинхронные модели.

При необходимости запитывать точную аппаратуру стоит обратить внимание на генераторы с инверторной схемой формирования напряжения. В таких устройствах генерируемый ток выпрямляется, проводится через стабилизатор, а потом обратно преобразуется в переменный. В результате, погрешность выходного напряжения составляют всего 1% от номинала, тогда как в любой другой схеме она составляет порядка 5%.

Системы запуска автономного генератора

Принципиально используется только две системы запуска генератора – ручная и автоматическая. Стартер первой из них приводится в действие тросиком, который надо дергать вручную, только сначала для этого надо переключить питание, отключив основную линию, и затем запускать двигатель.

Автоматический старт производится посредством достаточно сложной системы, ведь кроме непосредственно раскручивания стартера надо выполнить ряд дополнительных действий:

Отслеживание наличия напряжения в основной сети. Когда оно исчезает, то подается команда на активацию генератора.
Переключение питания дома с основной линии на генератор, чтобы при появлении электричества не возникло противотоков, которые гарантированно сожгут обмотку.
Каждый автомобилист знает, что холодный двигатель надо запускать с закрытой воздушной заслонкой. Если генератор работает автономно, то нужен блок закрывающий заслонку перед запуском и открывающий ее после прогрева двигателя.
Запуск стартера.
При появлении напряжения на основной линии, двигатель генератора глушится, а питание дома переключается обратно.

Как итог – если нужен генератор, способный к полностью автономной работе, то необходимо выбирать устройство с системой автоматического запуска. Система запуска может составить достаточно заметную часть стоимости всего оборудования.

Дополнительные элементы

Обычно все дополнительное оборудование предназначено для повышения безопасности и удобства работы с генератором. Часть его может быть установлена еще при изготовлении устройства или добавлена в магазине (иногда проводятся акции), а остальное можно докупить по желанию.

В первую очередь это защитные устройства – предохранители и автоматические выключатели, которые после отключения заново могут включаться в ручном или автоматическом режиме (в зависимости от класса генератора).

Датчик падения – еще с завода устанавливается на большинстве генераторов, кроме самых маленьких по мощности (также они не нужны на двухтактных двигателях).

Индикаторы – ламповые, стрелочные или светодиодные. Показывают информацию о состоянии уровня масла, сигнализируют о появлении перегрузки или просто отображают текущий режим работы.

Счетчик моточасов – серьезно облегчает контроль времени, которое осталось до следующего капитального ремонта или просто техобслуживания двигателя. Зачастую присутствует еще в заводской сборке.

Вольтметр – полезен при подключении большой нагрузки – показывает, если генератор начинает работать неправильно. Считается обязательной деталью, но на самых маломощных устройствах может все-таки отсутствовать – этим часто грешат именитые производители, как бы подчеркивая уверенность в своей продукции.

Топливный бак с указателем уровня топлива и сливным краном. Насколько необходимыми являются последние две детали, каждый решает для себя самостоятельно, но сам бак в целом определяет, какое количество времени генератор способен проработать без дозаправки. Если это устройство рамного типа, то на него вообще стараются установить бак на всю длину рамы. Еще надо учитывать, что так как бензиновым устройствам зачастую нужны перерывы в работе, то для них может быть подобран и соответствующий объем бака – если топливо закончилось, значит надо дать генератору отдохнуть.

Розетки – одно и трехфазные. Их наличие ничем не регламентировано и полностью зависит от производителя. Может быть вариант, когда есть обычная и силовая розетки – если нет опыта различать их «на глаз», то лучше изучить документацию к генератору, где должно быть указано к какой розетке что можно подключать.

Вывод 12 Вольт – для которого делают зажимные клеммы, гнездо или отдельную розетку. По утверждению пользователей, чаще всего наличие такого вывода радует автомобилистов, так как от него удобно подзаряжать аккумуляторы. Для других целей его лучше не использовать, так как приборы, которым для работы надо 12 Вольт питания обычно чувствительные и напрямую к генератору их подключать не стоит.

Количество фаз генератора

Сделать выбор между одно и трехфазным генератором очень просто – если требуется подключать трехфазные потребители электроэнергии, то выбирается соответствующее устройство, а при наличии только однофазных приборов – однофазный генератор.

В некоторых случаях для однофазной сети пытаются установить трехфазный генератор, руководствуясь тем соображением, что можно «раскидать» фазы по разным линиям. Так действительно сделать можно, но только при одном важном условии – если на каждой фазе будет «висеть» примерно одинаковая нагрузка – разница в мощности не должна превышать максимум 30%. Это значит, что если две фазы генератора на 15 кВт не будут заняты, то на третью можно включить максимум 5 кВт. При этом сам генератор будет работать далеко не в номинальном режиме и со временем есть большой риск выхода его из строя.

В частном доме добиться равномерного распределения нагрузки практически невозможно, поэтому если подавляющее количество приборов однофазные, а одно-два – трехфазные, то надо либо приобретать дополнительный генератор, либо менять сами электроприборы на однофазные, либо не пользоваться этими устройствами, когда питание в дом подается от генератора.

Подбор мощности генератора

Непосвященному пользователю может показаться, что особых сложностей в том, как выбрать бензогенератор для дачи по мощности быть не должно. Это простая математическая задача – если на генераторе указано, что он может выдавать, к примеру, 10 киловатт, то одновременно на него можно повесить именно такую суммарную мощность. Некоторые даже могут учесть, что генератору нужен некоторый «запас прочности», отнять от максимальной мощности 20-30% и полагать, что все правильно рассчитали. На практике все несколько сложнее и для грамотного расчета придется учитывать дополнительный ряд нюансов.

Запас мощности

Как ни странно, но многие забывают про эту азбучную истину или просто стараются сэкономить на выборе более мощного генератора, чтобы обеспечить те самые 20-30% запаса мощности. Как результат – генератор может работать на износ, что резко понижает ресурс его работы.

Также неприятный сюрприз может подбросить асинхронный генератор, который хоть и невосприимчив к токам короткого замыкания, но крайне чувствителен к перегрузкам, даже кратковременным. Дело в том, что его запуск и работу обеспечивает остаточное магнитное поле якоря – после остановки генератора ротор сохраняет некоторую намагниченность, которой хватает для индуцирования ЭДС на обмотках статора при следующем пуске устройства. В моменты пиковых перегрузок магнитное поле якоря просто исчезает и генератор перестает вырабатывать ток, хотя двигатель продолжает вращаться. В таком случае приходится принудительно намагничивать ротор – хоть это и несложная процедура, но необходимость ее повторения в моменты перегрузок пользователю достаточно неприятна.

Также запас мощности нужен для питания электроприборов с электродвигателями, которым для запуска нужен ток в 2-3 раза больший от номинала.

Активная и реактивная мощность (вольт-амперы и коэффициенты)

Самый простой пример, когда может появиться впечатление, что генератор неисправен, возникает в случае неучтенной реактивной мощности электрооборудования. Простыми словами ее можно назвать паразитным явлением, когда часть мощности расходуется не на работу электроприбора, а на потери (выделение тепла и т.п.).

Не погружаясь в дебри электротехники, рядовому пользователю для выполнения правильных расчетов надо знать, что любой электроприбор, в котором есть электродвигатель, обладает реактивной мощностью – в его обмотках происходит сдвиг фаз и возникают дополнительные потери электроэнергии. Поэтому мощность здесь определяется произведением силы тока и напряжения относительно коэффициента мощности (Cos φ), который для каждого прибора свой и может составлять от 0,3 до 1 (чем больше, тем меньше потери).

То же самое относится и к самому генератору – так как по сути это электродвигатель, то он обладает своим коэффициентом, который обычно равен 0,8 (хотя могут быть и другие значения). Это значит, если на генераторе указана мощность 15 кВт, то это активная составляющая, а при подключении реактивной нагрузки придется учитывать коэффициент и в итоге получится 15*0,8=12 кВт (домножение, а не деление на коэффициент, производится, так как генератором ток вырабатывается) и это без учета коэффициентов питаемых электроприборов.

Также рассчитывается и реальная мощность электроприборов. К примеру, есть пылесос с паспортной мощностью 1000 Вт и коэффициентом 0,6. В таком случае от генератора он будет забирать не 1 кВт, а 1000/0,6≈1,7 ВА (Вольт-Ампер). Такие расчеты не придется проводить, если производителями изначально указана мощность вместо привычных кВт в Вольт-Амперах, хотя если часть оборудования промаркирована киловаттами, а другая вольт-амперами, то попрактиковаться в переводах между системами измерений придется.

Как итог – если на оборудовании не указано точных значений в виде Вольт-Амперов и коэффициент Cos φ, то проще всего к мощности электроприборов с электродвигателями прибавить 50% и это значение использовать в расчетах.

Емкостная нагрузка

С понятием емкостной нагрузки чаще всего сталкиваются профессиональные фотографы – именно они могут использовать на выезде осветительные приборы на основе разрядных ламп или им подобные.

Сам характер получения емкостной составляющей электрического тока предполагает использование асинхронного генератора, так как он выдает напряжение «мягким» способом – поле статора вращается вслед за ротором.

Использование генератора для электроснабжения дома или дачи

Выбирая генератор для частного дома одним из главных вопросов будет понимание того, как именно он будет использоваться – в качестве резервного или постоянного источника электроэнергии. Только точно зная ответ на этот вопрос можно подбирать тип двигателя, мощность инвентора и решать, взять качественное брендовое устройство или бюджетную китайскую модель.

В любом случае, если нужен генератор для целого дома, пусть даже это просто дача, нет смысла смотреть в сторону переносных моделей, мощностью 0,8-1,5 кВт. Их хватит только для работы осветительных приборов и телевизора, а даже маломощный холодильник при запуске может вызвать перегрузку.

Также надо быть готовым выделить генератору отдельное помещение и совсем хорошо если есть возможность сделать там звукоизоляцию и отопление. Последний вопрос особенно важен при необходимости использования дизельного двигателя.

Все большую популярность приобретают готовые решения, в которых бензиновый, газовый или дизельный генератор заключен в специальный корпус. Такие электростанции монтируются на бетонной площадке недалеко от дома. Если средства позволяют, то лучше отдать предпочтение таким системам, так как это наиболее практичные, удобные и надежные устройства.

При необходимости, можно сделать подобный контейнер самостоятельно. Ниже вы можете видеть пример подобной конструкции, изготовленной из профнастила.

И один из главных вопросов – способ подключения генератора к домашней сети. Для этого подходят исключительно рубильники типа «или-или» – они полностью исключают возможность попадания электрического тока из основной линии энергоснабжения на обмотки генератора, что без вариантов приводит к их перегоранию.

Использование генератора в качестве резервного или аварийного источника для жилого дома

Если электричество на основной линии отключают лишь время от времени, то можно поздравить себя с возможностью сэкономить. Кроме того, что нет особой необходимости приобретать мощный генератор, для этих целей вполне подойдет устройство китайского производства с бензиновым двигателем. Ресурс работы такого генератора составляет порядка 1-1,5 тысяч часов и если запускать его раз в неделю на 3-4 часа, то несложно подсчитать, что его вполне хватит на 12-15 лет.

Другой вопрос, если электричество выключается едва ли не ежедневно (нет смысла думать, куда при этом смотрят энергоснабжающие организации – чаще быстрее проблему решить своими силами) – в таком случае выгоднее приобрести брендовый генератор. Даже устройства с бензиновым двигателем от проверенного производителя обладают моторесурсом в 4-5 тыс. часов.

Следующим пунктом экономии станет устройство запуска двигателя – если электричество отключается время от времени, то можно включать генератор вручную. Конечно, это занимает некоторое время, но избавляет от необходимости переплачивать за отдельную систему автоматического запуска. Впрочем, решение про необходимость ее использования в любом случае надо принимать на месте.

Еще, при использовании ручного включения генератора, обязательно надо позаботиться про систему сигнализации появления электричества в основной сети. Для этого можно отдельной линей провести в помещение обыкновенную лампочку, которая будет включаться мимо генератора – когда она засветится, значит можно переключаться на общую линию.

Использование генератора в качестве постоянного источника электроэнергии

Если в качестве резервного источника экономически более оправдано использование генераторов с бензиновыми двигателями, то для постоянной работы без вариантов придется выбирать исключительно из моделей с дизельными ДВС и от проверенных производителей такого оборудования.

Так как генератор будет работать практически без перерывов, то в обязательном порядке надо обращать внимание на наличие в нем водяного охлаждения – это усложняет и утяжеляет всю конструкцию, но для стационарного устройства это далеко не самый критичный фактор.

Также надо со всей тщательностью подойти к вопросу о подборе мощности устройства – если нет навыков подсчета активной и реактивной мощностей, то это дело лучше доверить специалистам. Даже если продавец генератора не сможет проконсультировать на эту тему и услуга будет заказана платно на стороне – она в любом случае окупится.

Скорее всего, для работы в качестве постоянного источника тока нет смысла приобретать генератор с автоматической системой запуска. В таком случае надобность в ней это редкое исключение, а если вдруг она понадобится, то ее всегда можно установить отдельно.

Вам будет интересно

srbu.ru

Электростанции для дома: разновидности и какую выбрать

Оглавление:
Электростанции для дома: топливные варианты
Электростанции для частного дома: бестопливные модели

В современном мире собственная электростанция для дома – это не мечта, а вполне реальное и, главное, довольно распространенное явление, которое позволяет человеку не зависеть от крупных энергетических компаний. Да, содержать собственную электростанцию дорого, но существуют такие обстоятельства, когда без нее просто не обойтись. Такие системы являются отличным решением как для постоянного электроснабжения дома, так и для временного, так сказать, резервного электропитания. О них и пойдет разговор в данной статье, в которой вместе с сайтом stroisovety.org мы разберемся с вопросом, какие электростанции для дома бывают и как среди всего имеющегося ассортимента выбрать для себя наиболее подходящий вариант.

Электростанции для дома фото

Электростанции для дома: топливные варианты

У всех электростанций данного типа имеется один существенный недостаток – они сжигают топливо, что делает их использование неоправданно дорогим. По сути, такая электроэнергия обойдется в разы дороже, чем сетевое электричество, поставляемое энергетическими компаниями. В общем, как резервный вариант они себя показывают нормально, но вот на постоянной основе использовать их будет не слишком рентабельно. К таким электростанциям, сжигающим топливо, можно отнести массу различных вариантов, но наиболее распространенными среди всего имеющегося ассортимента являются следующие варианты.

Электростанция бензиновая для дома. Скажем так – вариант не очень экономичный, но, тем не менее, является одним из самых распространенных. Причина простая – это хороший вариант для резервного энергоснабжения дома, который показал свои преимущества при непродолжительной работе. Мало того, в большинстве случаев это довольно компактные и не очень шумные электростанции, способные работать в широком диапазоне температур. Недостаток, кроме указанного выше, характерного для всех типов подобных генераторов электроэнергии – необходимость запаса топлива. По сути, если речь идет о снабжении электричеством дома, находящегося вдали от крупных населенных пунктов, понадобится соорудить свою собственную миниатюрную бензозаправочную станцию – как минимум хранилище запасов топлива.
Дизельная электростанция для дома фото
Дизельная электростанция для дома. Этот вариант домашних электростанций считается более экономичным – мало того, что само топливо обходится немного дешевле, так еще и сами двигатели, вращающие генераторы, потребляют его немного меньше. Как правило, дизельный двигатель отличается большей мощностью, что позволяет вращать с его помощью более мощные генераторы. В общем, если говорить о больших нагрузках и постоянном снабжении дома электричеством, то этот вариант более подходящий, чем предыдущий. Из недостатков можно отметить все ту же необходимость в запасе топлива – в принципе, этот минус касается всех топливосжигающих электростанций для дома. Неважно, что приводит во вращение генератор – будь это бензин или дрова, все равно без запаса топлива обойтись не получится.
Газовая электростанция для дома. Газ – это вообще самое дешевое топливо, если, конечно, не считать такого бросового материала, как дрова, собрать которые можно в любой посадке или близлежащем лесу. Здесь дело в другом – если в дом не проведен газ, то, опять-таки, появляется необходимость приобретать его в мобильной таре. То есть устанавливать баллоны и емкости, что не очень безопасно, хотя, в принципе, такое хранилище можно построить и в отдалении от дома. Мало того, это дополнительные затраты на газобаллонное оборудование и транспортировку топлива издалека – именно эти два момента и делают автономную газовую электростанцию оптимальным решением для тех домов, к которым подведен магистральный газопровод.
Газовая электростанция для дома фото

А вообще, если подводить итоги всему написанному выше, можно сделать только один вывод – ни одна топливная автономная электростанция для загородного дома не оправдывает свою установку. Попросту говоря, они нерентабельны, и в этом не сложно убедиться, проведя элементарные расчеты – учитывая все расходы, связанные с ее приобретением, установкой и эксплуатации, получается так, что они вообще не окупаются. Так что если поблизости имеется ЛЭП, то лучше использовать сетевое электричество, а электростанции индивидуального использования оставить на безысходные случаи и резервное энергоснабжение дома.

Электростанции для частного дома: бестопливные модели

Это, конечно, громко сказано, что они бестопливные – на самом деле, они просто преобразуют уже имеющуюся в природе энергию. Солнечный свет или энергию ветра, воды, земли и так далее – преобразовывать природную энергию человек научился уже давно, но, тем не менее эта область народного хозяйства продвигается очень мелкими шажками. Всему виной незаинтересованность крупных мировых монополий в таких источниках энергии – если людям дать такие технологии, да еще сделать их дешевыми и доступными, то магнаты будут терять огромные суммы с продаж природных ресурсов. В общем, говоря о бестопливных технологиях получения энергии, следует принимать в учет их низкую рентабельность – они не окупаются по той простой причине, что стоимость оборудования очень высока. Но, тем не менее, использование таких электростанций для дома все же обходится дешевле топливных вариантов – по крайней мере, с ними меньше проблем, связанных с заготовкой и хранением топлива. Кроме того, это экологически чистая энергия, для получения которой не нужно загрязнять окружающую среду, что отнюдь немаловажно в сегодняшней экологической ситуации.

Ни для кого не секрет, что таких электростанций для дома существует масса – как и говорилось выше, человек уже умеет преобразовывать любую природную энергию и получать электричество можно даже из волн на море. Но суть не в этом – одни технологии сложные, другие простые, и именно этот момент влияет на их распространение. Среди наиболее простых, распространенных и доступных на сегодняшний день бестопливных электростанций для дома можно выделить три варианта, о недостатках которых мы и поговорим дальше.

Солнечные электростанции для дома. Дорогое и неокупаемое оборудование – панели, как правило, выходят из строя или теряют свою эффективность еще до того, как затраченные на их приобретение и установку деньги возвращаются к хозяину. Мало того, они не окупаются даже в том случае, если собирать электростанцию по частям, как говорится, своими руками. Причина ясна как божий день – в этой системе нет ни одного узла или агрегата, который можно полностью изготовить своими руками. Исключение составляет только установочный узел – рама. Даже если говорить о самостоятельном изготовлении солнечных панелей, все равно для них придется приобретать фотоэлементы, цена на которые не намного меньше, чем стоимость готовой панели.
Солнечные электростанции для дома фото
Ветроэлектростанции. Это более реальный вариант для самостоятельного изготовления – по крайней мере, здесь уже можно самостоятельно изготовить преобразователь. Тоже, конечно, не полностью – сам генератор придется купить, а вот лопасти и все остальное вполне реально сделать самостоятельно. Говорят, что ветроэлектростанции занимают много полезной площади и это совершенно верно – именно по этой причине их установка в больших населенных пунктах запрещена. Это что касается классических ветряных установок – но на сегодняшний день существуют и вертикальные ветряные установки, которые создают меньше проблем, и получить разрешение на их установку гораздо проще.
Гидроэлектростанции. Этот вариант не для всех – только избранным личностям, которым посчастливилось поселиться на берегу бурной реки, доступно такое удовольствие. Если разбираться с этим типом электростанции для дома, то можно прийти к выводу, что это практически такой же вариант, как и в случае с ветром, только в данном случае вращение лопастей производится не благодаря ветру, а благодаря потоку воду.
Электростанции для частного дома фото

Все это, конечно, хорошо, но зачастую преградой на пути солнечных лучей становятся тучи и облака, а ветер – явление не постоянное. Говорят, при выборе подобных электростанций нужно учитывать местные климатические условия, что совершенно верно. Несколько изменить ситуацию можно соорудив, так сказать, комбинированную автономную электростанцию для дома. Во всех трех случаях система, в общем-то, одинаковая и отличается только преобразователем – в принципе, ничто не помешает вам дополнить солнечную электростанцию ветряным генератором, ветроэлектростанцию солнечными панелями и, если имеется возможность, то и гидроустановкой. В общем, комбинирование в таких ситуациях является наиболее оптимальным решением.

И в заключение темы про то, как устроена электростанция для дома, добавлю только одно – описанные ваше варианты автономных установок, вырабатывающих электричество, не являются единственными. Как и говорилось выше, человек уже научился преобразовывать любой тип энергии и для выработки электричества он умеет использовать даже энергию, спрятанную в недрах Земли. По утверждениям некоторых личностей, даже имеется возможность отбирать энергию из эфира, существование которого научный мир не так уж и стремится отрицать, пряча его под таким непонятным названием, как энергия нулевой точки. В принципе, это спорный вопрос, который человечеству еще придется решить.

Автор статьи Александр Куликов

stroisovety.org