Содержание
Система резервного энергоснабжения загородного дома. Подключение генератора с автозапуском.
Многие из нас задумывались как обеспечить свой дом электроэнергией при аварийном отключении. О том как это сделать с минимальными затратами читайте дальше.
Если в вашем загородном доме электроэнергия поступает с перебоями то в качестве резервного источника электроэнергии можно использовать бензиновый, дизельный или газовый генератор электроэнергии.
Включать генератор параллельно городской сети напрямую нельзя, это приведет к серьезным повреждениям генератора или другим печальным последствиям. Для этих целей существуют щиты автоматического или ручного переключения на резерв АВР (автоматический ввод резерва), так называемые сильноточные коммутаторы нагрузки или еще как их называют – Automatic Transfer Switch или сокращенно ATS (внимание, не путать с AVR – Automatic Voltage Requlator или автоматический регулятор напряжения генератора).
В щит АВР приходят два силовых кабеля, один от основной сети, другой от резервной сети а отходит к потребителям всего один силовой кабель.
В зависимости от алгоритма щит АВР подключает потребителей либо к основной сети либо к альтернативному резервному источнику напряжения.
Как работает автоматический запуск генератора
Схема работы щита АВР представлена на рисунке 1.
Рис 1. Схема работы АВР (ATS) совместно с устройством автоматического запуска генератора. На генераторе установлен блок автозапуска БАЗГ-10
Получается, что при пропадании напряжения на основном вводе и при наличии напряжения на резервном вводе щит АВР переключит потребителей к резервному вводу.
Вроде все хорошо, но есть одна проблема – нужно завести генератор, ведь генератор не умеет заводится самостоятельно .
Обычно генератор стоит на улице или в подвале и до него еще нужно дойти. А если дело происходит поздно вечером – будем заводить его в полной темноте.
Давайте автоматизируем процесс запуска генератора!
рис. 2 Блок автоматического запуска генератора БАЗГ-10
Установите на свой генератор Блок Автоматического Запуска Генератора БАЗГ-10 который сам, при необходимости запустит двигатель генератора. Блок автоматического запуска генератора имеет небольшие габаритные размеры и может устанавливаться непосредственно на генератор или в щит АВР (автоматический ввод резерва).
Небольшая доработка Вашего генератора и вуаля! У генератора появляется функция автоматического запуска! Теперь подключение генератора с автозапуском к вашей электросети выглядит простой процедурой.
Для бензиновых генераторов необходимо приобрести электропривод управления дроссельной заслонкой, необходимый для уверенного запуска двигателя. Мы предлагаем два типа электроприводов под разные карбюраторы.
Поскольку без управления дроссельной заслонкой генератора ("подсосом") запуск генератора будет затруднен, а в некоторых случаях вообще невозможен, перед запуском блок автозапуска генератора автоматически закроет дроссельную заслонку а по мере прогрева двигателя откроет ее.
Механизм привода дроссельной заслонкой (рис 3 ) можно устанавливать на любой тип карбюраторов.
Примечание: для газовых генераторов REG ( Russian Engineering Group ) и дизельных генераторов привод заслонки не требуется.
рис.3 Привод заслонки генератора в сборе
рис 4. Зарядное устройство для аккумулятора
Теперь предположим что генератор простоял без работы несколько дней. Аккумулятор генератора разрядится и в нужный момент может подвести. Как быть в этой ситуации? Ответ прост – поддерживать аккумулятор генератора в боевой готовности с помощью зарядного устройства! Причем нам понадобится автоматическое зарядное устройство с функцией сохранения заряда, то есть аккумулятор заряжается до определенного уровня и зарядное устройство отключается. При снижении заряда ниже определенного уровня зарядное устройство снова включается и процесс заряда аккумулятора снова повторяется. Эта функция присутствует в недорогом зарядном устройстве "СОНАР".
рис 5. Щит автоматического переключения на бензиновый генератор
Подведем итог.:
Какие комплектующие необходимы для полной автоматизации запуска генератора?
1. Щит автоматического переключения на резерв АВР [ссылка]2. Блок автоматического запуска генератора БАЗГ [ссылка]
3. Зарядное устройство СОНАР (если не входит в состав АВР) [ссылка]
4. Бытовой генератор напряжения с электростартером.
Дополнительное оборудование для системы автозапуска генератора
Расширение системы . Дополнительные опции
1) Дистанционный запуск и мониторинг системы по GSM каналу.
Можно добавить в систему GSM модуль и получить возможность дистанционно, с помощью коротких сообщений SMS контролировать параметры системы а также запускать/останавливать генератор. Это очень важный кирпичик системы. Даже если произойдет авария вы всегда будете в курсе событий и сможете повлиять на ситуацию.
2) Тестовый запуск генератора по расписанию
Можно добавить в систему программируемый таймер и у вас появится возможность запускать генератор в определенное время.
3) Учет времени работы генератора
Можно добавить в систему счетчик моточасов генератора. Таким образом вы всегда будете знать сколько наработал ваш генератор и не пора ли производить плановое техническое обслуживание.
4) Режим работа-отдых
Можно добавить в систему циклическое реле времени для обеспечения экономичного режима работы. Например 1 час генератор работает, 1 час отдыхает.
5) Перекрытие топливной магистрали
Можно добавить в систему электромагнитный клапан для перекрытия подачи топлива в момент простоя генератора.
6) Дистанционный запуск генератора с кнопки, выключатели или тумблера
Можно организовать простой дистанционный запуск генератора с кнопки. Допустим понадобилось включить генератор, нажали кнопку – генератор работает, нажали еще раз – генератор выключился.
7)Дистанционный автоматический запуск генератора с брелка
Можно добавить в систему радиомодуль и вы сможете заводить генератор дистанционно, по радиоканалу.
8) Термореле, термостатирование.
Добавим в систему термореле и Ваш генератор будет запущен при понижении температуры в доме или повышении температуры в холодильнике. Таким образом можно существенно экономить топливо. Генератор будет обеспечивать электроэнергией котел или холодильник исключительно при необходимости. Пример такой системы представлен на рисунке ниже.
калькулятор системы автоматического запуска генератора
Блок Автоматического Запуска Генератора БАЗГ-10 простое решение для автоматизации запуска генератора
Не стоит забывать о том, что блок автоматического запуска генератора можно установить только на генераторы оборудованными электростартером .
Тут у некоторых владельцев генераторов может появиться вопрос: Мой генератор без электростартера, что делать, как автоматизировать процесс автозапуска для генераторов с ручным пуском?
Решение на данный момент пока только одно: производитель генераторов обычно делает несколько модификаций своих генераторов, подешевле – с ручным стартером и подороже – с электростартером. Если вы приобрели бюджетную модель с ручным стартом то можно попробовать поискать стартер и зубчатый маховик на вашу модель и самостоятельно его установить. Стоимость такой самостоятельной модернизации составит примерно 5000 руб.
Где взять запчасти на генератор?
Число компаний по поставке комплектующих для генераторов достаточно много.
Вот некоторые из них:
- Kipor
- Zapchasti-generator.ru
- Suet-service.ru
- Siltehkom.ru
- Yugora.ru
Перед приобретением и установкой стартера обязательно убедитесь в возможности установки стартера (наличие посадочного места, зубчатого венца на маховике).
Ну а если возможности установки стартера нет, то мы можем предложить вам полуавтоматическую систему.
Как работает полуавтоматическая система: при пропадании напряжения в основной сети вы самостоятельно запускаете генератор. После прогрева автоматика переключит потребителей на генератор. При восстановлении напряжения в основной сети автоматика переключит потребителей к основной сети а генератор будет автоматически заглушен.
Блок автоматического запуска генератора БАЗГ-10 был успешно установлен на генераторах:
и может легко устанавливаться на аналогичные модели с электростартером.
Установка автоматики на генератор несложная процедура но она должна производится специалистом (электриком). Процедура установки похожа на установку автосигнализации в автомобиль.
С отключением электричества жизнь в загородном доме останавливается, а если за окном зима и система отопления энергозависимая – коттедж может просто замерзнуть. При решении задачи бесперебойного питания обычно сталкиваются с вопросом “что выбрать”: генератор или бесперебойник. Постараюсь объективно ответить на этот вопрос.
Сразу следует сказать о том, что существуют разные виды как генераторов, так и ИБП в совершенно разных ценовых категориях. При сравнении будем иметь это ввиду.
Ценовое сравнение решений
Виды генераторов для дома
- Самые дешевые китайские генераторы (бензиновые, двигатель китайский, безщеточные, без AVR автоматической регулировки напряжения). При мощности в 5кВт его цена составит
25-35т.р. Они, как правило, ориентированы на работу с неприхотливой и грубой нагрузкой (например, электроинструмент). Броски напряжения и низкое качество сигнала на выходе делает их непригодным для бесперебойного питания дома, т.к. высока вероятность выхода бытовой электроники из строя.
Бюджетные фирменныекитайские генераторы (бензин/дизель/газ, двигатель китайский, щеточные, с AVR. Fubag, Kipor, Hyundai, Elemax, TSS и прочие) мощностью в 5кВт будут стоить от
75т.р. Это вариант – самое дешевое решение для бесперебойного питания дома. Дополнительно для автоматизации: щит АВР (
30т.р.), выхлоп с глушителем (
20т.р.), контейнер с вентиляцией, если нет места в доме (
100-170т.р. В среднем около 135т.р.
100т.р.) + проект на подключение генератора + ежегодный сервис. Среднее решение около 350т.р.
Стационарные мощные дизельные электростанции. Бюджет около 250-500т.р. за 20кВт. АВР + кожух + площадка + выхлоп (
200т.р.). Итого в среднем около 400т.р.
Процесс пуско-наладки однофазного дизельного генератора 12кВт для коттеджа
ИБП для дома – инверторы (без стабилизации напряжения)
Инвертор при наличии напряжения на входе пропускает его через себя на нагрузку. При отключении света – переключение на питание от аккумуляторов происходит за 2 – 20мс.
-
Бюджетные китайские инверторы на отдельные автоматы. Чистый синус, мощность 2.4кВт (Stark, BiNeos и прочие). Устанавливаются на самую важную нагрузку в доме: котел, холодильник, свет, ТВ. При автономии
6-8 часов (2 батареи по 200Ач) стоимость решения
65т.р.
Инвертор для всей фазы – отечественный МАП Pro “Энергия” на 6кВт для питания всей фазы. Комплект с 4-мя аккумуляторами и автономией на 10-12 часов со стеллажом –
160т.р.
Инвертор для питания всех 3-х фаз дома. Инвертор МАП Pro “Энергия” 9.0/48 + щит автоматики АКФ + 4 АКБ по 200Ач + стеллаж –
190т.р. С увеличенной автономий до суток – около 270т.р.
ИБП для дома – On-line (со стабилизацией напряжения)
- ИБПOn-line типа на 1кВа (0,8кВт) только для бесперебойного питания газового котла с одной, двумя или тремя внешними АКБ. Автономия для котла от 5 часов. Бюджет – от 25т.р.
- ИБП на 3кВа (2,4кВт) – дополнительно к системе отопления можно запитать холодильник, освещение, ТВ, видеонаблюдение и т.п. Подключается 6 или 8 внешних АКБ. Автономия от 6 часов. Бюджет
90т.р.
Теперь давайте сравнивать по пунктам.
I. Включение резервного питания
Генераторы
При пропадании питания на вводе, автоматика даёт команду на старт двигателя генератора. Если старт произошел успешно, идет прогрев, а затем напряжение с электростанции подается в дом. Всё это занимает от 10 до 120 секунд в зависимости от типа генератора и настроек АВР. За это время домашний сервер уйдет в перезагрузку, система видео наблюдения работать не будет, у современного газового котла может нарушится программа или возникнуть ошибка, лифт в доме застрянет. Кстати, часто для решения этих проблем используют ИБП с минимальным временем автономной работы. Какие бывают сложности с запуском?
- У генератора разрядился пусковой аккумулятор – стартер не крутит.
- Генератор давно не заводился и поэтому возникли проблемы с подачей топлива: заливает свечи, карбюратор “закис” или завоздушился.
- Недостаточный уровень масла в двигателе.
- Забыли заправить бак после прошлого срабатывания.
- Возникла проблема с приводом заслонок
- Электростанция заработала, но возникли проблемы с охлаждением, и по перегреву она аварийно отключилась.
- Выработан моторесурс и т.п.
ИБП
Инвертор переходит на работу от АКБ за один полупериод синусоиды, т.е. максимальное время – 20мс. Иными словами, оборудование “не почувствует” момента переключения: персональный компьютер не перезагрузится, газовый котел продолжит работу без остановок. ИБП типа On-line переключается на работу от аккумуляторов за 0 сек. – даже лампочки не моргнут. Вероятность перехода на питание от АКБ стремится к 100%, так как в отличие от сложной системы пуска генератора, в инверторе за переключение отвечает быстродействующее силовое или твердотельное реле, которое рассчитано с большим запасом прочности.
Вывод №1. При отключениях бесперебойники имеют преимущество: время переключения минимально, практически исключена вероятность несрабатывания.
II. Время автономной работы
- Бензиновые генераторы рассчитаны на непрерывную работу в течение
8 часов, далее дозаправка, час отдыха и снова 8 часов работы.
Время работы бесперебойников определяется количеством и емкостью аккумуляторов (калькулятор расчета АКБ). При необходимости, время автономной работы от батарей можно довести до нескольких суток. Однако, как показывает практика, в случае отсутствия катастрофически серьезных аварий в электросети, время отключения электричества редко превышает 12 часов. Именно на такое время мы, чаще всего, по запросу наших клиентов, проектируем систему бесперебойного питания для загородных домов.
Важно отметить, что расход топлива не сильно меняется в зависимости от нагрузки на генератор, а остаток запасенной энергии в аккумуляторах зависит от потребляемой мощности прямо пропорционально. Плюс генератора в том, что вы можете включить, например, электроплиту (в рамках допуска по мощности) без сильной разницы в трате топлива. Достоинство бесперебойников в том, что в ваше отсутствие в доме потребление электричества сведено к минимуму и аккумуляторов для поддержания работы газового котла и холодильника хватит уже не на 12 часов, а на сутки и более.
Вывод №2. Генераторы при должном уходе и наблюдении обеспечивают подачу напряжения до момента исчерпания топлива. Время работы бесперебойников ограничено батарейным банком, который чаще всего подбирают из расчета 12/24 часовой автономии. Мощные стационарные дизельные и газовые электростанции выигрывают в случаях очень длительных отключений электричества.
III. Качество электропитания
Как правило, качество питания с генераторов находится на минимально допустимом уровне. Иногда можно заметить моргание ламп освещения, рябь на экране телевизора. Бюджетные модели генераторов при “взятии” нагрузки или резкой смене отдаваемой мощности (включился/выключился электрочайник) выдают в электросеть дома высоковольтные импульсные помехи и перенапряжения, которые могут повредить чувствительную электронику (ТВ, автоматика котлов, серверные и т.п.). В связи с этим, мы рекомендуем по выходу линии электростанции всегда устанавливать специальные сетевые фильтры.
Инверторы выдают на выходе чистый сигнал синусоидальной формы, который мало чем отличается от качества сигнала с трансформатора. Более того, они в моменте контролируют значение напряжения на входе, при отклонении которого за рамки допуска (значения устанавливаются), автоматически переключатся на работу от батарей, спасая вашу бытовую технику и электронику.
ИБП типа on-line не только выдает максимально качественный сигнал на выходе, но и обеспечивает полную защиту оборудования от всех возможных факторов некачественной сети, к которым можно отнести: броски перенапряжений, импульсы, провалы, “моргания”, искажения гармоник, помех и т.п. Двойное преобразование обеспечивает супер точную стабилизацию напряжения (+-1%). Самое ответственное оборудование в больницах, банках, ЦОДах и т.п. защищается именно этим типом источников.
Вывод №3. Бесперебойники обладают не только существенно лучшим качеством напряжения, чем генераторы, но и защищают оборудование от множества возможных проблем, которые “прилетают” из внешней электросети, on-line тип ИБП выступает и в роли стабилизатора напряжения.
IV. Обслуживание и стоимость владения
Генераторы каждые 25-50 часов наработки или раз в 3 месяца требуют замены масла, реже требуется замена фильтра и свечей зажигания. Необходимо иметь запасы топлива и следить за его уровнем. Раз в год меняется пусковой аккумулятор. Хорошие газовые генераторы и стационарные дизельные электростанции всегда устанавливаются с заключением сервисного договора (20-40т.р.). Срок жизни бюджетных генераторов – 3-4 года, дорогих – до 10лет. Для генераторов, установленных на улице, зимой требуется подогрев картера и аккумулятора. Цена топлива за один час работы – от 35 (газ/дизель) до 120 рублей (бензин).
Инверторы практически не требуют обслуживания (только в случае сильно пыльных помещений), ИБП on-line типа из-за сквозной схемы охлаждения желательно раз в 1-2 года очищать от пыли (снять корпус и пропылесосить), КПД преобразования около 90%. Аккумуляторы меняются раз в 8-12 лет в зависимости от условий эксплуатации. Один час работы
5рублей (стоимость заряда).
Вывод №4. Генераторы требуют регулярного сервисного обслуживания и внимания, бесперебойники не требуют затрат, принцип – “поставил и забыл”.
V. Комфорт
Генераторы сильно шумят (особенно дизеля). Очень неприятно, если отключение света произошло ночью и автоматика запустила станцию. Во время работы чувствуется запах выхлопных газов на участке.
Инверторы работают полностью бесшумно. ИБП on-line типа шумят вентиляторами охлаждения – желательно их ставить в отдельное помещение. Аккумуляторы полностью герметичны, газов во время заряда и разряда не выделяется.
Вывод №5. Работа бесперебойников комфортнее и экологичнее.
VI. Установка
Генераторы бюджетного сегмента с автозапуском устанавливаются как правило в гараже, либо на цокольном этаже. Обязательно требуется система вентиляции, отвод выхлопных газов и виброизолирующий слой резины. Силовые линии прокладываются через весь дом к щиту автоматики и далее к главному щиту (ГРЩ). Газовые генераторы обязательно устанавливаются на улице на специально подготовленную забетонированную площадку и по согласованному с газовой кампанией проекту (если у вас не газгольдер).
Большие стационарные дизельный электростанции ставятся в кожухе под навесом или в открытом исполнении в помещении. Требуется прокладка силовых линий под землей.
Установка ИБП не требует больших затрат и много места. Важна температура – от 5 до 25С и нормальная влажность.
Вывод №6. Найти место для монтажа ИБП проще и стоимость работ ниже.
Инвертор для питания дома
Мы произвели сравнение двух принципиальных решений (ИБП/генератор) для обеспечения частного дома электричеством в случае перебоев с напряжением. Электростанции имеют преимущество только в двух случаях:
- При необходимости максимально дешевого решения для снабжения всего дома электричеством: генератор с ручным пуском на 5-6кВт, который будет работать на улице для всего коттеджа обойдется в 50-60т.р. Генератор с автоматикой сравним по цене с бесперебойником.
- При частых и длительных отключениях электричества (более суток) преимущество имеют газовые и дизельные электростанции.
Во всех остальных случаях оптимальнее использовать ИБП:
- Выше надежность ввода резерва
- Больше время автономной работы по отношению к бюджетным автоматическим генераторам
- Существенно выше качество питания бытовой техники
- Наличие стабилизации напряжения у ИБП on-line и защита от перенапряжений у инверторов.
- Заметно ниже стоимость владения и отсутствие проблем с обслуживанием
- Проще установка и мониторинг за состоянием системы
В заключении заметим, что достаточно часто поступают запросы на установку бесперебойников на длительную автономную работу от клиентов, которые уже имеют установленный генератор.
Задавайте ваши вопросы в комментариях!
Генератор с автозапуском запускает двигатель по сигналу от системы автоматики, которая дает импульс на запуск при пропадании электричества во внешней сети. Сама автоматика делится на управляющую часть, контролируемую микропроцессором и на исполнительную часть — АВР (автомат ввода резерва). Блок автоматики обеспечивает:
- контроль параметров внешней сети;
- направление энергии от внешней сети к потребителям, когда генератор не работает;
- запуск двигателя и переключение потребителей на генератор при прекращении подачи электричества от основного источника;
- выключение двигателя устройства при появлении питания в стандартном режиме.
Большинство подобных бензиновых моделей оснащаются регулируемой заслонкой, позволяющей управлять «холодным стартом».
Особенности устройств
Цена генераторов с автозапуском выше, чем стоимость оборудования с другим типом включения двигателя при прочих одинаковых характеристиках. Однако это вполне оправданно, поскольку такие устройства удобны в обслуживания, могут управляться дистанционно, также возможно выполнение настроек станции с учетом оптимальных временных или температурных режимов.
В модельной линейке известных мировых производителей широко представлены бензиновые генераторы с автозапуском, которые позволяют обеспечить эффективное резервное энергообеспечение потребителей трех- либо однофазного тока. В последнее время подобные агрегаты предлагаются по очень демократичным ценам, что позволяет устанавливать бензогенератор с АВР в любом загородном доме. Благодаря реализации инновационных решений станции с данным видом топлива демонстрируют надежное функционирование и стабильность физических параметров в процессе работы. Современные дизельные генераторы с автозапуском могут быть различного уровня надежности – с воздушным или с жидкостным охлаждением. Последние способны гарантировать исключительно высокие значения выходной мощности, также подобное оборудование отличается предельной топливной экономичностью. И бензиновые и дизельные станции с автоматикой требуют грамотного электрического подключения, выделения нагрузки, установки в помещении с положительной температурой, хорошей вентиляцией и правильно организованной выхлопной системой. Мы умеем это делать, профессиональный монтаж и установка обеспечивают агрегату долгую жизнь и беспроблемную эксплуатацию.
При выборе устройств с автозапуском стоит учитывать необходимость постоянной поддержки полного заряда аккумулятора, регулярного сервисного обслуживания и настройки, ограниченность времени непрерывной работы и необходимость соблюдать пожарную безопасность, ведь запуск и работа подобного оборудования происходит без участия человека.