Газовый котел с электрогенератором: принцип работы, устройство, обзор популярных моделей

Часто задаваемые вопросы

У одних производителей мощность генератора в кВА, у других в кВт. Что это значит и как правильно сопоставить эти характеристики, при выборе генератора?

В киловольт-амперах (кВА) обозначается полная мощность генератора. Полная мощность состоит из активной (киловатты — кВт) и реактивной мощности (киловольт-амперы реактивные-кВар). Для потребителя имеет значение активная мощность. Соотношение мощностей зависит от нагрузки. Для бытовых расчетов можно считать, что активная мощность генератора составляет 0,8 часть от полной мощности. Можно принять как правило, для перевода: “кВт=0,8*кВА”

И еще, не забывайте, что мощность генератора должна превышать 20-30% от суммарной мощности потребителей. Во-первых, это увеличит срок службы генератора Во-вторых, вы сможете избежать отключений генератора при включении потребителей, мощностью соизмеримых с генератором.

На что обратить внимание при выборе маломощного газового генератора?

Смотреть, чтобы двигатель был мощнее альтернатора не менее чем на 40%. Для альтернатора на 3 кВА нужен мотор с паспортным номиналом не ниже 4.5 кВт (6.2 л.с.). Иначе, уже при номинальной нагрузке на сеть двигатель будет работать на износ; ещё сильнее скажутся в этом случае большие пусковые токи (болгарка без плавного пуска) и резкие отключения нагрузки (электрочайник).

Генератор не перегружаю, сроки ТО не нарушаю. Что ещё можно сделать, чтобы генератор работал как можно дольше?

Крайне важно сопоставлять мощность генератора с мощностью отключаемой нагрузки. Пример: резко отключая плиту 2 кВт от сети, которую питает генератор 3 кВА, вы провоцируете скачок напряжения. Который скажется и на попутно заряжаемых гаджетах, и на «начинке» альтернатора

Который скажется и на попутно заряжаемых гаджетах, и на «начинке» альтернатора.

Разновидности и устройство газового котла

Классификация котлов, функционирующих с помощью газа, является следующей:

образцы напольного и настенного типа. Если говорить об удобстве, то более приемлемым будет настенное оборудование, которое более характерно для частных построек. Основное достоинство напольного агрегата заключается в его гораздо большей мощности, вследствие чего с его помощью можно обогреть помещение с весьма существенной площадью. Такие модели очень часто эксплуатируются на производстве;
газовые котлы атмосферного и турбированного типа. Чтобы понять, как работает газовое отопление с атмосферным котлом, можно вспомнить принцип функционирования стандартной печи, где воздух из помещения поступает в специально предназначенный дымоход благодаря естественной тяге. Турбированные аппараты оснащены вентилятором, который входит в конструкцию, а камера сгорания топлива является полностью закрытой, поэтому все необходимое количество воздуха поступает с улицы (подробнее: «Как устроен турбированный газовый котел – принцип работы, преимущества и недостатки»);
механизмы с одним и двумя контурами. Устройство газового котла с одним контуром рассчитано так, чтобы это оборудование использовалось исключительно для обогрева комнат, в то время как приборы с двумя контурами способны также играть важную роль в системе водоснабжения, обеспечивая помещение горячей водой;
котлы, оснащенные обычной горелкой или горелкой модулируемой (детальнее: «Какие бывают газовые горелки для котлов отопления – виды, различия, правила использования»). Во втором случае мощность работающего оборудования регулируется автоматическим образом, благодаря чему можно значительно уменьшить расходы на топливо;

Какая вода лучше – обычная или дистиллированная

Один из вопросов, который часто задают владельцы водородных котлов, касается воды, использующейся для работы устройств.

Дистиллированную воду для работы водородного котла можно приобрести в магазинах или наладить ее производство самостоятельно, используя простейшую установку

По мнению специалистов, наилучшие показатели заводские или самодельные устройства демонстрируют при работе на дистиллированной воде, в которую добавлено совсем немного гидроксида натрия (на 10 литров H2О – одну столовую ложку).

Однако водородный котел может с успехом функционировать и на водопроводной воде, главное, чтобы в ней не содержались соли тяжелых металлов.

Плюсы данного генератора

Чем проще конструкция, тем она надежнее, это можно сказать и о представленном виде выработки электроэнергии.

Здесь нет трущихся между собой деталей, которые могли бы выйти из строя. Поэтому, генератор на дровах:

долговечен и надёжен;
работает бесшумно;
использует доступное топливо;
лёгкий, переносной – может быть до 1 кг.

Печь-генератор – это ноу-хау последних лет. Она будет интересна как экспериментаторам – любителям, так и путешественникам, поклонникам походов и рыбалки. Да и кому не хотелось бы иметь доступ к электричеству во время отключения света.

Для самодельной печи все детали можно купить весьма недорого – в пределах 500 руб. (Через интернет китайские элементы Пельтье можно заказать примерно за 300 руб.)

Принцип работы и устройство

Электрическая станция, работающая на газу, функционирует так же, как и бензогенератор. Принцип её работы заключается в преобразовании механической энергии в электрическую. Все рабочие операции проходят в силовой установке и генераторе.

Их ход протекает следующим образом:

Станция подключается к газовому баллону или магистральному трубопроводу;
газ через систему патрубков и фильтрующих устройств поступает в двигатель и взаимодействует с воздухом;
Сформировавшаяся топливно-воздушная смесь под действием цилиндров силового агрегата загорается, образуя газы расширения, которые активируют работу поршневого механизма;
Вращательные движения от вала двигателя передаются роторному устройству, которое трансформирует их в электроэнергию.

Разновидности

Каждый газогенератор для дома классифицируется по ряду признаков:

Длительности работы;
Типу генератора;
Виду топлива.

Длительность автономного функционирования

В соответствии с продолжительностью работы бытовые генераторы делятся на следующие разновидности:

Постоянные. Устройства такого рода используются в качестве единственного источника энергии в домашней системе электроснабжения. Применение постоянного генератора будет оптимальным решением для энергообеспечения дачных участков и загородных коттеджей, которые располагаются вдали от электрических магистралей либо находятся в тех районах, где нет возможности подключения к сети. Установка может быть подключена к таким источникам газа, как баллоны, газгольдеры или трубопроводы.
Резервные. Особенностью данного типа генераторов является необходимость его периодического выключения после нескольких часов непрерывной работы. Резервные установки могут работать в течение 20 часов, после чего им потребуется время на остывание, которое составляет в среднем около 2 часов. Аппараты этой категории могут использоваться только в качестве аварийных источников питания в период обесточивания внешних сетей.

Типы генераторов

В зависимости от типа генератора газовые электростанции делятся на следующие виды:

Однофазные. Данные агрегаты используются в качестве источника питания для однофазных энергопотребителей, функционирующих от тока с напряжением 230 В. Такие устройства рассчитаны на электроснабжение коттеджа в пределах нескольких часов.
Трёхфазные. Эти установки призваны обеспечить питание электроприборов, работающих от напряжения 380 В. Агрегаты такого типа применяются в производственных мастерских, а также на строительных площадках и территориях складских помещений. Использование трёхфазного генератора для загородного дома будет обоснованным лишь в том случае, если вблизи располагается трансформаторная подстанция на 380 В.

Виды используемого топлива

По виду используемого топлива все электростанции делятся на три типа:

Газовые генераторы для дома на природном газе. Эти агрегаты используются в том случае, если к дому подведён магистральный газопровод. Важную роль здесь играет давление газа, так при низких значениях аппарат не сможет осуществлять свои функции на полную мощность. Поэтому перед установкой такого газогенератора необходимо проконсультироваться в соответствующих инстанциях.
Электроустановки на сжиженном газу. Агрегаты данного типа обладают невысокой мощностью и способны проработать в непрерывном режиме на протяжении 15-20 часов. Подача топлива для таких аппаратов осуществляется посредством традиционных баллонов или специальных газгольдеров.

Что такое пеллетный котел

По сути, это разновидность твердотопливного котла, но рассчитанная на определенный вид топлива (пеллеты) и с возможностью полной или частичной автоматизации рабочего процесса.

Именно способностью функционировать в автономном режиме при минимальном вмешательстве владельцев пеллетные котлы кардинально отличаются от обычных, твердотопливных.

У них более высокий КПД (коэффициент полезного действия) — и за счет характеристик пеллет, и за счет особенностей конструкции. Пеллетные котлы могут быть как узкоспециальными – предназначенными только под пеллеты, так и комбинированными (универсальными) – способными работать на дровах или угле, некоторые модели работают практически на любой биомассе, в качестве топлива можно использовать шелуху, древесные отходы и подобное.

Александр ДимитревПредставитель компании DOZATECH, производителя пеллетных котлов

При определенной конструкции котла в нем можно сжигать любую биомассу очень низкой калорийности – это щепа, кора, отходы деревообработки, сельхозотходы, лузга подсолнечника и другое.

Пеллеты, или древесные гранулы – экологически нейтральное топливо, получаемое, в основном, из отходов деревообрабатывающей промышленности (щепки, стружка, кора), но они могут быть и из отходов сельскохозяйственных культур. Появились пеллеты в тридцатые годы прошлого века, когда в штате Айдахо была изобретена и опробована первая установка по прессованию в гранулы отходов с местных лесопилок. Под сильным давлением сырьевая масса нагревается, что провоцирует образование лигнина, который и связывает мельчайшие частицы в плотные, гладкие гранулы. Это позволяет отказаться от использования химических веществ – пеллеты полностью натуральное, безопасное, в плане экологии, топливо. Диаметр гранул варьируется в пределах 6-8 мм, длина – до 50 мм. В европейских странах пеллеты относятся к стандартизированным видам топлива и производятся по стандарту DIN plus.

В нашей стране их производство не столь развито и поднадзорно, качество гранул, от которого будет зависеть и КПД котла, и его работоспособность, определяют визуально – белые лучше, чем серые. В отличие от древесины, у гранул пониженная влажность и повышенная плотность, ввиду чего при горении выделяется большее количество тепла и минимальное количество углекислого газа. Если перевести это свойство в цифры, для сравнения, получится следующее соотношение – при сжигании тонны пеллет выделится столько же тепла, сколько при сжигании 1,6 тонны дров. Зольность составит всего 0,5 % от сгоревшего объема, а выделяемые дымовые газы будут бесцветны.

Примерная теплотворная способность пеллет составляет 5 кВт/час с одного килограмма, но насколько реальная эффективность будет приближена к теоретическим данным, зависит и от качества самих пеллет, и от показателей котла, в котором они будут сжигаться.

Конструктивные особенности

Отопительный котел двухконтурного типа отличается простым устройством, хотя и выполняет функцию мини-котельной. Оба его контура могут работать как по отдельности, так и в паре, обогревая дом и обеспечивая горячей водой одновременно. Рассматриваемое оборудование состоит из следующих составляющих:

теплообменника;
бойлера;
нагревательных элементов;
расширительного бака;
циркуляционного насоса;
воздухоотводчика;
предохранительного клапана;
автоматики;
блока управления.

Электрические двухконтурныеотличаются от одноконтурных моделей присутствием в конструкции встроенного бойлера.

По внешнему виду и основным конструктивным особенностям модели электрокотлов могут быть:

настенными – компактными и сравнительно легкими;
напольными – массивными, с высоким показателем мощности (более 60кВт).

Как видно из названия, отопительное оборудование первой группы монтируют на стенах или на специально установленных металлических каркасах. Вторую группу котлов располагают непосредственно на полу в специально отведенном месте. Следует отметить, что современные электрокотлы достаточно эстетичны и никоим образом не смогут испортить интерьер помещения.

По способу нагрева можно подразделить на три группы:

ТЭНовые – высоконадежные, имеющие внутри емкости один или несколько нагревательных элементов в виде металлической трубки;
электродные (или ионные)– прогревающие теплоноситель в процессе прохождения сквозь жидкую среду переменного тока. Они имеют возможность самостоятельного отключения при коротком замыкании, максимальном повышении температуры и уменьшении объема воды до критического показателя;
индукционные – функционирующие благодаря катушкам индуктивности. Относятся к энергосберегающим устройствам.

Первый вариант относится к косвенному нагреву теплоносителя, а второй рассматривается как прямой нагрев.

По мощности электрические котлы, предназначенные для отопительных нужд, могут быть:

однофазными (до 12кВт);
трехфазными (более 12кВт).

Подбирать мощность рекомендуется при помощи специалистов, так как только они способны сделать грамотный расчет. Метод выбора котла по площади дома является неверным, так как кроме этого параметра учитывается и целый ряд других (толщина стен, количество проемов, ориентация по сторонам света и т.д.).

Как правило, бытовые отопительные агрегаты работают от сети 220В.

Непрерывность работы

Мини — станция

Эта характеристика определяет количество времени, которое может работать генератор без дозаправки. Показатели ее напрямую зависят от емкости топливного бака и нагрузки на бензогенератор. Чем больше электроэнергии потребляется, тем больше расход бензина и время к следующей дозаправке сокращается.

Модели с четырехтактными мощными цилиндрами, как правило, оборудуются топливными контейнерами от 20 литров, что позволяет им работать без перерыва 10-15 часов. Данный вариант наиболее оптимальный при круглогодичном стационарном использовании аппарата.

Мини-электростанции рассчитаны на 1-3 часа беспрерывной работы и потребление топлива у них мизерное.

Вес

Данная характеристика критична только для мобильных переносных электростанций, так как здесь основной параметр – простота транспортировки. Агрегат весом в 70-80 килограмм вряд ли доставит удовольствие людям, которые собрались в поход или отдыхают на рыбалке.

Опциональные возможности

Небольшую часть статьи хотелось бы выделить для некоторых основных опциональных особенностей генераторов, которые влияют на их работу.

Пусковое устройство

Какой генератор лучше, с электрическим пусковым устройством или ручным? Ручной пуск более распространенный вид, так как имеет простую конструкцию и существенно удешевляет продажную стоимость агрегата. Такой вариант запуска неприхотлив в обслуживании и всегда работает безотказно.

Преимущества электростартера в том, что он упрощает работу с электростанцией и полностью автоматизирует процесс работы, если необходимо. Например, в случае экстренного выключения электричества генератор, как резервный источник питания, самостоятельно включится и будет поддерживать включенную технику в доме без вмешательства человека.

Некоторые дорогие модели имеют в комплекте пульт ДУ для включения и выключения аппарата из дома.

Автоматическая система стабилизации напряжения

Данная система позволяет поддерживать мощность, вырабатываемую бензогенератором в постоянном режиме, независимо от колебаний потребления при включении и отключении приборов. По сути – штука бесполезная, но почему-то адаптируется во многие устройства дорогого класса.

Охлаждение

Практически все бензогенераторы имеют функцию защиты от перегрева. Дорогостоящие модели имеют активное водное охлаждение. Генераторы среднего и бюджетного класса оборудуются вентиляцией воздушного типа.

Выводы

Надеемся вы разобрались для себя, какой бензогенератор нужен для дома в вашем случае. Если вы собрались покупать бензогенератор, надеемся данная статья помогла вам определиться с выбором. Хочется отметить опциональные возможности. Их наличие удорожает номинальную стоимость агрегата на 10-50 процентов, что весьма затратный и спорный вопрос: «А нужно ли оно»? Охлаждение практически везде воздушное, достаточно хорошо охлаждает даже в летнее время, а вот электростартером, каким бы удобным он ни был, можно и пожертвовать.

Рейтинг электрогенераторов

Наличие электрогенератора мгновенно решает проблему обесточивания. Такая продукция пользуется стабильно растущим спросом, поэтому возникает все больше предложений на рынке. Команда проекта ВыборЭксперта составила список определяющих факторов, по которым был составлен топ рейтинг:

Вид потребляемого топлива;
Вместительность топливного бака;
Мощность в минимальном и максимальном показателе;
Качество вырабатываемого тока;
Назначение к применению;
Время автономной эксплуатации;
Двух- или трехфазный вид;
Дополнительные опции;
Размер, вес;
Неприхотливость в обслуживании;
Надежность конструкции и срок службы;
Допустимый температурный режим для бесперебойной работы;
Экономичность расхода потребляемого тока;
Шумность в активном состоянии;
Защита от влаги, пыли, перебоев, перегрева.

В экспертный обзор были внесены те модели, что демонстрируют лучшие указанные параметры, при этом их цена соответствует качеству сборки, функциональности. В сборе информации принимали участие мнения специалистов в этой сфере, положительные отзывы покупателей, результаты тестирований.

Лучшие тепловые насосы

Виды котлов по способу нагрева и монтажа

Современное котельное оборудование можно классифицировать по многим признакам. Один из них — способ нагрева теплового носителя.

Выделяют 3 типа котлов:

ТЭНовые. Они оборудованы трубчатыми электронагревательными элементами.
Электродные (ионные, электролизные). Если через теплоноситель проходит переменное напряжение, он начнет нагреваться. Для этого используется топливо с определенными характеристиками.
Индукционные. Их действие обуславливается свойствами ферромагнетиков, которые нагреваются под воздействием индукционного тока.

В зависимости от производителя и конкретной модели, каждый котел имеет уникальные особенности, сильные и слабые стороны. Также принято классифицировать водогрейные котлы по способу монтажа.

Напольные

Такие агрегаты устанавливаются в крупных помещениях. Из-за существенной массы их не допускается монтировать на стену. Нередко они требуют наличия собственного фундамента. Горелки таких котлов бывают атмосферные и наддувные. Первые более простые, дешевле и тише работают. Вторые дороже, но и КПД их будет выше. Любой котел комплектуется атмосферной горелкой, а вот наддувную придется докупать.

Достоинства:

долговечный теплообменник;
при желании создаются системы отопления с большим числом контуров;
возможность повышения мощности.

Наряду с преимуществами есть у такого оборудования и минусы.

Недостатки:

высокая стоимость;
большая масса;
котел нужно устанавливать в отдельном помещении;
ограничения по использованию коаксиальных дымоходов.

Благодаря высокой мощности агрегат эффективно справляется с основной задачей — обогревом большого промышленного помещения.

Настенные

Эти модели, если рассматривать их мощность, идеально подходят для отопления помещений от 100 до 350 м2. Это компактные устройства, которые легко устанавливаются и при этом имеют привлекательный дизайн. Отходящие газы выводятся двумя способами: через дымоход или специальную коаксиальную трубу. Второй метод является принудительным за счет встроенного вентилятора, поэтому более эффективен.

Достоинства:

компактность;
устанавливаются практически в любых помещениях;
доступность;
может быть установлен коаксиальный дымоход.

Что касается недостатков, то их всего 2: настенные устройства не такие мощные и надежные по сравнению с напольными.

Настенные приборы могут иметь пьезорозжиг, для чего предусмотрена специальная кнопка или автоматический электронный механизм. Одним словом, в первом случае запуск ручной, а во втором — автоматический, главное, чтобы не было проблем с подачей электроэнергии.

Особенности

Индигирка – многофункциональный аппарат, представляющий собой симбиоз дровяной печки длительного горения и теплового электрического генератора, способного производить электроэнергию.

Компактную и не тяжелую печь можно с легкостью транспортировать и устанавливать не только в помещении, но и пользоваться ею на открытом воздухе. Работать прибор может при температурном режиме от +40 до -30 ° C.

На вместительной варочной панели можно разместить несколько видов посуды (сварить суп, подогреть чай и другое). Генерируемого печкой электричества вполне хватит, чтобы подключить переносной телевизор, радиоприемник, 1-2 лампочки, зарядить источник питания мобильного телефона, ноутбука или видеокамеры.

Устройство и принцип работы дровяного газогенератора

Дровяные газогенераторы растапливаются таким же образом, как и обычные котлы. Причем там и здесь используется твердое топливо – древесина. Дрова, опилки, брикет или другое топливо укладывается в камеру, которая расположена в нижней части газогенератора. После этого производится поджег и открывается заслонка для создания тяги

Также, стоит обратить своё внимание на то, что заслонка открывается только на половину, так как может погаснуть огонь. Причиной тому является излишек поступившего воздуха

Устройство и схема работы газогенератора

Устройство газогенератора очень простое, основу составляют две камеры, размещенные в одном корпусе. В нижнем отсеке осуществляется сгорание топлива, а в верхнем — газа. Нагретый воздух постоянно циркулирует по трубопроводам.

В нижней камере имеются специальные отверстия для забора холодного воздуха. При нагревании он поднимается и далее поступает в канал.

Чтобы получить из древесины горючий газ, необходимо обеспечить особые условия ее горения. Для этого в топку подается небольшое количество кислорода, которое не позволяет топливу просто сгореть. При этом температура в камере сгорания должна быть очень высокой, более 1100 градусов.

Дровяной генератор успешно использовался для автомобилей еще во время Второй мировой войны. Сегодня к этой идее все чаще возвращаются по соображениям экологической безопасности

В результате образуется смесь горючих газов, которую необходимо охладить. После этого газ пропускают через ряд фильтров для очистки от уксусной и муравьиной кислоты, золы, взвешенных частиц и т. п. Очищенный газ подается в смеситель, где в него поступает некоторое количество воздуха. Эта газово-воздушная смесь пригодна для дальнейшего использования, например, для подогрева воды отопительного контура или как топливо для двигателя внутреннего сгорания. Понимание принципов работы устройства поможет при создании древесного газогенератора своими руками.

Обратите внимание, что есть еще одна разновидность дровяного газогенератора — пиролизная печь. В ней также образуются горючие газы, которые поступают во вторичную камеру сгорания, а не отбираются для дальнейшего использования. Вообще, идея дровяного газогенератора не нова, а в последние годы защитники экологии ратуют за использование таких агрегатов для автомобилей

В следующем видеоматериале продемонстрирован успешный опыт создания автомобильного газогенератора, который работает на дровах

Вообще, идея дровяного газогенератора не нова, а в последние годы защитники экологии ратуют за использование таких агрегатов для автомобилей. В следующем видеоматериале продемонстрирован успешный опыт создания автомобильного газогенератора, который работает на дровах.

Как подключить генератор

Неправильное подключение газового котла к генератору может привести к неспособности ионизационного электрода различить пламя в горелке. В агрегате используется ионизационный датчик пламени. При ионизации воздуха ток начинает перемещаться между этим датчиком пламени и горелкой. Для того, чтобы пламя правильно распознавалось, необходим «ноль».

При подключении бензогенератора к котлу, корпус заземляется. Исходя из конструктивных особенностей, у большинства моделей при этом проявляется «ноль». В противном случае за ноль принимается один из двух контактов.

Котел заземляется. Это необходимо для того, чтобы добиться максимальной электробезопасности. Для того, чтобы контролировать пламя, нулевой провод необходимо соединить с защитным заземлением.В начальном состоянии сеть имеет четкие фазу и ноль. Электрогенератор с изолированной нейтралью имеет два равноправных вывода. В целях безопасности, корпус генератора также заземляется. Достаточно соединить его с общим проводником. При объединении любого из равноправных выводов генератора с специальным заземляющим проводником, на агрегате возникают явно выраженные нулевой и фазный проводники.

В случае, если котел не стартует от генератора, необходимо проверить, правильно ли бензогенератор подключен к электросети. Помимо этого, нужно проверить исправность эксплуатируемого газового котла. Также нельзя допускать, чтобы напряжение в сети превышало 250 вольт. В ряде случаев внешняя электросеть нормализуется с помощью специального стабилизатора. При этом бензиновый генератор чаще всего подключается напрямую к сети, в обход стабилизатора.

Если уровня вырабатываемого бензогенератором напряжения недостаточно для функционирования газового котла, нужно обратиться в сервисную мастерскую. Очень часто в конструкцию бензоагрегата входит встроенный автоматический регулятор напряжения. Нужно иметь в виду, что при подключении внешнего стабилизатора сразу за бензогенератором, возможен конфликт обеих стабилизирующих систем. Этого конфликта нужно избегать.

Централизованная электросеть всегда имеет заземленный ноль. Благодаря этому бензогенератор можно использовать без проведения работ по его заземлению.

Ручной переключатель фаз можно заменить на автоматику. Автоматическое управление системой может обеспечить полную автоматизацию как процедуры включения электрогенератора, так и ряда других функций. Встречное включение при этом полностью исключается.

Перед тем, как подключать бензиновый генератор к котлу, необходимо ознакомиться с инструкцией по монтажу. Определение сферы применения, подключение и дальнейшее обслуживание прибора лучше всего доверить лицам, имеющим необходимую квалификацию.

Во многих частных домостроениях газовые котлы являются главным источником тепла. Однако для их эффективной работы требуется создание определённых условий. Большинство моделей современных газовых агрегатов являются энергозависимыми. Для них важным является их бесперебойное питание электроэнергией.

По статистике, в 85% случаев причиной поломки котлов является нестабильное электроснабжение. Это связано с тем, что современная автоматика крайне чувствительна к значительным скачкам напряжения в сети. Стабильную подачу напряжения к отопительному оборудованию может обеспечить бензогенератор для газового котла.