Генераторы применяются для автономного снабжения электроэнергией любых потребителей – вне зависимости от наличия стационарной электросети или её отсутствия.
Силовым элементом в составе автономной электростанции является двигатель внутреннего сгорания (ДВС). При сжигании топлива ДВС производитмеханическую работу (вырабатывает крутящий момент), вращая вал генератора. Который, в свою очередь, вырабатывает электрический ток. В последнее время на автономные электростанции устанавливаются генераторы переменного тока – как более простые и надёжные (к тому же, переменный ток легче поддаётся трансформации).
Как известно, ДВС могут работать на бензине или дизельном топливе. Мотор-генераторы оснащаются и тем и другим видом двигателей. Причём в некотором диапазоне мощностей (от 5 до 15 кВт) бензиновые и дизельные двигатели – прямые конкуренты. Какой же мотор-генератор выбрать?
Общая эффективность
Невзирая на совершенство конструкции теплового двигателя, его термический КПД имеет весьма ограниченную величину. Для бензинового двигателя он составляет не более 30% Да и то при работе на номинальном, установившимся режиме (при частичных нагрузках КПД значительно ниже).
В то же время, термический КПД дизельного двигателя достигает 40%. А для турбированного дизеля, да ещё с промежуточным охлаждением наддувного воздуха, КПД вообще составляет 50%!
Следовательно, при равенстве мощностей дизельный двигатель всегда будет экономичнее бензинового. Для генераторной станции экономичность двигателя означает возможность более длительной работы без дозаправки. Учитывая меньшую стоимость дизтоплива (по сравнению с бензином), эксплуатации дизель-генераторной установки (ДГУ) обойдётся значительно дешевле!
Характеристика крутящего момента
Максимальная отдача бензинового двигателя достигается при сравнительно высокой частоте вращения коленчатого вала. В то время как пик крутящего момента дизеля наблюдается уже при 1500 об/мин. И не снижается в довольно широком диапазоне оборотов. Для электростанции такая характеристика удобнее – дизельный двигатель лучше приспосабливается к изменению нагрузки на генератор. А бензиновый мотор приходится «крутить в звон», что увеличивает шум при работе мотор-генератора и снижает ресурс самого двигателя.
Кроме того, за счёт большей стабильности крутящего момента, дизель обеспечивает более «чистый» ток от генератора – без пульсаций мощности и скачков напряжения.
Моторесурс
Ресурс бензинового двигателя в составе электростанции, как правило, не превышает 1500-3000 часов. В то время как дизели (включая сверхмощные!) имеют гораздо большее «время жизни» – до 40 тыс. моточасов (для дизелей Perkins, к примеру).
Таким образом, бензогенераторрационально использовать лишь для кратковременных включений – как аварийный источник тока. А вот для непрерывного снабжения энергией (в качестве автономного или резервного источника) подойдёт только ДГУ с её значительным моторесурсом.
Максимальная мощность
Любому автомобилисту знаком термин «детонация». Особенность сгорания в бензиновом двигателе – появление детонации при чрезмерном форсировании его рабочего процесса. Это приводит к тому, что для мотор-генераторовс бензиновым двигателем максимальная мощность ограничена на уровне 15 кВт.
Если же для снабжения потребителей требуется большая электрическая мощность (до сотен киловатт), без ДГУ не обойтись. В отличие от бензинового двигателя, дизель не имеет ограничений по мощности (хотя и увеличивается в размерах при её наращивании – что естественно).
Пожаробезопасность
Тяжёлое дизельное топливо (называемое также «соляровое масло») не имеет склонности к испарению. Даже при хранении в открытом сосуде. В то время как бензин отлично испаряется, да ещё и «стареет» при длительном хранении. Это, во-первых усложняет его складирование (требуются специальные ёмкости). А во-вторых, приводит к опасности взрыва паров топлива. Следовательно, эксплуатации ДГУ менее опасна в пожарном отношении, чем бензо-генератора.
Техническое обслуживание и стоимость
В этом аспекте бензиновые двигатели – как более простые по конструкции – однозначно выигрывают у дизелей. К тому же, наличие сложной топливной аппаратуры требует сложной и тщательной регулировки, что затрудняет проведение техобслуживания.
И наконец стоимость – при прочих равных условиях бензиновые двигатели в полтора-два раза дешевле дизелей. Поэтому для агрегатов малой мощности (до 10 кВт) должны быть веские причины в пользу приобретения ДГУ, а не более дешевого и простого бензо-генератора.
Поделитесь статьей с друзьями в соцсетях: