Выработка электроэнергии газогенераторами природного газа

Газовый генератор электричестваДля бесперебойного снабжения электроэнергией в случае нестабильной работы магистральных электросетей или необходимости работы в автономном режиме служит газогенераторная установка для выработки электроэнергии на природном газе. У потребителя появляется выбор организовать подключённому оборудованию запасной вариант питания, обеспечив его функциональность.

Классификация оборудования

Аппараты могут применяться как на постоянной основе, так и в резерве. Изделия подразделяются по принципу работы (какой вид энергии вырабатывают):

  • стандартные — основная задача установки, выработка электроэнергии;
  • когенерационные — здесь у изделия двойная функция — это и обеспечение стабильности в сети, и выработка тепла;
  • тригенерационные — у этого типа газогенераторов обратная функция, в отличие от второго типа генерировать холод.

Газогенераторы для выработки электроэнергииВ первом случае тратится впустую тепловая энергия от выработанных газов, попадающих в атмосферу, такой способ эксплуатации оборудования не экономичен при дороговизне энергоресурсов.

У оборудования для выработки электричества двойного назначения отработанные газы проходят через теплообменник, в результате повышается температура находящейся в нём жидкости. В итоге появляется возможность подачи горячей воды и обогрева помещений в холодный период года.

Установки, в основе которых лежит обратный процесс, обеспечивают стабильной работой холодильное оборудование.

В зависимости от того какой установлен двигатель внутри механизма, газовый генератор электричества бывает двух видов:

  • поршневой;
  • турбинный.

У газопоршневого генератора мотор работает по типу двигателя внутреннего сгорания. Конечный продукт (электрический ток) попадает в точку питания через преобразователь, где он из постоянного преобразуется в переменный.

Генератор для выработки электричестваНа устройстве предусмотрен газовый редуктор с заданными параметрами от производителя. Автоматическая система этого модуля не допустит утечку газа, при внезапном прекращении работы двигателя.

Главным плюсом поршневых газогенераторов для электричества является универсальность работы. В качестве ресурсов может быть сжиженный газ (пропан) в баллонах или метан, поступающий из сети центрального газораспределения.

При следующем типе установки, в компрессоре происходит нагнетание воздуха до необходимых параметров давления и подача его в камеру сгорания, где происходит горение смеси (воздух плюс топливный ресурс). Лопатки под действием струи горящего газа начинают вращаться, а уже задача генератора преобразовать кинетическую энергию вращательного движения турбины в электрический ток.

Основное преимущество газотурбинных аппаратов — это значительно больший срок эксплуатации, при этом устройство обеспечит потребителя более высокой мощностью. Турбинный принцип работы двигателя почти полностью нивелирует вибрацию, что снижает уровень шума. Хотя есть и минус: дорогие комплектующие увеличивают стоимость оборудования.

По частоте вращения ротора поршневые газогенераторы для выработки электроэнергии на природном газе и на сжиженном топливе делятся:

  • Синхронные.
  • Асинхронные.

Синхронные газогенераторы легче переносят пусковые перегрузки, и к потребителю подаётся более чистый ток.

Асинхронное устройство не воспринимает короткие замыкания, поэтому используется для питания сварочных аппаратов.

Процессы работы также вносят свои различия между типами газогенераторов. Установки бывают прямого назначения и обратного:

  • Прямой вид исполнения обусловлен использованием угольной или полукоксующей заправки и подачей в устройство природного газа.
  • Обратное исполнение характеризуется забором воздуха с боковой стороны при достаточно высокой скорости потока.

Устройство поршневого генератора

Это изделие является высокотехнологичным аппаратом, состоящим из множества узлов и деталей. Задача конструкции преобразовать механическую энергию в электрическую. Основные органы управления и узлы газогенератора:

Передняя панель:

  1. Пусковая кнопка;
  2. Счётчик моточасов;
  3. Тумблер нагрузки;
  4. Вольтметр;
  5. Зарядное устройство постоянного тока;
  6. Штуцер подсоединения газового шланга;
  7. Штекер-гнездо для подсоединения авторежима;
  8. Переключатель работы с природного на сжиженный газы;
  9. Кнопка режима автоматического включения установки (если тумблер будет поставлен на авторежим, газогенератор в ручном режиме не заработает);
  10. Розетка;
  11. Розетка для подключения большой нагрузки;
  12. Заземление.

Внутреннее устройство:

  1. Вентилятор на двигатель и генератор;
  2. Генератор;
  3. Двигатель внутреннего сгорания;
  4. Стартер;
  5. Электромагнитный клапан;
  6. Воздушный фильтр.

Преимущества газогенерирующей установки

Этот вид оборудования для выработки электричества может быть установлен как в быту, так и на промышленных объектах. Всё потому, что обладает многими положительными характеристиками:

  • Газогенераторные электростанции работают на максимальных пределах температурного диапазона — от -50 до +50 С. Установки не прихотливы при хранении и эксплуатации, поэтому не требуют специальных помещений. Обязательным лишь является заземление для газогенератора.
  • Выбор мощности для бытового назначенияДолговременная стабильная работа обусловлена подключением к газовой магистрали с её неиссякаемым потоком ресурсов для аппарата по выработке электроэнергии. При возникновении форс-мажора всегда можно подключить к установке баллон со сжиженным газом. Такой весомый аргумент в пользу этого механизма является первостепенным, в отличие от устройств, работающих на твёрдых или жидких видах топлива, так как их работа закончится при полном израсходовании горючего.
  • Из-за чистоты потребляемого газа, нагар, который так вреден для механизмов и узлов устройства, не скапливается, поэтому поршни и цилиндры намного меньше подвержены испытаниям износостойкости. Просто специфика этого аппарата такова, что продукты сгорания почти не образуются после работы в камерах двигателя газогенераторной электростанции.
  • В странах, где очень ответственно подходят к защите окружающей среды не только в промышленном комплексе, но и на бытовом уровне, применяют генераторы для подачи электричества потребителям. А всё потому, что после сгорания природного топлива, в воздух почти не попадают вместе с выхлопами продукты реакции.

Выбор мощности для бытового назначения

Нужно приложить немало усилий, чтобы подобрать необходимую мощность для газогенератора бытового назначения. Главная задача при расчётах — это решить, сколько потребителей и какая будет мощность подключённого оборудования. Закономерно, для обеспечения электроэнергией всего дома, необходимо приобрести аппарат более высокой ценовой категории, а вот поддержка функционирования отдельных потребителей в доме сэкономит вам средства при покупке изделия с меньшими параметрами по мощности.

Количество энергии, развиваемое бытовым газогенератором, рассчитывается нехитрым суммированием всех подключённых приборов, работающих при помощи электричества. Пусковой ток учитывается при расчётах бытовой техники и холодильных устройств, поэтому начальную мощность необходимо увеличить в 2.5 раза. После учёта всех потребителей всю полученную сумму увеличить на двадцать процентов, чтобы избежать нехватки мощности в пиковые часы.

Такие математические действия очень важны, так как избыток запаса энергии у газогенератора уменьшит его моторесурс. При недостаточном обеспечении напряжением всех приборов,не только ухудшится качество их работы, вплоть до выхода из строя, но и уменьшится срок эксплуатации самого генератора электроэнергии.

Различия бытовых и промышленных аппаратов

Главное условие при закупке газовых электростанций для работы на промышленных объектах — это надёжность. Понятно, что поломка установки при производственных процессах — это трудозатраты на ремонт, потеря времени и возникновение аварийных ситуаций.

Стабильный рабочий процесс промышленных газогенераторов достигается не только удачными конструктивными решениями изделий и применением сверхнадёжных материалов, ведь на рынке много качественной продукции и бытового назначения. Высокая надёжность достигается путём строжайшего технического контроля и проверок на испытательных стендах оборудования для промышленного назначения.

Мощность промышленных газогенераторных установокМощность промышленных газогенераторных установок находится в диапазоне от 8 до 200 кВт, а вот их бытовые аналоги не могут похвастаться такими показателями (10−15 кВт).

В основном газогенераторы для нужд промышленности изготовляются трёхфазными с напряжением 380 В, но маломощные установки производятся и в однофазном исполнении с напряжением 220 В. Газогенерирующая техника, которая применяется для дома, тоже представлена на рынке как однофазными, так и трёхфазными аппаратами. Отсюда следует вывод, что наличие последнего условия (трёх фаз) не означает наличие конструкции промышленного назначения.

Первостепенное отличие промышленных газогенераторов для выработки электричества от изделий бытового назначения — это почти нулевое несоответствие напряжения, частоты тока к их обусловленным параметрам и неизменность показателей в процессе работы. Это бытовые газогенераторы могут работать в широком диапазоне разброса заданных условий, а промышленные приборы крайне негативно переносят даже маленькую погрешность.

Газогенераторы для электричества на природном газе — это лучший способ обезопасить себя от перебоев в подаче электроэнергии не только для домашних, но и промышленных нужд.