В категории: Брой 7-8/2007, Градина, Електроинсталация, Инструменти

Как да изберем електрически генератор

 

Съвременният човек болезнено осъзнава доколко е станал зависим от техниката, която го заобикаля, едва когато електроснабдителното дружество му дръпне шалтера и животът в дома или офиса буквално замре – лампите угасват, екраните на телевизорите и компютрите тъмнеят, да не говорим за останалите домакински, а нерядко и отоплителни уреди, които стават напълно безполезни. Хората с по-дълга памет още помнят режима на ограничено електрозахранване отпреди години, поради който държавата ни бе заприличала на дискотека, само дето никому не ставаше радостно на душата от това – едни квартали светят, съседните пък тънат в мрак. После ролите се разменят по волята на управниците. Този изстрадан период си струва да се припомни, защото напоследък отново започнаха да ни стряскат с предсказания за енергийни катаклизми, като ни сочат за пример реалността в съседни балкански държави. А както народът учи, когато мечката заиграе у съседа, трябва да се готвим и ние.

Прекъсванията на електрическото захранване и сега не са рядкост, особено във вилните зони и по-отдалечените от цивилизацията селища. Решението е едно – резервен автономен източник на електричество и бидонче с бензин или нафта.

Покупката на собствен електрогенератор вече стана задължително изискване и когато се търси усамотение далеч от шумотевицата на града и асфалтовата настилка. Независимо дали сте опънали палатка, паркирали караваната край морето или на планина, дали сте избягали от работното ежедневие в далеч закътана колибка, без електричество животът бързо ще се вгорчи. Зовът на дивото за повечето хора е примамлив, ала пък да палим огън с кремък и огниво май е вече прекалено.

Когато липсва електрически контакт наблизо, собственият източник на електрозахранване е абсолютно необходим и при различни занаятчийски дейности, немислими без използване на електрически инструменти – бормашини и къртачи, електрожени, ръчни дърворежещи машини, градинска техника и т.н.

Следователно проблемът не е дали си струва, а какъв електрически генератор да изберем, още повече, че цените им вече станаха напълно поносими, и то за най-реномираните марки. Измежду тях най-вече се откроява японската Honda. Марката отдавна е станала нарицателна за качествени двигатели с вътрешно горене в диапазона от чудото на техниката, каквото несъмнено са болидите от Формула 1, през автомобилните и мотоциклетни двигатели, извънбордовите двигатели за лодки, до малките двигатели за градинска техника и електрогенератори. В производството на генератори с бензинови и дизелови двигатели Honda има над 30-годишен опит и според различни пазарни изследвания е производител №1 в света.

Световно утвърденото реноме на марката ни подтикна да представим именно гамата електрогенератори на Honda.

Първият въпрос, който човек си поставя при избора на генератор, е коя марка да  предпочете и защо Honda? Понеже не сме достатъчно богати, за да купуваме най-евтини еднодневки, едва ли е необходимо да обосноваваме защо трябва да се доверяваме на марката, зад която стои водещ световен производител. Това е гаранция, че машината ще бъде на високо за момента технологично ниво, а при генераторите означава конкретно – минимален разход на гориво, отговарящ на стандартите електрически ток с минимални пулсации, стабилно напрежение, честота и правилна синусоида, ниско ниво на вредните емисии в изгорелите газове, минимално тегло и размери, което в някои случаи е от решаващо значение, лесно пускане на двигателя, евентуално наличие на автоматика за автоматично включване и дистанционно управление, и далеч не на последно място гарантирана дълготрайност и безаварийна експлоатация. И още нещо – изборът на продукт от реномиран производител гарантира още, че данните за техническите характеристики на машината отговарят на действителността. А когато се избира търговецът, от който да се купи машината, най-вече се преценява дали продава оригинална техника, оценяват се възможностите му за сервиз на продадената техника и това дали след години ще го има на пазара, за да се разчита на неговия сервиз.

Определящ показател за всеки електрически генератор е неговата електрическа мощност. От нея зависи какви и колко уреда ще може да захранва. Най-често тя се дава от производителя в мерната единица по SI за привидна мощност kVA (киловолт-ампери), която е пълната, максимална електрическа мощност, получена при дадени стойности на тока и напрежението в една променливотокова верига. Тя обаче често се бърка с утвърдената у нас единица за активна мощност kW (киловат), т.е. тази мощност, която се използва. Необходимо е да се знае, че двете мерни единици са равни само когато няма фазово отместване на напрежението спрямо тока, т.е. факторът на мощност cos φ = 1. Той се определя като съотношение между активната и привидната (пълната) мощност. Когато факторът на мощност е единица, това означава още, че подаваната електрическа мощност се оползотворява напълно – такъв е случаят с нагревателните електрически уреди и лампите с нажежаема жичка. При всички останали уреди обаче, каквито са електродвигателите (реактивен товар) или луминесцентните лампи (капацитивен товар), това не е така и за добър фактор на мощност се приема cos φ = 0,85. Следователно с приближение може да се приеме, че за да се получи 1 kW активна мощност, която консумират електрическите уреди, са необходими поне 1,2 kVA привидна мощност.

Необходимо е също да се прави разлика между номиналната и максимална мощност, която се посочва в техническата документация на генератора. Разликата помежду им понякога достига до около 20%, като в режим на максимална мощност генераторът може да работи само на кратки интервали от време – най-често до 30 min. При продължително натоварване, например за захранване на електрическа водна помпа, трябва да се разчита на посочената за номинална мощност на генератора.

Изборът на генератора по мощност следва да се направи след пресмятане на общата консумирана от захранваните с него уреди, като се добавят още поне 20–30% за резерв.

Така например за използване в къмпинг генераторите EU 10i и ЕU 20i са идеалният избор по всички показатели, като първият има номинална/максимална мощност 0,9/1,0 kVA, а вторият 1,6/2,0 kVA. За работа в градината или за захранване на голяма ъглошлифовъчна машина е необходима мощност 3 kVA, а за захранване на електрожен със сила на тока 120 A (заварка с електроди Ø3,25) – 5,5–6,0 kVA. Това е на теория. Личният ни опит показва, че EU 20i напълно безпроблемно захранва всички електроинструменти, с които я тествахме – шлайфмашини, бормашини, циркулярни триони, верижен трион, като най-мощната бе една ъглошлифовъчна машина с мощност 2500 W. Не може да се произнесем как би се държал генераторът при продължително по време натоварване с такава мощност, но пък и едва ли някой непрофесионалист би работил часове наред без прекъсване.

Необходимо е да се има предвид, че инструментите и уредите, задвижвани с електродвигател, имат фактор на мощност около или по-нисък от cos φ = 0,7. Освен това техният пусков ток надхвърля номиналния с 3 до 5 пъти. Това трябва да се отчита, като се предвиди достатъчен резерв, когато се подбира мощността на генератора. При генераторите на Honda този проблем не стои така остро, защото всички са синхронни, с изключение на най-модерните с инверторна технология от серията EU. Макар и по-скъпи от асинхронните генератори, синхронните са значително по-съвършени от техническа гледна точка и произвеждат значително „по-качествен“ ток. Поради това с тях може да се захранват всякакви видове консуматори, включително с индуктивен и капацитивен товар, при 100% натоварване на генератора. Правим това уточнение, защото асинхронните генератори са подходящи предимно за захранване на уреди с cos φ = 1, докато за уредите с индуктивен и капацитивен товар при тях има значително ограничение. При асинхронните генератори е проблематично захранването на индуктивни уреди с голям пусков ток. Този проблем почти не съществува при синхронните генератори, които издържат безпроблемно трикратно по-силен пусков ток в сравнение с номиналния. Поради това при този тип генератори не се налага значително презапасяване с мощност, само и само за да се поемат пиковите стойности на пусковия ток.

Друго много съществено предимство на синхронните генератори са различните възможности, реализирани в системи за управление, способни да удовлетворяват и по-строги изисквания към качеството на произвеждания ток. Улесненото охлаждане на синхронните генератори позволява изпълнението им със степен на защита IP 32, което ги поевтинява, докато при асинхронните по правило се прилага степен на защита IP 54. При IP 23 машината е защитена срещу проникване на чужди тела с големина над 12,5 mm, както и срещу проникване на дъждовна вода, чиито капки падат вертикално или под наклон до 60о. Степента на защита IP 54 вече включва предпазване срещу проникване на прах, както и срещу водни пръски, идващи от всички посоки.

При генераторите за промишлени цели често се предпочитат модели, произвеждащи трифазен ток, докато за битови нужди се ползват монофазни електрогенератори. При избора на трифазен генератор трябва да се има предвид, че консумираната мощност от еднофазен товар не бива да превишава 1/3 от трифазната номинална мощност на генератора.

Специално внимание при избора на генератор трябва да се обърне, когато се използва за захранване на чувствителна електронна апаратура – електронно управлявани уреди и инструменти, а също и компютри. За тяхната нормална работа е необходимо синусоидално напрежение с честота 50 Hz, което до голяма степен се осигурява от генератори със система за автоматично управление на напрежението AVR или Cyclo-Converter. Най-доброто решение за такива уреди обаче безспорно са инверторните генератори. Последните осигуряват най-високо ниво на стабилност и честотата на напрежението с близка до идеалната синусоидна форма, поради което са най-подходящи за захранване на чувствителни електронни, включително и медицински уреди.

В зависимост от използването на генератора се поставят по-високи или по-ниски изисквания за нивото на отделяния по време на работа шум. Така например при най-малките инверторни модели на Honda EU 10i и EU 20i, които са специално пригодени за използване в зони за отдих и почивка, той е 52–57 db (измерено на разстояние 7 m от генератора), докато при най-малкия от моделите с промишлено предназначение EC 2200 нивото вече е 70 db.

Нивото на звуковото налягане зависи не само от модела на генератора и от разстоянието до него, но и от режима на работа. Колкото натоварването е по-голямо и съответно честотата на въртене на двигателя по-висока, толкова и нивото на шума ще бъде по-високо. Повечето от генераторите на Honda имат автоматично регулиране на честотата на въртене в зависимост от натоварването, което също спомага да бъдат по-безшумни, когато товарът е по-малък.

Друг съществен фактор, който трябва да се има предвид, е разходът на гориво. Генераторите на Honda работят с четиритактови двигатели, в чието производство фирмата има десетилетия опит и е сред световните лидери. Това означава, че възможностите за минимализиране на разхода на гориво на съвременния етап на развитие на техниката са изстискани „до дупка“, а за сравнение с двутактовите двигатели, които някои производители поставят на своите генератори, и дума не може да става. За намаляване на разхода способства и споменатият вече режим на автоматично регулиране на оборотите на двигателя в зависимост от натоварването. Разбира се, най-икономични са генераторите с дизелови двигатели с въздушно или водно охлаждане и където е необходимо и възможно, употребата им е препоръчителна.

Бензиновите електрогенератори имат несъмнено предимство, когато се използват като авариен токозахранващ източник, когато мрежовото захранване прекъсне. Те нямат алтернатива и когато генераторът често се пренася до мястото за отдих или до работната площадка. Те са значително по-леки и компактни, по-евтини, но и с по-високи експлоатационни разходи.

Когато на генератора се разчита като на основен източник на електроенергия за продължително използване, вече си заслужава инвестицията в генератор с дизелов двигател. Генераторите, които се използват като резервна електроцентрала, трябва да имат електронна система за автоматично пускане и спиране. Тя се задейства няколко секунди след изключване на мрежовото напрежение и електрическата мрежа на сградата вече се захранва от генератора. При възстановяване на мрежовото напрежение системата автоматично спира генератора и го изключва от мрежата. Тези генератори по правило се монтират в специално пригодено за тях помещение. Монтирането на големи дизелови генератори е работа за специалисти и е извън обсега на списанието ни.

Ето защо тук ще се опитаме да направим кратък обзор на преносимите модели, които намират и най-масово приложение. Понятието „преносим“ в случая е твърде разтегливо, защото този вид генератори на Honda тежат между 12 kg, колкото е теглото на най-малкия електрогенератор EX 7, до цели 355 kg за дизеловия модел EXT 12D. Първият се носи с лекота на ръка, вторият е на колела и има масивни куки за повдигане с кран.

Диапазонът от мощности също е доста обширен – от 0,6/0,7 kVA за EX 7, до 4,5/5,8 kVA за модела EC 6000 (еднофазно изпълнение).

Според вида на конструкцията генераторите се делят на пет групи:

» Преносими машини.

» Генератори с рамкова конструкция и стандартно регулиране на напрежението.

» Генератори с рамкова конструкция и автоматично регулиране на напрежението.

» Капсуловани генератори.

» Генератори за вграждане.

Генераторите с рамкова конструкция и стандартно (кондензаторно) регулиране на напрежението са предназначени за промишлени цели при тежки условия на експлоатация – предимно във високото строителство или при работи под земята. Предлагат се модели, произвеждащи еднофазен или трифазен ток. Генераторите с рамкова конструкция и автоматично регулиране на напрежението са по-подходящи за захранване на машини с голям пусков ток като малки компресори например. Характерно за част от тези модели е електронното управление (AVR или Cyclo-Converter) за поддържане на постоянно изходящо напрежение, независимо от натоварването.

Най-характерното за капсулованите електрогенератори е изключително ниското ниво на отделния от двигателя шум. Поради това те са подходящи за работа през нощта или през почивните дни, когато нормите за ниво на шума в нормалните държави налагат строги ограничения. Генераторите от последната група са предназначени за монтиране в различни превозни средства – автомобили и каравани, подвижни работилници, плавателни съдове, малки постройки за временно обитаване и др.

Генераторите на Honda се делят и на серии, обозначени както следва:

» EU – инверторни генератори от последно поколение, които бихме определили като идеалните за битови цели, за захранване на компютри и друга електронна техника, както и обичайните електрически инструменти. Те са изключително компактни, леки и тихи, имат недостигната икономичност, което се дължи и на прецизното автоматично регулиране на оборотите на двигателя в зависимост от моментното натоварване. На външен вид наподобяват тумбесто пластмасово куфарче, което без особени усилия се носи на ръка.

» EC – това са компактни генератори с рамкова конструкция и стандартно регулиране на напрежението, пригодени да работят и при неблагоприятни условия като високо или подземно строителство. Серията включва модели с мощност от 1,7/2,0 kVA до 4,5/5,8 kVA (еднофазен ток) и с тегло съответно от 36 kg до 100 kg. Има и модели, произвеждащи трифазен ток.

» EZ – това са генератори с възможности и приложение като на моделите от серия EC. Отличават се от тях предимно по намалените габарити, по-ниското тегло и наличие на система за автоматично регулиране на напрежението – AVR или Cyclo-Converter.

» EM – тези генератори с рамкова конструкция имат автоматичното регулиране на напрежението, поради което са особено подходящи за уреди, които черпят по-силен пусков ток. Повечето от моделите имат система за автоматично регулиране на изходящото напрежение AVR, а друга част – по-съвършената и прецизно функционираща електронна система Cyclo-Converter със същото предназначение. Повечето имат по-обемист резервоар за гориво, което им осигурява по-продължителна непрекъсната работа – до 8,3 часа при пълна мощност.

» EX – подобно на моделите от серията EU (EU 26i и EU 30iS) и тези се отнасят към една друга обособена група, означена като High Tech. Генераторите EX са изключително тихи, със затворена конструкция, някои са с дистанционно управление и електростартерно запалване. Към тази група принадлежи и дизеловият EXT 12 D.

Най-често определящият фактор при избор на генератора е неговата мощност, по който показател моделите на Honda се подреждат в следните групи до: 1 kVA, 2,6 kVA, 3 kVA, 4,5 kVA, 6 kVA, 7 kVA и 12 kVA.

От над 25-те модела, които се предлагат към момента, ще обърнем малко повече внимание на пет от тях. На първо място това са двата инверторни генератора EU 10i и EU 20i. Те са фаворизирани като идеалните машини за резервно захранване в дома и вилата, за работа на отдалечено място в градината или за живот след природата – на палатка, с каравана и т.н. Това наше мнение очевидно се споделя от мнозина, защото, както споменахме в началото за силно оределия щанд при посещението ни в магазина, моделът EU 20i се оказа най-търсен и ако не се бяхме погрижили още преди година да купим една бройка за редакционната ни работилница, сега нямаше да можем и снимката му да поместим. Моделът EU 30i е безспорният лидер в групата, като по-високата мощност, стартерното запалване, доста внушителното тегло и по-високата цена вече го поставят в лагера на професионалните генератори.

Трите модела са представители на ново поколение генератори, които използват инверторен принцип на работа. При тях се върти не роторът, а многополюсният статор. Индуктира се трифазен електрически ток, чиято честота зависи от честотата на въртене и достига до около 500 Hz. Той се изправя и с помощта на електронна схема (тиристорно управляван ключ) отново се превръща в променлив, този път с точно зададена честота 50 Hz и напрежение 230 V. Полученият по този начин електрически ток се отличава с много висока стабилност на напрежението и честотата, а синусоидата му е близка до идеалната крива за разлика от подобни системи на други производители, произведеният от които променлив ток вместо синусоидна има трапецовидна или близка до нея форма.

Стабилността на напрежението и честотата на тока, произведен с инверторен генератор, са по-добри от тези, които осигурява нормалната електрозахранваща мрежа. Всичко това означава, че генераторите от серията EU могат да захранват всякакви електрически устройства, без ограничение според вида на товара. Затова са и най-подходящите за капризни електронни уреди, каквито са компютрите например.

За илюстрация само ще споменем впечатленията си, добити благодарение на честите и към днешна дата прекъсвания на електрозахранването във високите части на кв. Княжево в подножието на Витоша. Компютър, захранван през UPS (непрекъсваемо токозахранващо устройство) отказва да работи с обикновен електрически генератор, защото UPS-ът направо се побърква от подавания електрически ток и релето му трака като картечница от непрестанно включване и изключване. Свързан към генератор EU 20i, UPS-ът направо заспива, а компютърът „мърка“ от удоволствие напук на електроснабдителната фирма и окаяната улична мрежа с провиснали от стълбовете проводници.

При серията EU 20i отклонението от идеалната крива е до ±2,5. За сравнение колебанията в мрежата дори и в спретната държава като Германия са между +6% и –10%, докато при обикновените електрогенератори надхвърлят ±23%, а при при регулираните с AVR система те са ±19,5%.

Инверторният тип генератори на Honda позволяват много по-гъвкаво автоматично управление, като честотата на въртене на двигателя, оттук и на генератора, се определя от моментното натоварване, като напрежението и честотата на тока се запазват постоянна величина. Поради това те имат и т.нар. екологичен режим, при който двигателят работи на минимални обороти, с минимален разход на гориво и минимално съдържание на вредни съставки в изгорелите газове. Двигателят реагира много пъргаво при увеличаване на натоварването, т.е. на консумацията на електрически ток, а щом тя спадне, отново се връща в екологичния си режим на работа. Поради това нивото на отделяния шум е изключително ниско, а съдържанието на вредните вещества в изгорелите газове напълно съответства на строгите изисквания на нормите на California Air Resources Board. За изключително ниското ниво на отделяния шум спомага и специалната двустепенна конструкция на шумозаглушителното гърне.

Генераторите, работещи на инверторен принцип, имат конструкция, силно различаваща ги от синхронните и асинхронни машини. Генераторът има многополюсен въртящ се с голяма честота статор, който замества задължителния за обикновените машини маховик. Това прави инверторния генератор много по-компактен и по-лек – с около 50% в сравнение с обикновените генератори.

Друга много важна характеристика на тези машини е по-ниският разход на гориво, т.е. по-ниската цена на произведен киловатчас електроенергия. Това е постигнато чрез „интелигентното“ управление на двигателя в зависимост от потреблението на електроенергия.

Заслужава да се отбележи още, че при генераторите от серията ЕU не представлява проблем удвояването на мощността чрез паралелното свързване на двете машини със специален кабел. Към впечатляващите им качества ще добавим и безпроблемното стартиране на двигателя „от пръв път“ – какво да се прави, двигателят си е породиста Honda!

EU 10i може да захранва уреди, консумиращи ток с мощност до 0,9 kVA/1,0 KVA. С едно зареждане на резервоара (2,3 l) работи около 4,5 часа при пълно натоварване и до 8 часа при частичен товар. Тежи само 13 kg.

Поради по-голямата си мощност (1,6 kVA/2,0 kVA) EU 20i има и по-широк спектър от приложения за захранване на различни по мощност и вид на товара уреди. Теглото му е 21 kg. Един резервоар с гориво (4,1 l) стига за 4 часа работа в режим на пълно натоварване и до 10 часа при частичен товар.

Моделът EU 30i е най-голям и най-мощен – 2,8 kVA/3,0 kVA. Той е и най-тежък (61 kg) и затова е по-подходящ за стационарна работа. Резервоарът му побира 13 l бензин и с едно зареждане при пълно натоварване работи до около 8 часа, а при непълен товар – до 20 часа. Машината е на колела и има две ръкохватки за пренасяне от двама души.

Всички генератори от тази серия имат изход за променлив ток (контакт „шуко“) и за изправен – за зареждане на акумулаторни батерии с напрежение 12 V.От стандартните с предимно промишлено предназначение генератори ще спрем вниманието ви на двата най-често продавани у нас модела. EC 2200 е най-малкият от групата с рамкова конструкция и стандартно регулиране на напрежението. Максималната му мощност е 2,0 kVA, а номиналната 1,7 kVA. Задвижва се от четиритактов двигател с мощност 5,5 к.с. Резервоарът му побира 3,6 l, които му осигуряват работа в продължение на 2,8–4,3 часа в зависимост от натоварването. Габаритите му са 585х435х440 mm, а теглото – 35 kg. Заслужава да се отбележи, че по мощност е почти еднакъв с EU 20i, няма специализирани електронни системи за автоматично регулиране на параметрите на изходящия ток, а цената му е малко по-ниска от цената на инверторната машина.

Втората машина от същия конструктивен вид и предназначение, но с по-голяма мощност е ЕС 4000. Максималната ù мощност е 3,6 kVA , а номиналната 3,4 kVA. Размерите на генератора са 800х550х540 mm и тежи 58 kg. Позволява черпене на ток със сила до 17,4 A. Резервоарът побира 6 l гориво, достатъчно за работа в продължение на 2,9 часа.

 

Допълнение 2019 г.  За  информация и покупки посетете електронния магазин на „Ташев-Галвинг“ ООД.