Vykstant sparčiam technologijų vystymuisi tapome priklausomi nuo elektros energijos. Namuose dingus elektros tiekimui jau po kelių minučių pasidarome pažeidžiami ir patiriame diskomfortą: šaldytuve esantis maistas genda, mikrobangų krosnelė nešildo vakarienės, o vandens šildytuvas neruošia karšto vandens. Tačiau sunku įsivaizduoti, kas atsitiks, jei elektros tiekimas nutrūks pramonės ar žemės ūkio įmonėje, kurioje laikoma 1000 ir daugiau karvių, o karvių melžimas turi būti vykdomas reguliariai du kartus į parą. Rankiniu būdu tokio skaičiaus karvių nepamelši, o nemelštos po dienos kitos susirgs mastitu, kas pavirs didžiuliais nuostoliais. Tačiau jeigu nėra "šviesos" yra išeitis - įjugti generatorių. Šiame straipsnyje apsvarstysime generatoriaus pasirinkimo pramoniniam naudojimui klausimą.

 

Elektros generatorių pasirinkimo kriterijai

 

Šios nedidelės elektrinės yra naudojamos beveik visose žmogaus veiklos srityse. Jas galima pamatyti statybvietėse, žemės ūkio įmonėse, gamyklose, dirbant geležinkelyje, ar atliekant suvirinimo darbus. Kas liečia kitas sritis, tai net medicinoje tokie generatoriai yra reikalingi.

Dažniausiai elektros  generatorius yra naudojamas kaip atsarginis energijos šaltinis. Generatoriaus užduotis yra tiekti energiją tinklui elektros energijos tiekimo nutraukimo metu.

Prieš pasirinkdami generatorių turėtumėte aiškiai nustatyti, kurie parametrai yra reikalingi ir tinkamiausi. Todėl pradėjus planuoti naujo elektros generatoriaus įsigijimą turite žinoti galios poreikį. Galia yra vienas pagrindinių parametrų, į kurį reikia atsižvelgti renkantis generatorių. Norėdami nustatyti reikiamą generatoriaus galią, turėtumėte patikrinti prietaisų, kurie bus prijungti prie jo, galią. Reikėtų nepamiršti, kad generatoriaus galia turėtų 20-30% viršyti visų tuo pačiu metu prijungtų prietaisų, kurie veiks ilgiau nei penkias minutes, pajėgumų sumą. Taip yra dėl to, kad generatorius optimaliu režimu veiks tik tuo atveju, jei prie jo bus prijungta apkrova, neviršijanti 40-80% vardinės galios. Jei generatoriaus galia pasirinkta netinkamai, greičiausiai susidursite su:

• generatoriaus perkrova ir vėlesniais jo sustojimais;
• sutrumpės tarnavimo laikas dėl ilgo eksploatavimo ekstremaliomis sąlygomis;
• ženkliai padidės degalų sąnaudos.

Dažniausiai elektros generatoriai naudojami kaip atsarginis energijos šaltinis. Kadangi generatoriaus  užduotis yra tiekti energiją elektros energijos tiekimo nutraukimo metu, tikėtina, kad generatoriaus veikimo laikas bus trumpas. Tačiau gali būti ir eilė kitų klausimų ir variantų, į kuriuos prieš renkantis taip pat reikia atsižvelgti:

• reikalingas pastovus ar laikinas elektros tiekimas;
• šis generatorius bus rezervinis ar pagrindinis energijos šaltinis;
• ar objekte yra centralizuotas elektros tiekimas;
• kur jis bus statomas - viduje ar lauke.

Pramonėje, kaip taisyklė, paprastai  naudojami labai galingai generatoriai, pvz. dizelinės jėgainės. Gamtinės dujos taip pat gali būti naudojamos kaip kuras. Lietuvoje, šių mažų jėgainių pardavėjai siūlo visą eilę dujinių generatorių, kurie naudoja ne tik gamtines dujas, bet ir atsinaujinančios energijos šaltinių kurą - biodujas. Todėl prieš išsirenkant generatorių neabejotinai iškils klausimas, kurį generatorių geriau pirkti - dyzelinį ar dujinį. Generatoriaus pasirinkimą pagal variklio tipą - dyzeliną ar dujas - lemia ne naudojamo kuro rūšis, bet generatoriaus galimybių apimtis. Be to, kiekviena kuro rūšis turi ne tik nemažai privalumų, bet ir trūkumų.

 

Dyzeliniai generatoriai

 

Dyzeliniai generatoriai - tai itin patikimas elektros energijos gamybos šaltinis. Jie lengvai pasiekia didelį galingumą ir yra naudojami ilgesnei ir galingesnei įtampai tiekti įvairiems pramonės ir verslo objektams. Dyzeliniai generatoriai  yra suprojektuoti pagal tarptautinius teršalų išmetimo reikalavimus, todėl garantuoja aukštą efektyvumą ir mažas degalų sąnaudas.

Dyzelinis Cat generatorius DE13.5E3

 

Dyzeliniai generatoriai turi nemažai pranašumų, tokių kaip platus galios diapazonas, efektyvumas, ilgas variklio tarnavimo laikas. Kalbant apie platų galios diapazoną norisi pažymėti dyzelinius generatorius, kurių galios diapazonas nuo 7,5/6 AG/kW iki 7150/5720 AG/kW. Toks platus galios diapazonas leidžia  pasirinkti elektros generatorių bet kuriai užduočiai.

Šie generatoriai yra pritaikyti įvairioms reikmėms. Mechaninės energijos pavertimui elektrine yra visas įrengimų kompleksas, kurį sudaro radiatorius, smagratis, generatorius, valdymo pultas ir generatoriaus laidai. Šie ekonomiškai efektyvūs agregatai pristatomi paruošti naudoti įvairiausiems elektros energijos tiekimo tikslams. Generatoriai pasižymi aukštu našumu. Pažangiausios technologijos leidžia žymiai pagerinti galią, sukimo momentą, sumažinti degalų sąnaudas ir greitai reaguoti į komandas.

Dyzelinio generatoriaus valdymo pultas

 

Šiuose generatoriuose yrasumontuotas  dyzelinis variklis. Šis variklis skirtas ilgesniam ir nenutrūkstamam darbui. Jų gamyboje naudojamos medžiagos ir naujausios technologijos užtikrina aukščiausią ekologiškumą ir mažas degalų sąnaudas. Kokybė, patikimumas ir ilgaamžiškumas atsispindi dešimtyse tūkstančių per metus pagamintų variklių, kurie ne tik montuojami pačios įmonės gaminamuose generatoriuose, bet ir yra naudojami daugelyje pirmaujančių pasaulio prekių ženklų gaminamuose įrengimuose ir technikoje.

 

Dujų generatoriai

 

Dujiniai generatoriai gali visiškai patenkinti rezervinius ar pagrindinius elektros energijos galios poreikius nuo 86/68,8 iki  4300/3440 AG/ kW. Šie generatoriai  yra viena iš autonominių energijos tiekimo sistemų rūšių, kurios yra optimalios naudoti įrenginiuose, prijungtuose prie centralizuotų dujų tiekimo tinklų ar dujų kaupimo sistemų. Lyginant su dyzeliniais generatoriais, jie turi labai svarbų pranašumą - yra ypač ekonomiški.

 

Dujinis generatorius DG 100 - 2S

 

Šis patikimas ir garantuotas elektros energijos tiekėjas darbo metu išmeta  mažai teršalų, todėl praktiškai nekenkia aplinkai ir gali būti įrengiamas tiek patalpų viduje, tiek lauke. Remiantis eksploatavimo taisyklėmis, dujomis varomų generatorių eksploatavimo intervalai be kapitalinio remonto gali siekti net 7-8 metus. Šie generatoriai yra sertifikuoti pagal ISO 9001 ir išbandyti esant didžiausiai apkrovai. „EMCP 4" elektroninis valdymo skydelis, su patogia sąsaja, sujungia visas reikalingas valdymo ir diagnostikos priemones.

Šiems generatoriams yra naudojami Cat specifikaciją atitinkantys dujiniai varikliai, kurie pasižymi degalų efektyvumu, patikima konstrukcija ir mažu svoriu. Varikliuose naudojama ADEM A3 technologija, užtikrinanti maksimalų našumą ir saugumą išlaikant mažą išmetamųjų teršalų kiekį.  Be to, jie pasižymi įspūdingai aukštu galios diapazonu, efektyvumu, pramonėje pirmaujančia mechanine ir elektrine konstrukcija. Todėl būtent dujų generatoriai sugeba pagaminti pigiausią elektros energiją, dėl kurios šie sprendimai yra nepaprastai populiarūs mūsų šalyje. Dujinių Cat variklių pranašumai yra šie:

• tvirtas, ilgaamžis ir dideles variklio apsukas išlaikantis variklio blokas užtikrins ženkliai mažesnes eksploatavimo išlaidas;
• pažangi uždegimo sistemos technologija bei oro ir degalų santykio kontrolė leidžia sumažinti išmetamųjų teršalų kiekį ir padidinti variklio našumą;
• sudedamosios dalys yra atsparios korozijai bei didinančios konstrukcijos patvarumą;
• karterio alsuoklis su oro filtrais leidžia sumažinti kenksmingą biodujų kuro poveikį;
• mažai teršalų išmetanti konstrukcija atitinka griežčiausius pasaulyje emisijos reikalavimus;
• maksimalus įrenginių našumas, tiekiant žemo slėgio kurą.

 

 

Pavyzdžiui, dujomis varomų variklių G3500B gama yra universali, pasižyminti dideliu techniniu prieinamumu ir minimaliai reikalaujanti priežiūros. Jie išmeta labai nedaug teršalų ir nepraranda našumo. Variklio darbui oras patenka per modulinį oro valymo įrenginį. Šio įrenginio užterštumo kontrolei yra sumontuotas aptarnavimo indikatorius. Variklis yra aušinamas aušinimo skysčiu, kurį po sistemą priverstinai varinėja vandens siurblys. Kai aušinimo skysčio temperatūra pasiekia 70-85°C ir daugiau, termostato vožtuvas pradeda atsidaryti, o aušinimo skystis pradeda tekėti per radiatorių, kuriame jis aušinamas oro srautu. Atvėsęs skystis grįžta į cilindrų bloką.

Dujinio elektros generatoriaus maitinimas yra 24 V. Prieš paleidžiant generatorių atsidaro elektrinis degalų vožtuvas bei kuro mišinio komponentų santykio reguliavimo sistema. Generatorius yra sužadinamas nuolatiniu magnetu. Statorius turi tam tikrų konstrukcinių ypatumų - inkaro apvijos yra aušinamos, o jų temperatūrą kontroliuoja rezistoriniai temperatūros jutikliai. Generatorius turi skaitmeninį įtampos reguliatorių (DVR), kurio reguliuojamas santykis 1: 1 arba 2: 1 volto/Hz. Generatorius valdomas izoliuotu žemos itampos valdymo pultu.

Verta paminėti, kad dujomis varomų generatorių pagaminta elektros energija yra žymiai pigesnė negu prieš tai aprašytų dyzelinių generatorių. Pavyzdžiui, Caterpillar elektros generatoriai yra praktikoje įrodę savo patikimumą dirbdami su įvairių rūšių dujiniu kuru, įskaitant gamtines dujas, biodujas, gautas perdirbant atliekas ir iš bioreaktorių, propaną ir alternatyvų kurą.

 

Generatoriaus pajungimas prie esamo elektros tinklo

 

Kaip avarinis, rezervinis elektros energijos tiekėjas, generatorius yra naudojamas, gamyklose, ligoninėse, viešbučiuose, biuruose, bankuose, žemė ūkio įmonėse ir t.t. Pagal galiojantį STR 1.04.04:2017 "Statinio projektavimas, projekto ekspertizė" nepertraukiamas elektros tiekimas yra privalomas ir daugiabučiuose, kuriuose yra liftai ir įrengta priešgaisrinės apsaugos sistema. Įvykus gaisrui ši sistema pirmiausia atjungiama elektros energijos tiekimą. Todėl siekiant užtikrinti sklandų, avarinį elektros energijos tiekimą yra naudojamas generatorius, kuris papildomos įrangos pagalba yra paleidžiamas ir perjungiamas nuo esamo, pastovaus tiekėjo prie avarinio, rezervinio.

Priklausomai nuo autonominio maitinimo įrenginio modelio ir įvadinio skydo grandinės, generatoriaus prijungimas prie esamo tinklo gali šiek tiek skirtis. Yra žinomi skirtumai tarp rankinio ir automatinio paleidimo, vieno ir trifazių generatorių prijungimo niuansų. Tiesą sakant, nėra tiek daug būdų, kaip prijungti generatorių prie esamo tinklo. Avarinė energijos sistemaos nėra universalus standartinis gaminys, kuris būtų vienodai pritaikomas visose situacijose.

Kaip pavyzdį paanalizuokime gyvenamojo namo pajungimą prie rezervinio elektros energijos tiekimo generatoriaus. Tačiau prieš jungiant tokį generatorių į savo namų tinklą turite įsitikinti apie gaminamos srovės ir dažnio pastovumą. Tai yra generatorius turi būti inventerinis, priešingu atveju nedirbs jokie jautresni elektroniniai preitaisai.

Perjungimo jungiklis. Vartotojams, kurie naudoja vienos fazės elektros energiją, pats papraščiausias būdas yra panaudoti svirtinį trijų padėčių jungiklį 1-0-2. Šiuo atveju pirmoje padėtyje objektas bus pajungtas prie pastovaus tiekimo tinklo. Padėtyje nulis bet koks elektros tiekimas bus išjungtas. Perjungus į padėtį du, elektos tiekimas yra prijungiamas prie atsarginio elektros energijos šaltinio - generatoriaus.

Trijų padėčių svirtinių jungiklių pavyzdžiai ir pajungimas

Dešinėje pusėje matosi, vieno iš tokių jungiklių pajungimo pavyzdys. ON1- elektros energijos tiekimos iš esamo eletros tinklo, perjungus į padėtį ONII- elektro energijos tiekimas iš generatoriaus. Jungiklį pastačius vertikaliai - bet koks elektros tiekimas bus išjungtas.

 

Automatinis paleidimo blokas. Į bet kurį atsakingesnį objektą ar įrenginį elektros tiekimas turi būti nenutrūkstamas, tačiau neatmetama, kad elektros energijos tiekimas gali nutrūkti staiga. Jei susidaro avarinė situacija, o vartotojams, iš pagrindinio šaltinio, nebelieka maitinimo, atsarginė maitinimo sistema turi būti automatiškai sujungiama su generatoriumi.

Šiam tikslui į sistemą yra sumontuojamas automatinis paleidimo blokas, kurio dėka vartotojas akimirksniu persijungia į atsarginį elektros energijos teikėją. Toks blokas gali būti montuojamas bet kokiam vartotojui. Šiuo atveju, dingus elektrai, automatinis paleidimo blokas,  paleidžia generatorių ir užgesina jį, jai atsiradus. Be to, šio bloko pagalba, yra įkraunamas generatoriaus paleidimo akumuliatorius bei pašildomas generatoriaus blokas prieš paleidžiant variklį.

 

 

Algis Mačiukas