Privačiame name svarbu turėti atsarginį elektros energijos šaltinį. Renkantis generatorių namui ar sodybai, pirmiausia reikia įvertinti, kurios techninės savybės yra svarbiausios konkrečiomis naudojimo sąlygomis: generatoriaus galia, svoris ir gabaritai, darbo trukmė be papildomo degalų pylimo, triukšmo lygis, paleidimo paprastumas, automatinio rezervo įjungimo galimybė ir bendra eksploatacijos kaina.

Generatorius statyboms, užmiesčio sąlygoms ir avariniam naudojimui

Elektros generatoriai dažnai naudojami naujose statybvietėse, kur dar nėra prijungimo prie elektros tinklo, taip pat užmiestyje ar atokiose sodybose. Praktikoje generatorius pasirenkamas ir tada, kai tinklo galia yra nepakankama arba įtampa nestabili. Įtampos svyravimai gali sugadinti šiuolaikinius elektrinius įrankius ir buitinius prietaisus, todėl autonominis elektros šaltinis tampa ne tik atsarginiu, bet ir apsauginiu sprendimu.

Po audrų ar škvalų nutrūkus elektros tiekimui, kai kuriuose regionuose elektros atstatymas gali užtrukti kelias dienas. Tokiais atvejais generatorius leidžia palaikyti šaldytuvų, apšvietimo, vandens tiekimo ir šildymo sistemų darbą.

Elektros generatoriaus galia

Generatoriaus techniniuose duomenyse nurodoma nominali ir maksimali galia. Nominali galia – tai apkrova, kuria generatorius gali dirbti ilgą laiką, pavyzdžiui, 6 valandas, po kurių būtina pertrauka aušinimui. Maksimali galia skirta trumpalaikiams apkrovos šuoliams.

Dirbant maksimaliu režimu degalų sąnaudos gali padidėti iki dviejų kartų, o generatoriaus komponentai dėvisi intensyviau. Net ir profesionalūs generatoriai su oriniu aušinimu turi griežtai apibrėžtus darbo ir poilsio ciklus, kurių ignoruoti nerekomenduojama.

Per didelės galios generatorius, naudojamas su labai maža apkrova, taip pat nėra geras sprendimas. Tokiu režimu degalai sudega nevisiškai, greičiau apsineša uždegimo žvakės, dažniau reikia keisti variklio alyvą. Benzininiams generatoriams rekomenduojama ne mažesnė kaip 20 % nominalios galios apkrova, dyzeliniams – apie 25 %. Darbas be apkrovos leidžiamas tik trumpą laiką – iki maždaug 30 minučių.

Renkantis elektros generatorių svarbu suprasti, kad tas pats galingumas nereiškia to paties panaudojimo, jei skiriasi generatoriaus tipas. Dyzeliniai, dujiniai ir inverteriniai generatoriai gali turėti panašią vardinę galią, tačiau jų konstrukcija, apkrovos tolerancija ir realus pritaikymas labai skiriasi.

Iki 2 kW

Šiame galingumo lygyje realiai egzistuoja tik inverteriniai generatoriai. Jie naudojami ten, kur svarbiausia elektros kokybė, o ne galia. Tokie generatoriai skirti katilų automatikai, cirkuliaciniams siurbliams, kompiuteriams, ryšio įrangai, LED apšvietimui. Techninis sprendimas – inverterinė schema su kintamomis variklio apsukomis, leidžianti palaikyti stabilią sinusoidę ir labai mažą įtampos iškraipymą. Dyzeliniai ir dujiniai generatoriai šiame galingume praktiškai nenaudojami, nes konstrukciškai jie tam neefektyvūs.

2,5–3,5 kW

Tai viršutinė buitinė inverterinių generatorių riba. Tokie generatoriai jau gali maitinti šaldytuvą, katilą, siurblį, apšvietimą ir dalį buitinės technikos, jei apkrovos paleidžiamos ne vienu metu. Pagrindinis jų privalumas – švari sinusoidė ir tylus darbas. Trūkumas – labai ribotas paleidimo srovės rezervas.

Šiame galingume atsiranda ir maži benzininiai generatoriai, tačiau dyzelinių ir dujinių sprendimų čia beveik nėra, nes jų savikaina ir konstrukcija nepritaikyta tokiam mažam galingumui.

5–7 kW

Tai lūžio taškas, kuriame atsiranda visi trys tipai – dyzeliniai, dujiniai ir inverteriniai, tačiau jų paskirtis jau skiriasi.

Dyzeliniai generatoriai šiame galingume pasirenkami tada, kai reikalingas ilgesnis darbo laikas ir didesnis patikimumas nei gali pasiūlyti benzininiai. Jie toleruoja didesnes apkrovas, bet dažniausiai turi tik bazinę įtampos stabilizaciją ir nėra skirti jautriai elektronikai be papildomų sprendimų.

Dujiniai generatoriai šiame lygyje dažniausiai naudojami kaip stacionarus sprendimas namams, kai yra pastovus dujų tiekimas. Jie gerai dirba su pastovia apkrova, bet blogiau toleruoja variklių paleidimo šuolius.

Inverteriniai generatoriai 5 kW galingume jau tampa nišiniais ir brangiais sprendimais. Jie pasirenkami tik tada, kai būtina aukšta elektros kokybė, bet reikia daugiau galios nei leidžia standartiniai inverteriai.

8–10 kW

Šiame diapazone inverteriniai generatoriai praktiškai išnyksta, o pagrindinis pasirinkimas vyksta tarp dyzelinių ir dujinių.

Dyzeliniai generatoriai 8–10 kW galingume jau leidžia maitinti visą individualų namą, įskaitant vandens siurblius, šaldymo įrangą ir dalį elektrinių įrankių. Čia dažniau naudojami skysčiu aušinami varikliai, didesni degalų bakai ir stabilesnė įtampos kontrolė.

Dujiniai generatoriai šiame galingume tinkami namams su didesniu komforto poreikiu, tačiau apkrovos turi būti tolygios. Jie blogiau tvarkosi su didelėmis paleidimo srovėmis, todėl galingi siurbliai ar kompresoriai dažnai tampa ribojančiu veiksniu.

12–15 kW

Tai riba, kur dyzeliniai generatoriai pradeda aiškiai dominuoti. Jie jau gali maitinti kelis elektros variklius, šaldymo sistemas, dirbtuves ar ūkio įrangą. Šiame galingume dažnai atsiranda trifaziai generatoriai, automatinio rezervo įjungimo galimybė ir geresnė variklio apsauga.

Dujiniai generatoriai šioje klasėje egzistuoja, tačiau jų pasirinkimas tampa siauresnis. Jie tinkami ilgalaikiam darbui su pastovia apkrova, bet vis dar nusileidžia dyzeliniams pagal apkrovos šuolių toleravimą.

20–25 kW

Tai aiški riba tarp buitinio ir pramoninio naudojimo. Dyzeliniai generatoriai šiame diapazone naudojami statybvietėse, ūkiuose, gamybinėse patalpose. Jie komplektuojami su pažangiomis įtampos reguliavimo sistemomis, automatinio paleidimo moduliais, galimybe dirbti su išoriniais degalų rezervuarais.

Dujiniai generatoriai šiame galingume naudojami tik tada, kai yra patikimas ir nepertraukiamas dujų tiekimas. Jie labiau orientuoti į stacionarius objektus ir pastovų apkrovos režimą.

Inverterinių sprendimų šiame galingume praktiškai nebėra.

30–40 kW ir daugiau

Šiame galingumo lygyje lieka tik dyzeliniai generatoriai. Tai pramoninės elektros stotys, skirtos nuolatiniam ar ilgalaikiam darbui. Čia naudojami sudėtingi techniniai sprendimai: sinchronizacija, paralelinis darbas, apkrovos valdymas, pažangios aušinimo ir saugos sistemos. Generatorius tampa ne pavieniu įrenginiu, o visos elektros tiekimo sistemos dalimi.

Benzininiai generatoriai

Benzininiai generatoriai dažniausiai pasirenkami kaip avarinis elektros šaltinis. Jų privalumai – palyginti nedidelis svoris, paprastesnė konstrukcija ir mažesnė kaina lyginant su dyzeliniais analogais. Tokie generatoriai tinkami naudoti nereguliariai, kai elektros reikia tik nutrūkus tiekimui arba atliekant trumpalaikius darbus.

Svarbi benzininių generatorių apsaugos dalis yra alyvos lygio jutiklis, kuris neleidžia paleisti variklio, jei alyvos kiekis per mažas. Tačiau net ir turint šią apsaugą būtina reguliariai tikrinti alyvos lygį ir laikytis gamintojo nurodytų keitimo intervalų.

Dyzeliniai generatoriai

Dyzeliniai generatoriai pasižymi didesniu variklio resursu ir mažesnėmis degalų sąnaudomis esant didelėms apkrovoms. Jie tinka ilgalaikiam darbui ir situacijoms, kai generatorius naudojamas dažnai arba beveik nuolat. Pagrindiniai jų trūkumai – didesnė kaina, didesnis svoris ir aukštesnis triukšmo lygis.

Dujiniai generatoriai

Dujiniai generatoriai veikia su suskystintomis arba gamtinėmis dujomis. Jie pasižymi švaresniu degimu ir mažesnėmis eksploatacinėmis sąnaudomis, tačiau jų galia ir paleidimo srovės rezervas dažniausiai yra mažesni nei benzininių ar dyzelinių analogų. Dėl šios priežasties dujiniai generatoriai reikalauja tikslaus apkrovų įvertinimo ir dažniau naudojami kaip stacionarus sprendimas.

Inverteriniai generatoriai

Inverteriniai generatoriai skirti jautriai elektronikai. Jie generuoja stabilią įtampą su švaria sinusoidės forma, todėl tinkami kompiuteriams, medicininei įrangai, dujiniams katilams ir kitiems elektroninius valdymo modulius turintiems prietaisams. Ne visi inverteriniai generatoriai užtikrina idealią sinusoidę, todėl renkantis būtina atkreipti dėmesį į techninius parametrus.

Elektros generatoriaus aušinimo tipas

Elektros generatoriaus aušinimo tipas tiesiogiai priklauso nuo jo galios ir numatyto darbo režimo.

Iki ~6–7 kW galios elektros generatoriai, nepriklausomai nuo kuro tipo (benzininiai, dujiniai, dyzeliniai), beveik visada naudoja oro aušinimą. Tai taikoma buitiniams ir lengviems pusiau buitiniams generatoriams, skirtiems epizodiniam arba riboto laiko darbui. Oro aušinimas konstrukciškai paprastas, tačiau riboja nepertraukiamo darbo trukmę esant didelei apkrovai.

Nuo ~8–10 kW galios generatoriuose pradeda atsirasti skysčiu aušinami varikliai. Ši riba nėra griežta, tačiau praktikoje būtent nuo šio galingumo oro aušinimas tampa neefektyvus ilgalaikiam darbui. Skysčiu aušinami generatoriai stabilesni termiškai, leidžia dirbti ilgesniais ciklais ir geriau toleruoja didesnę apkrovą.

Virš ~15–20 kW galios generatoriai praktiškai visada yra skysčiu aušinami, nepriklausomai nuo to, ar tai dyzelinis, ar dujinis sprendimas. Šiame diapazone generatorius projektuojamas ne kaip epizodinis, o kaip ilgalaikis arba nuolatinis elektros šaltinis.

Elektros generatoriaus darbo ciklas

Generatoriaus darbo ciklas apibrėžia, kiek laiko jis gali dirbti su nominalia apkrova be pertraukos.

Iki ~5 kW galios generatoriai su oro aušinimu paprastai skirti trumpiems darbo ciklams – kelioms valandoms su privalomomis pertraukomis. Tai avarinio ar laikino naudojimo klasė.

6–10 kW galios generatoriai jau gali dirbti ilgesniais ciklais, ypač jei apkrova neviršija 70–80 % nominalios galios. Šioje klasėje darbo ciklas stipriai priklauso nuo aušinimo tipo ir variklio konstrukcijos.

Nuo ~10–12 kW galios, ypač skysčiu aušinamuose generatoriuose, galima kalbėti apie ilgalaikį darbą – dešimtis valandų, laikantis gamintojo nustatytų techninių pertraukų. Virš ~20 kW generatoriai projektuojami jau kaip nuolatinio darbo agregatai.

Elektros generatoriaus įtampos stabilizavimas

Elektros generatoriaus įtampos stabilizavimo sistema nusako, kiek realiai svyruoja įtampa ir dažnis kintant apkrovai. Tai vienas svarbiausių parametrų, vertinant generatoriaus tinkamumą šiuolaikinei elektronikai. Skirtinguose galios diapazonuose naudojami skirtingi techniniai sprendimai, kurie iš esmės skiriasi savo tikslumu bei reakcijos greičiu.

• Analoginis AVR (dažniausiai iki 7 kW): Palaiko išėjimo įtampą maždaug ±5 % ribose. Dažnis čia tiesiogiai priklauso nuo vidaus degimo variklio sūkių. Staigiai paleidžiant galingesnį įrenginį (pvz., siurblį), įtampos šuoliai yra neišvengiami. Šis tipas puikiai tinka apšvietimui, statybiniams įrankiams ar kaitinimo elementams, tačiau jautresnei elektronikai gali būti rizikingas.

• Skaitmeninis AVR (8–15 kW ir daugiau): Mikrovaldikliu valdomi reguliatoriai reaguoja greičiau, o įtampos paklaidą sumažina iki ±2 %. Jei generatorius turi kokybišką sūkių reguliatorių, dažnio svyravimai išlieka minimalūs. Tokie sprendimai yra saugūs dujiniams katilams, šaldytuvams ir buitinei technikai.

• Inverterinė technologija (dažniausiai iki 9 kW): Tai pažangiausias stabilizavimo būdas. Variklio generuojama srovė pirmiausia išlyginama iki nuolatinės, o tada elektroniniu inverteriu suformuojama ideali 230 V / 50 Hz sinusoidė. Įtampos paklaida nesiekia ±1 %, o dažnis visiškai nepriklauso nuo variklio apsukų. Tai saugiausias pasirinkimas kompiuteriams ir medicininei įrangai, nors inverteriai turi mažesnį galios rezervą momentiniams paleidimo srovės šuoliams.

• Pramoninio lygio stabilizavimas (virš 20 kW): Čia stabilumas užtikrinamas derinant skaitmeninį AVR su elektroniniu variklio valdymo bloku (ECU). Tai leidžia išlaikyti itin stabilius parametrus net ir dirbant su netolygiomis trifazėmis apkrovomis.

Elektros generatoriaus triukšmo lygis

Triukšmo lygis glaudžiai susijęs su galingumu ir konstrukcija.

• Iki ~5 kW atviro rėmo generatoriai paprastai skleidžia 65–75 dB.

• 6–10 kW generatoriai be garso izoliacijos jau patenka į 75–85 dB zoną.

• Skysčiu aušinami generatoriai nuo ~10 kW, montuojami gaubtuose ar konteineriuose, gali veikti 60–70 dB lygiu, nepaisant didesnės galios.

Triukšmas čia mažinamas ne „stebuklais“, o mažesnėmis variklio apsukomis, masyvesne konstrukcija ir garso izoliacija.

Elektros generatoriaus paleidimo tipas ir automatika

• Iki ~5 kW generatoriai dažniausiai turi rankinį paleidimą.

• 6–10 kW klasėje elektrinis starteris tampa standartu.

• Nuo ~8–10 kW generatoriai dažniausiai palaiko automatinį rezervo įjungimą (ATS).

• Virš ~15–20 kW automatika, nuotolinis valdymas ir diagnostika laikomi bazine komplektacija.

Kaip elektros generatorius prijungiamas prie namo elektros sistemos

Elektros generatorius prie namo elektros sistemos prijungiamas per atskirą perjungimo grandį, kuri užtikrina, kad namo tinklas vienu metu būtų maitinamas tik iš vieno šaltinio – arba iš elektros tinklo, arba iš generatoriaus. Toks sprendimas leidžia visiškai atskirti generatorių nuo išorinės elektros linijos ir išvengti nevaldomo energijos grįžimo į tinklą.

Prijungimas paprastai organizuojamas per įvadinę jungtį ir perjungimo jungiklį, sumontuotą prieš pagrindinį namo elektros skydelį. Perjungimo jungiklis turi tris aiškias padėtis: maitinimas iš tinklo, visiškas atjungimas ir maitinimas iš generatoriaus. Tai leidžia kontroliuoti, iš kurio šaltinio tiekiama elektra, nekeičiant namo instaliacijos struktūros.

Dingus elektros tiekimui, namo tinklas atjungiamas nuo išorinio elektros tinklo ir perjungiamas į generatoriaus režimą. Generatorius maitina tik vidinę namo elektros sistemą, o elektros vartotojai parenkami pagal generatoriaus galią ir apkrovos rezervą. Dažniausiai tai apšvietimas, šildymo katilas, cirkuliaciniai siurbliai, šaldytuvas ir dalis rozečių.

Automatinis generatoriaus įjungimas dingus elektros tiekimui

Automatinio rezervo įjungimo sistema veikia tuo pačiu principu, tačiau be rankinio įsikišimo. Ji nuolat stebi įtampą pagrindiniame tinkle ir, jam dingus, automatiškai paleidžia generatorių bei perjungia namo elektros sistemą į autonominį režimą. Atsistačius elektros tiekimui, apkrova grąžinama į tinklą, o generatorius išjungiamas laikantis nustatyto darbo ciklo.

Generatorius ir realios elektros apkrovos

Generatoriaus galios parinkimas turi būti grindžiamas ne abstrakčiu „prietaisų sąrašu“, o apkrovos tipu ir jos elgsena paleidimo metu. Praktikoje svarbu ne tai, kiek kilovatų prietaisas „sunaudoja“, o kaip jis tą galią ima.

Prie pastovių apkrovų priskiriami elektros vartotojai, kuriuose nėra elektros variklių ir apkrova nesikeičia įjungimo momentu. Tai elektriniai virduliai, kaitinimo elementai, elektrinės viryklės, boileriai, apšvietimas, elektronika su pastoviais maitinimo šaltiniais.

Šių prietaisų galia generatoriui yra prognozuojama: 1 kW prietaisas realiai apkrauna generatorių 1 kW. Jei vienu metu planuojama naudoti 1 kW apšvietimo ir 1,5 kW kaitinimo apkrovą, pakanka generatoriaus, kurio nominali galia ne mažesnė kaip 2,5–3 kW, paliekant minimalų rezervą.

Tokios apkrovos nekelia reikalavimų paleidimo srovės rezervui, todėl čia svarbiausia bendra nominali galia ir darbo ciklas.

Elektros vartotojai su elektros varikliais ar impulsiniais maitinimo šaltiniais apkrovą generatoriui sukuria kitaip. Šaldytuvų kompresoriai, vandens siurbliai, oro kompresoriai, elektriniai įrankiai, suvirinimo aparatai paleidimo metu trumpam reikalauja 2–3 kartus didesnės galios nei vardinė.

Pavyzdžiui, 2 kW kampinis šlifuoklis realiai gali pareikalauti iki 4 kW paleidimo momentu. Jei tuo pačiu metu naudojamas 1 kW elektrinis virdulys, generatorius turi turėti ne mažesnę kaip 5 kW nominalią galią, kad paleidimas neįvestų sistemos į perkrovą.

Būtent ši apkrovų grupė dažniausiai ir „nužudo“ per silpną generatorių: įrenginys teoriškai turi pakankamai kilovatų, bet neturi momentinio galios rezervo.

Privačiame name beveik visada naudojama mišri apkrova: dalis prietaisų su pastovia galia, dalis – su paleidimo srovėmis. Tipinis pavyzdys – apšvietimas, šaldytuvas, cirkuliacinis siurblys, katilas ir keletas rozečių.

Tokiu atveju generatorius parenkamas pagal didžiausią galimą momentinę apkrovą, o ne pagal nuolatinę. Jei bendra pastovi apkrova siekia 2–3 kW, bet sistemoje yra siurblys ar kompresorius, realiai reikia 5–7 kW generatoriaus, net jei „ant popieriaus“ pakaktų mažiau.

Per silpnas generatorius dirba nuolatiniu perkrovos režimu: didėja degalų sąnaudos, atsiranda darbo pertraukos, krenta įtampa, greičiau dėvisi variklio ir generatoriaus mazgai. Per didelis generatorius, naudojamas su labai maža apkrova, taip pat nėra optimalus sprendimas – degalai sudega nevisiškai, kaupiasi nuosėdos, trumpėja alyvos tarnavimo laikas.

Todėl generatorius turi būti parenkamas ne „su didele atsarga“, o tiksliai pagal apkrovos tipą ir jos elgseną, atsižvelgiant į paleidimo momentus.