Газогенератор для выработки электроэнергии: поршневые и турбинные модели на природном газе, популярные марки

Обновлено: 26.04.2024

Многие владельцы загородных участков стараются организовать автономную систему энергоснабжения, чтобы не зависеть от поставщиков и форс-мажоров. А к некоторым домам и по сей день не подведены линии электропередачи. Для решения таких задач можно использовать газогенераторы для выработки электроэнергии на природном газе — сжиженном или магистральном.

Принцип работы

Электрическая энергия вырабатывается благодаря преобразованию энергии воздушного потока, который получается после сгорания горючей смеси. Генераторы могут работать на дровах, бензине, дизеле или газе. В механизм бытового газогенератора входят:

Турбина.
Компрессор. Используется для нагнетания и сжатия воздуха.
Камера сгорания.

В компрессор попадает воздух. Он сжимается и попадает под давлением в камеру сгорания. В это же время воздух смешивается с топливом, происходит возгорание полученной смеси. Разогретый газ подаётся в турбину. Потоки начинают раскручивать встроенные лопатки. Работа турбины заключается в расширении нагретой смеси.

Около 60% получаемого электричества тратится на работу компрессора. В одном рабочем круге происходит одновременно два изобарных процесса. Один — в камере сгорания, а другой — в трубе для отвода газов.

Поршневые газогенераторы

Поршневые типы генераторов на газу для электричества являются самыми дешёвыми. Они очень похожи на бензиновые установки. Некоторые модели работают и на газу, и на бензине. В них дополнительно встраивается карбюратор с бензобаком. Благодаря этому можно переключаться на любой из имеющихся видов топлива для получения электричества.

Поршневой газогенератор для электричества состоит из редуктора. Мощность выставляется изготовителем. Он оборудован автоматической блокировкой выходного отверстия. Это предотвращает утечку газа, если двигатель остановится.

Главное преимущество газовых поршневых генераторов в том, что можно использовать разные виды топлива. Можно брать как сжиженный газ из баллонов, так и обычный, который поступает по центральному газопроводу.

Также существуют и минусы применения пропана в холодное время года. Этот газ при низких температурах очень плохо испаряется, поэтому нужно постоянно подогревать редуктор.

Бензиновые генераторы имеют воздушное охлаждение. Газовые — водяное. Поэтому горячей воды для нагрева редуктора в зимнее время будет достаточно.

Турбинные генераторы

Турбина — это один из видов двигателя газовых электрогенераторов. Потребители часто выбирают именно эти установки. Такие генераторы имеют три основных элемента:

Компрессор. В турбинных установках компрессор имеет множество лопаток. Служит для нагнетания давления и передачи в камеру сгорания.
Камера сгорания. Это пустотелый отсек. В нём установлены свеча зажигания и форсунка, подающая газ. Свеча требуется только для запуска установки (горение происходит беспрерывно). Также в камере сгорания установлена термопара. Она регулирует процесс зажигания во время запуска.
Турбина. Давление смеси воздуха и газа увеличивается в несколько раз в камере сгорания. Эта смесь подаётся на турбину. Лопатки начинают вращение. Так происходит выработка электроэнергии.

Главным преимуществом перед поршневыми газогенераторами является увеличенная мощность устройства и большой срок эксплуатации. В турбине — беспрерывный крутящий момент, а в поршневом генераторе он занимает только 25% всего рабочего времени. Но такое оборудование производится из дорогостоящих элементов, что отражается на конечной стоимости.

Обзор популярных моделей

Первая модель — SDMO PERFORM. Производитель SDMO является очень известным французским брендом, который выпускает как бензиновые, так и газовые электрогенераторы. Их продукция предназначена для бытового и промышленного применения. Компания комплексно подходит к работе над новыми моделями. Это обеспечивает хорошие показатели работоспособности устройств и их долговечности.

SDMO PERFORM имеет небольшие размеры и вес. В качестве топлива использует сжиженный или природный газ. Мощность по паспорту — 2,4 кВт. Запускается вручную. Имеет две розетки для подачи 220 В. Предусмотрено воздушное охлаждение. Расход составляет 1,2 литра в час. Цена устройства — около 60000 рублей.

Модель GG7200-A от компании Russian Engineering Group. Это довольно известный производитель на постсоветском пространстве. Модель GG 7200- A имеет среднюю производительность. Её вполне достаточно для небольшого дома или дачи. Имеет хорошие показатели безопасности. Если какой-либо элемент выйдет из строя, то автоматические клапаны прекратят подачу топлива в камеру сгорания.

Эта модель больше и тяжелее предыдущей. Имеет две розетки на 220 В и одну на 12 В. Мощность газогенератора составляет 5,5 кВт, но можно получить и 6 кВт. Запуск может осуществляться вручную или автоматически. Расход газа — 1,7 л/ч. Имеет воздушное охлаждение.

Некоторые хозяева загородной недвижимости пытаются организовать автономное отопление и электроснабжение своего жилья. Им на помощь могут придти газогенераторы для выработки электроэнергии на природном газе. В нашей статье опишем принцип работы такого устройства, ознакомимся с основными видами и некоторыми техническими характеристиками.

Как работает

Работа генератора заключается в преобразовании мощности потока воздуха, который образуется от сгорания рабочей смеси в электрическую энергию. Как известно, газовые генераторы могут работать и на дровах, но в нашем случае основным видом топлива считается природный газ. В состав самого простого механизма входят следующие элементы:

Основной компонент — турбина;
Компрессор для сжатия воздуха;
Камера сгорания.

Принцип действия установки следующий: после попадания воздуха в компрессор происходит его сжатие, после чего потоки кислорода транспортируются в камеру сгорания. На этом участке определённые дозы топлива попадают в потоки кислорода, происходит загорание смеси.

Обратите внимание! Горение газа происходит при одинаковых параметрах давления. В данном случае камера сгорания применяется для прогревания воздуха.

Устройство поршневого газогенератора на примере модели Green Power

Доведённый до высоких температур газ попадает в турбину, его потоки используются для вращения лопаток. Чуть больше половины вырабатываемой электроэнергии используются для работы компрессора, остальная часть служит для включения генератора. В состав одного рабочего цикла входит два изобарных процесса, которые происходят в выхлопной трубе и камере сгорания.

Принцип работы турбины следующий:

Сжатие воздуха в компрессоре до получения давления в одну атмосферу;
Увеличение температуры рабочей смеси в камере сгорания;
Расширение газов в турбине;
Освобождение отработанных газов через выхлопную трубу.

Поршневые

Компактный газогенератор

Самыми дешёвыми моделями считаются поршневые генераторы, работающие на газе. По внешнему виду такие установки напоминают бензиновые аналоги. Некоторые приборы могут работать как на бензине, так и на газе. У подобных приборов имеется дополнительный карбюратор и бензобак, что даёт возможность оператору заливать любой из указанных видов топлива для дальнейшего получения электроэнергии.

Поршневой газген состоит из газового редуктора, продуктивность которого выставлена производителем. Выходное отверстие этого приспособления имеет блокировку, что позволяет предотвратить утечку газа при внезапной остановке двигателя.

Обратите внимание! Основным достоинством поршневых газогенераторов считается возможность работы с разными видами топлива. Это может быть сжиженный баллонный газ или метан, который поступает в установку с центрального газопровода.

Следует также обратить внимание на минус использования пропана в качестве топлива в зимнее время года. Дело в том, что рассматриваемый газ плохо испаряется при отрицательных температурах, поэтому редуктор нужно подогревать. В газовых генераторах обычно используют водяное охлаждение вместо воздушного (в бензиновых двигателях). В этом случае горячая вода будет постоянно подогревать редуктор.

Турбинные

Газовый генератор может оборудоваться ещё одним видом двигателя - это турбина. Такое приспособление состоит из трёх основных деталей:

Компрессор или центробежный нагнетатель с огромным количеством лопаток. Основной задачей этого прибора считается подача сжатого воздуха в камеру сгорания;
Вторая часть газгена — камера сгорания, выполнена в виде полости. Здесь установлена форсунка для подачи топлива и свеча. Последний элемент в отличие от бензинового двигателя служит для запуска турбины, ведь процесс горения происходит в генераторе постоянно. При нестабильном горении, например, во время запуска турбины, процесс управления зажиганием берёт на себя термопара, которая вмонтирована в камеру сгорания;
В камере сгорания давление рабочей смеси возрастает в несколько раз. Далее поток газов направляется на лопасти турбины. Лопатки двигателя похожи на нагнетатель компрессора, но их изготавливают из жаропрочного материала. Под высоким давлением газа происходит вращение турбины и лопастей компрессора.

Турбинный газген

Достоинством газовой турбины по сравнению с поршневым генератором считается повышенная мощность и значительный срок службы оборудования. Если в поршневых двигателях рабочий цикл занимает только четверть времени, то в турбине крутящий момент присутствует всегда. Здесь происходят меньшие вибрации, но рассматриваемое оборудование изготавливают из дорогих комплектующих, что в конечном итоге увеличит стоимость прибора.

Себестоимость электроэнергии газогенератора

Многие покупатели перед приобретением газового генератора обращают внимание на срок окупаемости или себестоимость электроэнергии. По информации, полученной от производителей, стало ясно, что для вырабатывания киловатта электроэнергии потребуется примерно 0,3м3 природного газа. Если превратить эти цифры в стоимость энергоресурсов, то можно придти к следующему выводу. В нынешнем году киловатт электроэнергии в России стоит 3,5 рублей, куб газа - 6,5 рублей.

Установка газогенератора в помещении

Обратите внимание! Из простых подсчётов можно узнать, что один киловатт электроэнергии, полученной от газогенератора, обойдётся его владельцу в 2,1 рубля, что в полтора раза дешевле государственного тарифа. Эта небольшая разница пойдёт на покрытие стоимости прибора, он полностью окупится за 1…1,5 года эксплуатации.

Расход газа

Газовые генераторы считаются достаточно экономным оборудованием. В зависимости от модели на выработку одного киловатта электроэнергии уходит от 0,3 до 0,4м3 природного газа. Мощность таких установок колеблется от 2 до 300 киловатт в час, но для обеспечения загородного дома электроэнергией достаточно генератора с мощностью от 3 до 5 киловатт. Именно на такие модели обращает внимание большинство покупателей.

Вопрос стоимости актуален для многих потребителей, поэтому опишем технические характеристики некоторых популярных моделей газовых генераторов, особое внимание обратим на их стоимость.

Газогенератор KIPOR KNE5500Е

Газген Kipor KNE5500E - это малогабаритное энергооборудование с поршневым двигателем, который может выработать до 4,5 кВт электроэнергии в час. Топливо должно подаваться на рабочий агрегат под давлением не меньше 2кПа.

Здесь можно использовать баллонный газ и природный, который находится в центральном газопроводе. Средняя стоимость Kipor KNE5500E — 70000 рублей. Указанная установка используется в качестве автономного источника электроснабжения в тёплое время года.

Gazlux СС2500B — один из самых дешевых газогенераторов для выработки электроэнергии на природном газе

Вторая модель газового генератора Gazlux CC2500B считается одной из самых популярных на рынке. Стоит такое оборудование около 47 000 рублей, но его мощность ограничена 2,5 кВт, моторесурс не более 3000 часов беспрерывной работы. Установка может использоваться для работы отопительного насоса во время отключения электроэнергии. Устройство имеет воздушное охлаждение, поэтому используется в тёплое время года или при положительных температурах воздуха в помещении.

Ещё один газовый генератор китайского производства Gazlux CC5000D имеет достаточную мощность для обеспечения электроэнергией небольшого коттеджа или загородного дома. Эта установка оснащена звукоизолирующим материалом, её рекомендовано эксплуатировать внутри помещений. Стоит Gazlux CC5000D 95000 рублей.

ГАЗОВЫЕ ГЕНЕРАТОРЫ «GREEN POWER»
ПРОИЗВОДИТЕЛЬ: SHANGHAI CHENGCHANG POWER TECHNOLOGY CO., LTD. (КИТАЙ).

Марка	Перечень работ	Цена розничная, руб
Green Power CC6000 NG/LPG 22V	С доставкой и установкой	92000 р. (без автоматики)
Green Power CC5000 NG/LPG 22V	С доставкой и установкой	54000 р. (без автоматики)
Стоимость блока автоматики с доставкой 16000 р.

Газовые генераторы «GREEN POWER» выпускаются с 2003 года про-мышленной китайской компанией «Chengchang Power Technology Co., LTD», расположенной в самом промышленом центре Китая — в Шанхае.

Главный девиз компании «Chengchang Power Technology Co.» — «ЧИСТАЯ ЭКОЛОГИЯ». Это отражено в названии генераторов «GREEN POWER», которое можно перевести как — «GREEN POWER».

Генераторы «GREEN POWER» в настоящее время экспортируются более, чем в 15 стран мира. Объем выпускаемой продукции превышает 150 000 штук в год. Более 80% продукции экспортируются в следующие страны: США, Германия, Россия, Пакистан, Саудовская Аравия, Албания, Боливия, Бразилия, Аргентина, Вьетнам, Иран, Индонезия, Филиппины, Нигерия и др.

Газовые генераторы «GREEN POWER» — это высоко технологичные современные агрегаты, применяемые для выработки резервной (аварийной) электроэнергии (50 Гц, 220 В), мощностью от 1,2 до 4,8 кВт. Работают генераторы на сжиженном (LPG пропан-бутан) и на природном (NG) газе. Переключение работы генератора со сжиженного газа на магистральный газ осуществляется простым поворотом рукоятки.

Уровень шума у генератора соответствует международным нормам, и ниже, чем у бензиновых и дизельных аналогов. Генераторы просты в обслуживании, запуск генератора производится как от электростартера,так и вручную. Обладают высокой надежностью.

В генераторах «GREEN POWER», благодаря системе электронного управления, которой оснащен двигатель, в выхлопных газах значительно снижены количество соединений азота и угарного газа, что обеспечивает чистый выхлоп. Генераторы отвечают всем современным международным требованиям, и являются экологически безвредными для окружающейсреды. В 2006 году генераторы были протестированы и одобрены международным «Агентством по охране окружающей среды» (EPA, США). Концентрации всех компонентов вредных выхлопных газов оказались намного ниже допустимых пределов.

U.S. ENVIRONMENTSL PROTECTION AGENCY

Компонент выхлопных газов	HC	NOx	HC+NOx	CO
г/кВт.час	г/кВт.час	г/кВт.час	г/кВт.час
Генератор cc5000LPG (сж.газ)	0,6	6,4	7,0	68
Допустим значения ЕРА на 2007 г.	/	/	12,1	610

СРАВНЕНИЕ ГАЗОВОГО И БЕНЗИНОВОГО ГЕНЕРАТОРОВ ПО СОСТАВУ ВЫХЛОПНЫХ ГАЗОВ

Компонент выхлопных газов	CO	HC ppm	NO xppm
Газовый генератор	0,05-1	100-200	180-150
Бензиновый генератор	5-10	2000-3000	1200-2500

Результаты сравнительных испытаний двух генераторов HONDA и «GREEN POWER» с аналогичными типами двигателей, показали, что генератор «GREEN POWER» явно превосходит генератор Honda по выходной мощности. Все генераторы «GREEN POWER» прошли технические испытания в различных климатических условиях РФ с положительными результатами. Все модели генераторов «GREEN POWER» сертифицированы в России до 22.10.2009г. и имеет сертификат соответствия РФ: №РОСС CN.AИ48.B01225 от 22.12.2006 г.

ПРЕИМУЩЕСТВА ГАЗОВЫХ ГЕНЕРАТОРОВ «GREEN POWER»

Удобство эксплуатации, транспортировки и хранения.
Надежность и простота в ремонте.
Низкий объем потребления и доступность топлива, выгодно отличает данный тип генераторов от остальных.
Практически полное отсутствие вредных компонентов в выхлопных газах.
Долгий срок службы (на 25% дольше бензинового или дизельного генератора), дости-гается за счет использования более чистого топлива, меньшего накапливания нагара в камере сгорания.

CФЕРА ПРИМЕНЕНИЯ ГАЗОВЫХ ГЕНЕРАТОРОВ «GREEN POWER»
Генераторы применяются для резервного (аварийного), автономного энергоснабжения. Генераторы «GREEN POWER» необходимы для беспере-бойной работы систем отопления, водоснабжения (котлы, бойлеры, насосы), бытовых приборов (холодильник, телевизор, стиральная машина и др.)

ЭКОНОМИЧЕСКИЕ ВЫВОДЫ, РАСЧЕТЫ И ПРИМЕРЫ

Рыночная стоимость генераторов «GREEN POWER» на российском рынке находится примерно на уровне с бензиновыми и дизельными аналогами, но моторесурс выше на 25%, а стоимость единицы газа, по сравнению с бензином или дизелем на кВт электроэнергии, значительно ниже, отсюда вывод: генератор «GREEN POWER» самый эффективный источник резервного электропитания!

Компактные, надежные, недорогие генераторы «GREEN POWER», позволяет владельцу быть абсолютно независимым от плановых и аварийных отключений электроэнергии, а зачастую и вовсе отказаться от услуг поставщиков электроэнергии, особенно в России, где наблюдается непрерывный рост цен на электроэнергию и наблюдаются перебои с электроснабжением.

Расчёт стоимости 1кВт/часа вырабатываемой электроэнергии генератором СС5000 и сравнительные характеристики и преимущества по сравнению с бензиновыми аналогами.

Стоимость вырабатываемой электрогенератором СС5000 электроэнергии 1кВт/часа при использовании в качестве топлива сжиженного газ 4,8 рубл. — это в 1,7 раза дешевле, чем у бензиновых и дизельных аналогов. При использовании природного газа - 1кВт/час = 0,42 рубл., что в 19 раз дешевле, чем у аналогичных бензиновых и дизельных агрегатов.

Топливо — LPG-сжиженный газ (пропан-бутановая смесь).
Стоимость заправки 50л. баллона 300руб.(по ГОСТу такой баллон должен заправляться на 85%),в данном баллоне 20кг сжиженного газа. Расход станции 1,6 кг/час, следовательно 1 час работы 5кВт электростанции стоит потребителю 24 рубля и кВт/час стоит 24 /5=4,8 рубля (расчёты произведены при максимальной нагрузке).

Топливо-NG-природный газ.
Стоимость 1м3 природного газа = 1,2 руб. Расход станции 1,75 м3/час, следовательно 1 час работы 5кВт станции стоит 2,1 руб. и 1кВт/час обходится потребителю 0,42 рубля (расчёты произведены при максимальной нагрузке).

СРАВНЕНИЕ С БЕНЗОГЕНЕРАТОРОМ.

Бензогенератор 5кВт с двигателем HONDA потребляет 2,2 литра в час. 1час работы стоит потребителю 39,6рубл. Стоимость 1 кВт/час = 7,92 рубл.

УСТРОЙСТВО И ПОДКЛЮЧЕНИЕ ГАЗА К ГЕНЕРАТОРУ «GREEN POWER» (СС5000) И МЕРЫ ПРЕДОСТОРОЖНОСТИ

Расстояние между работающим генератором и зданием или другим оборудованием должно быть не менее 1м.
Устанавливайте генератор только на ровные горизонтальные поверх-ности, иначе уровень машинного масла может оказаться недостаточным.
Никогда не включайте генератор в закрытом помещении или в условиях повышенной влажности (дождь, густой туман и прочее).
Никогда не сжимайте шланг подачи газа и избегайте его порезов об острые детали устройства.
Не оставляйте легко воспламеняющиеся или взрывающиеся предметы (бензин, спички и т.п.) рядом с работающим генератором. Безопасная дистанция должна составлять 6 м.
Регулярно проверяйте места соединений, газовый шланг на предмет герметичности или повреждений. Если обнаружите поломку, замените деталь.AAA• Не дотрагивайтесь до глушителя во время работы генератора.
Во время обслуживания или ремонта двигателя исключите подачу топлива.
Используйте только детали производителя или эквивалентные им (при полной уверенности их соответствия). При использовании иных деталей генератор может выйти из строя.

ВНИМАНИЕ! Для подключения Вашего генератора к источнику газа проконсультируйтесь со специалистами службы газа, обратитесь к ним за помощью при первом запуске генератора. Неосторожное обращение с генератором или неправильное его подключение может стать причиной несчастных случаев.

ТРЕБОВАНИЯ К ГАЗУ

Генератор, работающий на природном газе (NG):

Генератор, работающий на сжиженном газе (LPG):

Согласно нижеприведенной таблице.
Топливный бак должен быть снабжен регулятор давления газа и клапаном

ДАВЛЕНИЕ НА ВЫХОДЕ ДОЛЖНО СООТВЕТСТВОВАТЬ СЛЕДУЮЩИМ НОРМАМ:

Тип генератора	CC1200-LPG CC2000-LPG CC3000-NG/LPG CC5000-NG/LPG	CC3000-NG/LPG CC5000-NG/LPG
Кровень подачи топлива	Ql>=1.1kg/h (или Ql>=0.6m3/h)	Ql>=2kg/h (или Ql>=1m3/h)
Регулятор давления на выходе	2.8kpa-+0.5kpa	2.8kpa-+0.5kpa

ВЫБОР ТИПА ТОПЛИВА (только для моделей работающих и на природном, и на сжиженном газе).

Читайте также: