Виды газогенераторов на природном газе для выработки электроэнергии
Многие владельцы загородных домов, дачных домиков, обустраивая свои владения, стремятся добиться максимальной независимости от внешних коммуникаций. Для обеспечения хозяйства электричеством устанавливаются системы автономной генерации. Из многочисленных разновидностей таких систем наиболее дешевыми и надежными являются газогенераторы для выработки электроэнергии на природном газе.
Как работают газогенераторы
Бытовые газовые генераторы, предназначенные для выработки электроэнергии, используются чаще всего в качестве резервных источников питания в загородных домах, на дачных участках. Если дом подключен к магистральной сети газопровода, то газогенератор на природном газе можно использовать в качестве основного источника электроэнергии. Для этого следует приобрести агрегат нужной мощности.
Принцип действия газогенераторного устройства заключается в преобразовании потенциальной энергии потока воздуха, подаваемого под высоким давлением, в электроэнергию. Поток воздуха высокого давления возникает при сгорании рабочей горючей смеси в специальной камере сгорания, причем топливо должно выгорать полностью. Процесс генерации электроэнергии обеспечивается наличием ротора и генератора в составе агрегата.
В конструкции агрегата предусмотрены две камеры сгорания, выполняющих разные функции. В первую емкость впрыскивается горючее и происходит частичное возгорание. Во второй камере полностью отрабатывается газ. Этот процесс происходит при температуре не менее 1100°С, при непрерывной подаче сжатого воздуха в камеру сгорания. Горячий воздух из второй камеры сгорания вращает генератор, вырабатывающий электроэнергию.
В составе отработанных газов присутствуют некоторые примеси, для охлаждения и удаления которых используются специальные фильтры. Газовые генераторы для своей работы используют баллонный сжиженный или магистральный природный газ. Модели, работающие на сжиженном газе, могут быть установлены в различных местах, в том числе и там, где отсутствуют бытовые газопроводы. Как правило, эти установки монтируются вне помещений (из-за своей шумной работы).
Область применения газогенераторов
Газовые генераторы представляют собой достаточно экономичное оборудование. Для обеспечения его нормальной работы требуется магистральный или баллонный сжиженный газ. Если загородный дом подключен к магистральной газовой сети, и газ подается стабильно, то газогенератор можно использовать в качестве независимого источника электроэнергии.
Бытовые агрегаты удобны тем, что могут быть установлены в любом месте, без капитальной конструкции для установки. Для обеспечения бесперебойной работы агрегата через специальное соединительное устройство можно подключить газовый баллон. Благодаря своей универсальности газовые генераторы могут использоваться:
- в промышленности;
- для электроснабжения загородных домов и коттеджей;
- в качестве резервного источника электроэнергии:
- для электроснабжения объектов туристического назначения.
Разновидности газогенераторов
По принципу действия различают два типа устройств – поршневые и турбинные. Поршневые более дешевые и могут работать на различных видах топлива.
Поршневые газогенераторы
Внешне эти агрегаты схожи со своими бензиновыми аналогами. Некоторые установки могут работать и на газе, и на бензине. В составе поршневого генератора имеется газовый редуктор, настраиваемый производителем. Газовое оборудование имеет блокировку выходного отверстия для предотвращения утечки газа при аварийной остановке двигателя. Основное достоинство поршневых установок – возможность использования различных видов газа.
В поршневых газовых генераторах устанавливаются моторы с жидкостным охлаждением. Горячая жидкость, охлаждающая двигатель, подогревает в зимнее время редуктор, что делает возможным использование пропана. Вал двигателя вращает ротор генератора, вырабатывающего электроэнергию.
Турбинные газогенераторы
Стандартный турбинный газогенератор для выработки электроэнергии состоит из четырех основных частей:
- компрессор высокого давления;
- камера сгорания, выполненная из жаропрочного металла;
- многолопастная турбина;
- электрический генератор.
Компрессор, всасывая атмосферный воздух, сжимает его до определенной степени и подает под высоким давлением в камеру сгорания. В камере сгорания газовое топливо смешивается с потоком воздуха, поддерживая непрерывный процесс горения. Для первоначального запала горючей смеси перед форсункой предусмотрена свеча. Управление процессом сгорания смеси осуществляется термопарой, устанавливаемой в камере сгорания.
Камера сгорания выполнена из жаропрочного металла, так как температура внутри камеры может превышать 1100°С. Процесс сжигания топливной смеси происходит при постоянном давлении. Газ, имеющий высокую температуру и давление, подается на лопатки турбины, также изготовленные из жаропрочного металла. Турбина вращается с высокой скоростью, передавая крутящий момент своего вала на ротор генератора.
Распространенные современные модели газогенераторов
Наиболее популярными на рынке газогенераторов являются газовые генераторы китайской фирмы «Kipor», российских фирм «Gazlux» и «Gazvolt». Вот некоторые аппараты различных моделей этих фирм.
Модель Kipor KNE 5500E мощностью 4.5 кВт/час электроэнергии. Поршневой двигатель установки может работать как на природном, так и на сжиженном газе. Может применяться в качестве основного источника электроэнергии на даче.
Модель Gazvolt Pro 6250A мощностью 6.0 кВт/час электроэнергии. Агрегат представляет собой класс поршневых агрегатов, в нем установлен одноцилиндровый четырехтактный двигатель производства США. Модель оснащена блоком автоматического запуска и системой аварийной остановки. Электромагнитный клапан автоматически прекращает подачу газа в газовый редуктор при аварийной остановке двигателя.
Модель Gazlux CC5000D мощность до 5.0 кВт/час может снабжать электроэнергией все электроприборы небольшого загородного дома. Имеет хорошую звукоизоляцию, что позволяет размещать его в помещении.
Экономические показатели газогенераторов
На выработку одного киловатта электроэнергии газогенератор расходует приблизительно 0.3 м3 газа. Если принять за базовые величины в России стоимость одного киловатта электроэнергии, равную 3.5 рубля, а стоимость одного кубометра газа, равную 6.5 рублей, то простой подсчет покажет, что стоимость одного киловатта электроэнергии, вырабатываемой газогенератором, равна 2.1 рубля, и газогенератор сможет окупить себя за полтора – два года эксплуатации.
Достоинства и недостатки газогенераторов
Идеальной техники, состоящей из одних только достоинств, не бывает. У любого устройства имеются как свои достоинства, так и недостатки. Газовые генераторы – не исключения. К достоинствам этих агрегатов относятся:
- подключение к магистральному газопроводу избавляет от необходимости запасать горючее;
- само устройство агрегата минимизирует вредные выбросы – чистое горение;
- экономичность – расход газа не превышает 0.4 м3;
- представляет собой надежный резерв электропитания;
- не требуется дополнительный топливный бачок.
К недостаткам можно отнести:
- мощность моделей, работающих на природном газе, составляет 70% от мощности бензиновых моделей;
- модели, работающие на природном газе, не могут работать при стихийных бедствиях;
- для подключения к газовой магистрали нужно вызывать специалистов;
- имеют достаточно большие габариты и вес.
Загрузка...
