Введение  в  термодинамику  сложных  систем

 

Газификация дачного участка

 

Заправка сжиженным газом

 

 

 

Газовые  генераторы

 

В зависимости от типа двигателя, электрогенераторы делятся на дизельные, бензиновые и газовые. Самыми первыми были бензиновые агрегаты. Задуманные как предельно мобильные устройства, в качестве силовой установки они обзавелись легкими и упрощенными 2-тактными моторами, работающими на смеси бензина с маслом. Моторесурс таких генераторов не превышает 1000 часов при времени непрерывной работы не более 2–4 часов в день.

Позже в бензогенераторах конструкторы применили тяжелые многоцилиндровые 4-тактные двигатели с большим моторесурсом — до 5000 часов при непрерывной работе 8 часов в сутки. Очевидно, что с возрастанием мощности такие бензогенераторы перешли в класс стационарных, рассчитанных на постоянное базирование. Но в этом варианте они проигрывают дизельным агрегатам, наиболее популярным (что отнюдь не означает, что они по всем параметрам лучше) в настоящее время.

При всех своих достоинствах (сравнительно большом моторесурсе, низком расходе топлива, пожаробезопасности, разнообразии конструктивных решений и т.п.) дизельные генераторы во многом не отвечают сегодняшним требованиям экологической безопасности. Только нейтрализация продуктов сгорания дизельного топлива требует принятия серьезных (и дорогостоящих) мер! То же самое можно сказать и об уровне шума и вибрации.

Не удивительно, что постепенно область интересов рынка смещается в сторону генераторов, работающих на газе, как полностью отвечающих экологическим и эксплуатационным требованиям сегодняшнего дня. Газовые двигатели внутреннего сгорания работают по классическому четырехтактному циклу, в котором важную роль играет степень сжатия топливной смеси — чем сильнее можно сжать топливо без возникновения детонации, тем больше мощность двигателя. Антидетонационную способность топлива определяется октановым числом (чем оно выше, тем сильнее можно сжимать топливную смесь). Среднее октановое число газовых смесей — 102–105 — недостижимо для многих марок бензина.

Газовые двигатели устойчиво работают на обедненных смесях без возникновения детонации. Такие режимы позволяют сильно сократить выброс продуктов сгорания и сделать двигатель гораздо «чище» и тише, в том числе –  по уровню вибрации.

Современные газовые ДВС снабжаются электронной системой подачи, автоматически регулирующей состав топливной смеси в зависимости от нагрузки. Кстати, именно такая гибкость работы газовых моторов объясняет, почему ресурс автомобилей на газе в полтора-два раза выше их дизельных и бензиновых собратьев. При сгорании газа образуется меньше твердых частиц и золы, вызывающих повышенный износ цилиндров и поршней двигателя. Кроме того, масляная пленка дольше держится на металлических поверхностях — ее не смывает жидкое топливо, и, наконец, газ не вызывает коррозию металла.

И это еще не все. Традиционным двигателям присущи весьма токсичные выбросы, включая соединения свинца и сернистый газ. Последний при высоких температурах и повышенной влажности склонен к реакции образования паров сернистой и серной кислот, весьма агрессивного агента, крайне нежелательного в любых обстоятельствах.

Любые ДВС выбрасывают в атмосферу примерно одинаковое количество углеводородов. Но если у бензиновых и дизельных моторов в выхлопах преобладают легко окисляющиеся этил и этилен (именно окисленные углеводороды оказывают самое сильное токсическое и канцерогенное влияние), газовый двигатель выбрасывает метан, который из всех предельных углеводородов наиболее устойчив к окислению.

Электрогенераторы, построенные на базе современных газопоршневых двигателей, принципиально не отличаются от традиционных систем (за исключением силовой установки) и состоят из двигателя, альтернатора (электрогенератора) и технологической обвязки — узлов управления и обслуживания. Возможность гибкой стабильной работы газовых ДВС позволяет применять генераторы любого типа, руководствуясь, прежде всего, запросами потребителя, а не техническими параметрами конструкции. Так, в широкой гамме газовых генераторов присутствуют модели как с синхронными, так и с асинхронными альтернаторами, одно- и трехфазные. Кроме того, современные модели оснащаются стабилизаторами выходного тока, обеспечивающими самое высокое качество электроэнергии, и микропроцессорными узлами автоматического управления, мониторинга и контроля работы двигателя.

Не стоит забывать, что газовое топливо дешевле других видов горючего, и, соответственно, такая установка быстро окупается, а вырабатываемая электроэнергия имеет низкую себестоимость. КПД газовых генераторов может быть существенно повышен за счет утилизации тепла газовых двигателей. Эта технология — когенерация — процесс производства одновременно и электроэнергии и тепла при сжигании топлива, в последние годы приобретает все более широкую популярность.

Современные электрогенераторы — агрегаты высокотехнологичные. Подходить к их выбору следует обстоятельно, взвесив все аргументы и доводы. Поэтому целесообразно проведение небольшой технической экспертизы, которую лучше всего поручить специалистам.

 

Газопоршневые электрогенераторы

 

Газопоршневые электрогенераторы пред­ставляют собой экономичное и экологиче­ски чистое решение для систем резерв­ного электроснабжения.  Более того, гене­ратор может выступать и в роли основно­го источника электропитания, независи­мого и недорогого.

Газопоршневые электрогенераторы могут работать как на сжиженном газе (пропан-бутане), так и на метане (при­родном газе). Кроме этого, в сравнении с дизельными и бензиновыми, газопоршневые электрогенераторы облада­ют целым рядом преимуществ.

К ним, в первую очередь, относится большой срок службы (более 3,5 лет непрерывной работы). Высокий КПД двига­теля значительно снизит эксплуатационные затраты. При условии проведения периодического технического обслу­живания и своевременного ремонта срок службы агрегата увеличивается почти в два раза.

В современных газопоршневых генераторах применяют­ся оптимизированные конструкции камер сгорания, обеспечивающие интенсивную циркуляцию воздушного по­тока. За счет этого достигается улучшенное смешение топлива с воздухом, при этом значительно снижается рас­ход топлива.

Специальный подбор конструкционных материалов также позволил снизить уровень шума до отметки 79 дБ. Ряд мер предпринят и в области экологической безопасности, в ре­зультате чего достигнуто соответствие европейским (CE) И американским (EPA) экологическим требованиям.

Стабильность вырабатываемого напряжения обеспечива­ется электронной системой контроля и управления рабо­той агрегата. Электроника поддерживает оптимальные ре­жимы работы и быстро откликается на изменения нагруз­ки. Бесщеточный генератор снабжен автоматическим регу­лятором напряжения и демпфирующей катушкой.