Инверторный генератор или обычный — что лучше?

Промышленные производители предлагают два основных варианта генераторов, классические и инверторные, работающих на дизельном топливе или используется бензиновый двигатель, газовые установки. Статистика показывает что системы, на которых стоит бензиновый двигатель, пользуются большим спросом.

Виды генераторов: классические и инверторные

Отличие электрической схемы в инверторных вариантах исполнения от обычных моделей, требует более подробного обзора. В этой статье будет рассмотрен принцип, как работает каждая модель.

Классический вариант генератора

Схема мотор-генератор работает: бензиновый двигатель внутреннего сгорания вращает ротор с магнитами внутри статорной обмотки. На обмотке статора, с помощью возникающей ЭДС наводится переменный ток, который снимается для полезной нагрузки. В большинстве случаев осуществляется прямое соединение вала мотора с валом ротора, этим обеспечивается одинаковая скорость вращения. Изменения скорости оборотов приводит к нестабильности тока и напряжения на выходе.

Классическая конструкция генератора

Нестабильная скорость вращения вала двигателя внутреннего сгорания, может вызвать различные причины:

• некачественное топливо;
• износ отдельных элементов двигателя;
• неточная отцентровка валов и другие факторы.

С точки зрения оценки, экономических показателей расхода топлива, оптимального режима эксплуатации, расчёты производятся с учётом полной нагрузки. При минимальной нагрузке длительное время работа будет экономически невыгодна, большой расход топлива при малом потреблении электроэнергии.

Классический пример такого варианта, когда в загородном доме всё электрооборудование рассчитано на максимальное потребление электроэнергии в 7кВт. При покупке обычного бензогенератора нужно исходить из максимально возможной потребляемой мощности. В холодное время года работа будет проходить в оптимальном режиме, учитывая, что подключены основные электроприборы:

• освещение;
• отопление (электрические тёплые полы);
• бойлер для нагрева воды и другие.

Общая схема подключения генератора к дому

Летом световой день дольше, освещение используется меньше, обогревающие приборы, вообще, не работают. Тогда расход будет 3 кВт – это менее 50% от расчётной мощности, но бензина или дизельного топлива двигатель будет расходовать по полной мощности на 7кВт.

Если купить аппарат меньшей мощности, зимой он не потянет отопительные приборы, получается замкнутый круг, приходится расходовать топливо на холостой режим эксплуатации.

При работе на холостом ходу, особенно когда топливо низкого качества, на свечах и поршнях двигателя внутреннего сгорания образуется сажный налёт, это требует проведения технического обслуживания. Если его не проводить расход топлива увеличится ещё больше и снизится мощность двигателя, ускорится износ трущихся элементов. Ремонт двигателя приведёт к финансовым затратам, которых можно было избежать при своевременном техническом обслуживании.

Во многих инструкциях указывается, что работа при нагрузке ниже оптимальной четверти запрещается. Указывается допустимое количество часов в год, для работы при нагрузке ниже 25% от оптимальной мощности в аварийных ситуациях. В случае нарушения этих правил, производители снимают с себя ответственность за гарантийные обязательства. По статистике 80% неисправностей происходит именно по этой причине.

Положительными качествами классических моделей генераторов считается:

1. доступная цена;
2. широкий выбор моделей разной мощности до 9 кВт;
3. надёжность и долговечность при правильной эксплуатации и качественном, своевременном техническом обслуживании.

Инверторные генераторы

В основе своей конструкции инверторные модели имеют классический вариант, тот же принцип преобразования энергии, двигатель внутреннего сгорания вращает вал ротора.

Как выглядит инверторный генератор

Существенное отличие, наличие блока с инверторной платой, которая многократно преобразует напряжение и ток, параметры получаемой электроэнергии становятся более качественными.

Основные элементы инверторных генераторов

Преобразование тока в инверторном генераторе:

1. Генератор вырабатывает переменный ток напряжением 220В, который поступает на выпрямитель.
2. Принцип выпрямления осуществляется по схеме моста на инверторных диодах, который преобразует переменный ток в постоянный, после чего он подаётся на фильтр.
3. Незначительная пульсация постоянного тока корректируется фильтром на основе электролитических конденсаторов.
4. Преобразующая цепь собрана по мостовой схеме, ключи на мощных тиристорах или транзисторах задают необходимую частоту 50 Гц, формируя переменный ток, подаваемый в нагрузку.

Структурная схема генератора с инвертором

5. Плата контроля и управления осуществляет измерения, выходных параметров тока, напряжения, частоты. По цепям обратной связи даются команды для корректировки искажений. Электронная система автоматически задаёт необходимое количество оборотов ротора.

Алгоритм работы инверторного генератора

Есть варианты генераторов, в которых постоянный ток направляется на подзарядку аккумулятора. С аккумулятора ток поступает на инвертор 12В/220В или 24В/220В, на выходе инвертора получается переменный ток с устойчивым напряжением 220В и частотой 50Гц.

Эта сложная электронная схема многократного преобразования обеспечивает не только стабильные параметры питающей электроэнергии. С их применением незначительные колебания скорости вращения мотора не влияют на стабильность параметров выходного напряжения и тока. Кроме того, для подзарядки аккумулятора можно использовать низкооборотный двигатель. На малых оборотах двигатель внутреннего сгорания потребляет существенно меньше топлива, чем на большой скорости вращения вала.

Недостатки:

1. Электронная схема такова, что аккумуляторная батарея является её составной частью, которая не извлекается. Заменить батарею после отработки установленного ресурса невозможно, необходима замена всего блока инвертора.
2. Ёмкость аккумуляторной батареи рассчитана на генерацию электроэнергии определённой мощности. Если был приобретён агрегат из расчёта выходной мощности на 5 кВт, а потом понадобилось увеличить нагрузку до 7кВт, то аккумулятор в этом случае будет быстро разряжаться, система не успеет его зарядить, придётся отключать всю или часть нагрузки для подзарядки аккумулятора.
3. В линейке инверторных генераторов нет моделей с мощностью выше 6 кВт, поэтому необходимо внимательно рассчитывать нужную мощность для объекта, учитывать варианты подключения дополнительных приборов в сеть.
4. Цена инверторных генераторов выше классических, в два раза больше.

Преимущества:

1. Качественная получаемая электроэнергия с устойчивыми параметрами.
2. Низкая вибрация и уровень шума не более 60 Дб, это не мешает людям разговаривать, не раздражает нервную систему.
3. Электронное управление автоматически корректирует работу системы при изменении величины нагрузки. Двигатель внутреннего сгорания работает на минимальных оборотах, это снижает расход топлива.
4. Компактные размеры конструкции, высокая надёжность и большой ресурс работы.

Итоги обзора

При выборе автономных источников питания надо учитывать много факторов:

• условия эксплуатации;
• общую мощность, потребляемую нагрузкой;
• сезонный период эксплуатации отдельных элементов нагрузки;
• требования к источникам питания бытовой электротехники;
• какой вид топлива для двигателя, бензиновый, дизельный или на газе;
• финансовые возможности потребителя и много других факторов.

Отдельные примеры выбора генератора:

1. Когда мощность потребляемой электроэнергии на объекте превышает 6 кВт, нет смысла рассчитывать на использование инверторных моделей. Производители делают генераторы только до 6 кВт. Значит, однозначно надо устанавливать классический вариант.
2. В случаях длительной эксплуатации, при сбалансированной нагрузке с выходной мощностью источника питания (потребляемая мощность нагрузкой должна приравниваться к максимальной мощности вырабатываемой генератором) использование классического варианта будет эффективнее.
3. Для медицинских учреждений, научно-исследовательских лабораторий, объектов с аппаратурой связи, где используются персональные компьютеры, требующие стабильных источников питания, при временной эксплуатации в аварийных ситуациях, в отсутствии электроэнергии в промышленных сетях лучше использовать инверторные генераторы.
4. Для частного дома, при наличии финансов, в случае длительной или постоянной эксплуатации, одним из оптимальных вариантов считается разделение нагрузки на разные источники питания.

Подключение генератора в распределительном щите на разные группы

Такое подключение, разделить источники питания для различных групп потребления электроэнергии, подходит для сетей освещения, розеток к которым подключаются компьютеры, телевизоры, бытовые приборы. Им необходимо подавать питание со стабильными параметрами, которое предоставит инверторный аппарат.

В системе отопления электрические «тёплые полы» с потребляемой мощностью 3 кВт, которая используется сезонно, разумно установить модель классического типа. Мощность такого аппарата должна быть примерно равная мощности нагрузки, это обеспечит оптимальный режим его работы, экономию топлива и безаварийную эксплуатацию.

Как выглядит подключение двух генераторов

Инверторный аппарат подключается в распределительном щите на розеточные и осветительные группы. Классические генераторы включаются на сети греющих кабелей, для отопления пола. Предпочтительней чтобы двигатели генераторов работали на одном виде топлива, дизельный или бензиновый.

5. Потребителям, для которых цена генераторов не имеет значения, в аварийных случаях лучше использовать инверторный тип. Это обеспечит экономичный расход топлива и исключит поломки дорогостоящего оборудования.

Видео. Сравнение генераторов

Учитывая все перечисленные выше условия, принцип работы каждой модели, а также сравнительный анализ по экономичности, производительности, надёжности, потребитель сможет определиться, какой генератор, классический или инверторный, будет оптимальным.