Дизельний генератор: як працює, схема і як вибрати для дому

Дизельний генератор — це дизельний двигун і електричний генератор (альтернатор) на одній рамі. Двигун крутить ротор, альтернатор виробляє змінну напругу 230 або 400 В, а регулятор стежить, щоб напруга й частота 50 Гц трималися в нормі. Від бензинового його відрізняють не лише паливо, а й спосіб займання суміші, вага, ресурс і характер роботи.

Ця стаття — про побутові дизельні генератори на 3–15 кВт для будинку, дачі чи майстерні: як вони влаштовані, як виглядає схема дизель-генератора від двигуна до щитка і як вибрати модель. Промислові станції на десятки й сотні кВА, де рахують кВА, контейнери й рідинне охолодження, розібрано окремо — у статті дизельна електростанція: як вибрати.

Дизельний генератор — це що: принцип роботи

У дизельному двигуні немає свічки запалювання. Поршень стискає повітря в циліндрі так сильно, що воно розігрівається до кількох сотень градусів, і в цю мить форсунка впорскує дрібно розпилене паливо — воно займається саме від температури стиснення. Звідси головні риси дизеля: вищий ККД і менша витрата на кіловат-годину, велика маса (циліндр і поршень тримають високий тиск) і важчий пуск на морозі, коли стиснене повітря нагрівається слабше.

Колінвал двигуна з'єднаний з ротором альтернатора. Щоб частота струму була 50 Гц, двигун класичного генератора тримає сталі оберти, а регулятор подачі палива додає дизель, коли зростає навантаження, і зменшує, коли воно падає. В інверторних дизельних генераторах інакше: альтернатор видає «сирий» струм, електроніка перетворює його на стабільну синусоїду 230 В / 50 Гц, а оберти двигуна підлаштовуються під навантаження — на малому споживанні він працює тихіше й витрачає менше.

Будова дизельного генератора: з чого він складається

Наприклад, EnerSol SKD-3B — найпростіша компоновка: відкрита рама, ручний запуск, двигун ES-178, бак 12,5 л, вага 85 кг. А KS 6500iDE S ATSR — інверторний дизель у шумозахисному кожусі з електростартером, баком 25 л і двома розетками: Schuko на 16 А та CEE на 32 А для кабелю до щитка.

Схема дизельного генератора: від двигуна до розетки

Електрична схема дизель-генератора для дому — це кілька послідовних ланок. Знати її корисно, щоб розуміти, де стоїть захист і куди правильно підключатися.

1. 1 Двигун → альтернатор. Обертання колінвала перетворюється на змінну напругу в обмотках статора.
2. 2 Регулятор напруги. У класичному генераторі це AVR, що тримає 230 В при зміні навантаження; в інверторному — електронний перетворювач, який формує чисту синусоїду.
3. 3 Автоматичний вимикач генератора. Знеструмлює вихід при перевантаженні чи короткому замиканні.
4. 4 Розетки або клеми. Розетки — щоб увімкнути прилади напряму; клеми чи потужна розетка на 32 А — для кабелю до щитка будинку.
5. 5 Перекидний рубильник або АВР у щитку. Перемикає будинок між мережею і генератором так, що вони ніколи не з'єднуються одночасно.
6. 6 Групові автомати будинку. Далі струм іде звичайною проводкою до споживачів.

У трифазному генераторі три обмотки з'єднані «зіркою» з виведеною нейтраллю: між фазою і нейтраллю — 230 В, між двома фазами — 400 В. На кожну фазу припадає лише третина номіналу, тож трифазний генератор на 7,5 кВт не дасть 7,5 кВт однофазним приладам. Детально — у статті трифазний чи однофазний генератор.

Схема з автоматичним резервом додає ще дві ланки: блок автозапуску, що подає команду на стартер, і контролер АВР, який стежить за напругою мережі. Так зібрано комплект AGT 10001DSEA + блок автоматики ATS22S: світло зникло — блок запускає двигун і перемикає будинок на генератор, світло повернулося — перемикає назад і глушить двигун. Які бувають схеми АВР — у статті АВР для генератора.

Дизельний генератор для дому: коли він доречний

Дизель виправдовує себе там, де генератор працює багато й довго: відключення по 8–12 годин, приватний будинок з насосом і котлом, майстерня, дача, де світла немає тижнями. На короткі відключення раз на кілька днів простіше взяти бензиновий — він легший, тихіший і доступніший. Порівняння трьох видів палива — у статті бензиновий, дизельний чи газовий генератор.

• Переваги: менша витрата на кіловат-годину, довгий ресурс, безпечніше зберігання палива, спокійно тримає тривале навантаження.
• Недоліки: вага — від 85 кг у моделі на 3 кВт до понад 300 кг у трифазних на 12–15 кВт; шум відкритих моделей 77–85 дБ; важчий пуск на морозі; вища вартість.
• Чого не любить: годинної роботи з мізерним навантаженням. Заради роутера й кількох ламп дизель на 10 кВт не запускають — для цього є зарядні станції.

Як вибрати дизельний генератор: сім критеріїв

1. Потужність

Складіть прилади, що працюватимуть одночасно, і додайте найбільший пусковий стрибок: холодильник на старті тягне близько 700 Вт, свердловинний насос — утричі більше за свій номінал. Зверху — 20–25% запасу. Дивіться на номінальну потужність, а не на максимальну: максимум генератор дає лише короткочасно. Покроковий розрахунок — у статті скільки кВт потрібно для дому.

Приклад (орієнтир): котел 150 Вт + холодильник 150 Вт + насос 1 кВт + світло й роутер 200 Вт + бойлер 1,5 кВт = 3 кВт робочого навантаження. Пуск насоса додає ще близько 2 кВт — пік 5 кВт. З запасом 20% виходить генератор з номіналом від 6 кВт.

2. Одна фаза чи три

Однофазний — для більшості будинків і всіх побутових приладів. Трифазний — коли є споживачі на 380 В: насос, верстат, компресор. Приклади: Full FDK 10000LE3 — 6,8 кВт на три фази з електростартером; на 12–15 кВт — Mitsui АРW-16 S-3 з номіналом 12,5 кВт і баком 45 л. Добірки — трифазні й однофазні дизельні генератори.

3. Відкрита рама чи кожух

Відкриті моделі гучні: у картках — 77–85 дБ. Тихі виконання помітно комфортніші: Mitsui PD-7S/3 при номіналі 6,5 кВт має 65 дБ. У котеджному містечку, де сусіди за парканом, різниця відчутна. Відкритий генератор ставлять під навісом або в провітрюваному боксі — як його облаштувати й відвести вихлоп, читайте в статті бокс і вихлоп для генератора.

4. Тип запуску

Ручний запуск дешевший, але смикнути дизель важче, ніж бензиновий мотор: компресія вища. Електростартер — це кнопка чи ключ і акумулятор, який треба підтримувати зарядженим. Автозапуск у парі з АВР вмикає генератор без вашої участі — як у трифазного NiK DG 17000 на 15 кВт. Добірка — дизельні генератори з автозапуском.

5. Класичний чи інверторний

Інверторний дизель дає чисту синусоїду й економить паливо на неповному навантаженні: KS 6500iDE S ATSR на 6 кВт і KS 9500iDE ATSR на 9,5 кВт з баком 18 л — у картці заявлено до 14 годин роботи на баку. Класичний з AVR простіший і доступніший; для котла й чутливої електроніки з ним інколи ставлять стабілізатор — коли він справді потрібен, розібрано в статті чи потрібен стабілізатор для генератора. Усі моделі цього типу — у добірці інверторних генераторів на дизелі.

6. Бак і автономність

У моделей на 3–7 кВт бак зазвичай 12,5–16 л, на 9–10 кВт — 25 л, на 12–13 кВт — 45–50 л. Там, де виробник указує час роботи, він помітно різниться: у KS 9200HDES-1/3 ATSR з баком 20 л — 11,1 години. Свою витрату під реальне навантаження порахуйте за статтею витрата палива генератора.

7. Вага й місце

Однофазні моделі на 3–10 кВт важать 85–170 кг (EnerSol SKD-5EB — 111 кг, Forte FGD8000E — 160 кг), трифазні на 12–15 кВт — понад 300 кг. Такий генератор не переносять щодня: йому потрібне постійне місце на рівній основі, з доступом для заправки й обслуговування.

Яку потужність брати: задача → модель

Підбірки за потужністю: дизельні генератори на 5 кВт, на 7 кВт, на 8 кВт, на 12 кВт, на 15 кВт. Понад 15 кВт, цілодобова робота чи об'єкт бізнесу — це вже дизельні електростанції з рідинним охолодженням.

Експлуатація: що варто знати до покупки

• Зимове паливо. Літнє дизпаливо на морозі густіє, фільтр забивається парафіном. Узимку заливайте зимове або арктичне. Якщо двигун уже не заводиться — причини й порядок перевірки в статті дизельний генератор не заводиться.
• Навантаження — не менше третини номіналу. Тривала робота майже вхолосту дає нагар у циліндрі, тож не беріть потужність із дворазовим запасом «про всяк випадок».
• Обкатка й масло. Перші години — без повного навантаження, заміна масла — за регламентом з інструкції. Яке масло лити — у статті яке масло для генератора.
• Акумулятор стартера. У моделях з електростартером і автозапуском АКБ має бути зарядженою, інакше автоматика не запустить двигун.
• Вихлоп і чадний газ. Генератор працює лише надворі або в провітрюваному приміщенні з виведенням вихлопу — ніколи в зачиненому гаражі чи підвалі.

Усі моделі — у розділі дизельні генератори з фільтрами за потужністю, фазами й типом запуску. Самовивіз — зі складу в с. Софіївська Борщагівка, доставка Новою Поштою по Україні, умови — на сторінках доставка і гарантія.