Типы и виды генераторов для выработки электроэнергии

Разновидности генераторов и их применение

Генераторы  в самом широком смысле этого слова представляют собой устройства, которые могут производить некоторую форму желаемого результата.

Чаще всего этот выход рассматривается как электрическая энергия, но это также может быть туман или дымка, особый газ, такой как двуокись углерода, водород, кислород, азот или хлор, заряженная частица, такая как ион, или особая форма электрических сигналов, таких как синусоидальная волна или электрический импульс, с желаемыми характеристиками к его форме волны.

В этом руководстве основное внимание будет уделено обсуждению генераторов, вырабатывающих электроэнергию. Как правило, этот тип генератора преобразует движение, генерируемое входным источником энергии, в электрическую энергию желаемого напряжения и частоты.

Большинство из этих устройств установлены стационарно и используются в ситуациях, когда требуется резервный генератор или  генератор аварийного питания на случай  отключения электроэнергии, влияющего на основной источник питания объекта.

Существует некоторое совпадение в терминологии, используемой для описания генераторов электроэнергии. Термин «электрогенераторная установка» (или генераторная установка) обычно используется для обозначения генератора, который работает в паре с двигателем, работающим на определенном типе топлива, например, на дизельном топливе.

Однако вместо того, чтобы говорить «генераторная установка на дизельном топливе», это устройство иногда называют «дизель-генератором», при этом подразумевается генератор, который работает в паре с  дизельным двигателем  в качестве входного источника энергии.

В этой статье будет представлен обзор различных типов существующих генераторов, которые можно разделить в нескольких направлениях, а именно:

  1. По источнику энергии, используемому в качестве входа
  2. По применению или отрасли, в которой используется генератор

В разделах ниже обсуждаются генераторы с разбивкой по источникам энергии, а также по приложениям или отраслям. Сразу после этого следует раздел, посвященный генераторам, подходящим для домашнего использования.

Типы генераторов по виду используемой энергии

Обычными входными источниками энергии для генераторов являются либо ископаемое топливо, которое сжигается в двигателе для создания вращательного движения внутри генератора, природный источник энергии, который улавливается и приводится в движение, либо существующая форма энергии, которая уже была произведена и может быть использоваться в качестве источника ввода.

Генераторы источников энергии на ископаемом топливе

Генераторы, основанные на источнике энергии из ископаемого топлива, включают  генераторные установки на дизельном топливе, которые иногда называют  дизель-электрическими генераторными установками  или  дизель-генераторами,  бензино-электрические генераторные установки,  также называемые  бензиновыми генераторами,  генераторами на природном газе и  генераторами на пропане.

Хотя по большей части выходная мощность, генерируемая этими устройствами, представляет собой переменный ток, доступны  электрические генераторные установки постоянного тока.

Генераторы природных источников энергии

Другие типы генераторов, которые используют преимущества природного источника энергии, включают  солнечные генераторы,

Типы и виды генераторов

ветряные генераторы и  гидроэлектростанции,  которые используют движение текущей воды для производства электроэнергии. Эти устройства подпадают под общую категорию  экологически чистых систем производства электроэнергии.

Генераторы, использующие существующую энергию

Когда форма энергии уже была создана другой машиной или процессом, эту энергию иногда можно захватить и использовать для производства электроэнергии. Примеры этого включают  гидравлические генераторы, которые используют гидравлическое давление, которое уже было создано машиной, используя эту жидкость под давлением для работы генератора, вырабатывающего электроэнергию.

В другом примере  термоэлектрические генераторы  могут использоваться для производства электроэнергии от источника температурного градиента на основе явления, известного как эффект Зеебека.

Большинство генераторов являются  синхронными генераторами, что означает, что в генераторе вращающийся компонент, известный как ротор, движется с той же скоростью, что и магнитное поле, а выходная частота электрического тока является прямой функцией скорости вращения генератора.

Виды генераторов по применению

Генераторы, которые производят электричество для  электрического освещения и питания, хотя и наиболее распространены, ни в коем случае не являются единственным применением этих устройств.

Подобно тому, как на электростанциях могут использоваться  генераторы с приводом от паровой турбины  или  газотурбинные генераторные установки, в других отраслях промышленности существуют особые потребности и для удовлетворения этих потребностей существуют промышленные генераторы.

Возьмем, к примеру, авиастроение. Генераторы для самолетов  различаются по типу в зависимости от таких факторов, как размер самолета и конкретные требования к мощности. Меньшие самолеты могут использовать простой генератор постоянного тока или генератор переменного тока, приводимый в движение двигателем.

Вместо этого более крупные самолеты могут использовать  генераторы переменного тока  и использовать комбинацию шин переменного и постоянного тока для питания электрических систем на борту самолета.

Сюда могут входить так называемые  авиационные турбинные генераторы  или контейнеры, которые используют давление воздуха, возникающее в результате скорости движения самолета по воздуху, для вращения турбины, которую можно присоединить к электрическому генератору.

Это один из примеров  турбины или турбогенератора. В аэропортах, Генераторы наземной поддержки  и  стартер-генераторы самолетов  используются для обеспечения питания, когда самолет выключает свои двигатели и, следовательно, больше не вырабатывает электроэнергию для работы освещения салона и других систем.

Автомобильные генераторы обычно называются  генераторами переменного тока  и вырабатывают выходной переменный ток, который выпрямляется в источник постоянного тока для электроники и систем автомобиля. Существуют генераторы для других транспортных средств, где существуют более высокие требования к мощности, например, генераторы для транспортных средств для  отдыха.

Морские генераторы обеспечивают электроэнергию на борту судов и обычно используют двигатели корабля в качестве источника входной энергии.

На фермах  генераторы с приводом от коробки отбора мощности  используют вращение карданного вала двигателя трактора для выработки электроэнергии. Это один из примеров  портативного генератора.

Сварщикам нужен особый тип генератора, соответствующий требованиям по напряжению и току, связанным с электродуговой сваркой. Генераторы дуговой сварки  специально разработаны для обеспечения чрезвычайно высокого выходного тока, который легко может достигать сотен ампер и более.

Генераторы для домашнего использования

В то время как использование генераторов широко распространено в промышленности, бытовые генераторы, предназначенные для питания домов, представляют собой еще один большой сегмент приложений генераторов.

В домах, которые питаются от электросетей, могут возникнуть перебои в подаче электроэнергии, вызванные погодными условиями. Когда питание отключается на короткие промежутки времени, это неприятно, но с этим можно мириться при условии, что такие отключения происходят нечасто.

Генераторы для домашнего использования

Однако непогода может нанести ущерб инфраструктуре электросетей особенно в труднодоступной местности и, таким образом, привести к перебоям в работе, которые длятся несколько дней или более недели.

По этим причинам многие домовладельцы могут использовать генераторы для домашнего использования.

Большинство домашних генераторов можно разделить на две большие категории:

  • Портативные генераторы, предназначенные для временного обеспечения электроэнергией ограниченного числа приборов или устройств во время отключения электроэнергии в коммерческих целях.
  • Системы резервных генераторов, которые интегрированы в панель автоматического выключателя дома и подключены через автоматические переключатели для автоматического включения во время отключения электроэнергии в коммерческих целях.

Портативные генераторы для домашнего использования

Портативные генераторы обычно используются для обеспечения временных потребностей в электроэнергии для домов. Эти устройства меньше по размеру и их легко транспортировать со склада на другие места, где они могут быть размещены для работы.

Большинство этих генераторов оснащены двигателем внутреннего сгорания, работающим на бензине, пропане или природном газе. Некоторые модели могут работать на нескольких или на всех этих видах топлива.

Учитывая, что они производят дымовые газы при сжигании ископаемого топлива, они не могут эксплуатироваться внутри зданий или сооружений и должны находиться снаружи во время работы. Портативные генераторы доступны в магазинах товаров для дома и в хозяйственных магазинах.

В большинстве случаев портативные генераторы обеспечивают питанием ограниченное количество приборов и оборудования, которые считаются критически важными для работы во время отключения электроэнергии.

Покупателям необходимо принять решение относительно своих потребностей в электроэнергии в случае аварийного отключения и выбрать модель подходящего размера и способную обеспечить достаточную мощность для этого оборудования.

Как правило, на генераторе имеется ряд электрических розеток, к которым можно подключить удлинители и проложить их для временного включения необходимых приборов, таких как холодильники, морозильники или микроволновые печи.

Читайте:  Генераторы от CHAMPION, рейтинги, отзывы

Функции, которые часто доступны в этих устройствах, включают защиту прерывателя цепи, автоматический электрический запуск, отсечку при низком уровне масла, счетчики часов работы и датчики перегрева. Хотя эти генераторы доступны по цене и портативны, они предназначены для временного использования.

Поскольку многие из них предназначены для работы на легкодоступном бензине, емкость бака является ограничивающим фактором, требующим дозаправки. Модели на пропане могут иметь доступ к топливным бакам большего размера, если в доме есть газ.

Читайте: Как выбрать хороший генератор для дома и дачи

Природный газ, когда он доступен, также может использоваться для питания некоторых моделей портативных генераторов, тем самым уменьшая проблему дозаправки.

Системы резервных генераторов

По сравнению с переносными генераторами системы резервных генераторов отличаются по нескольким ключевым параметрам:

  • Это более крупные устройства с большей мощностью, способные обеспечить большую часть или все электрические потребности дома, а не только критически важные приборы.
  • Они стационарно установлены и готовы к работе в случае отключения электроэнергии в коммерческих целях, вместо того, чтобы храниться и требовать настройки.
  • Они полностью интегрированы в электрическую систему дома за счет прямого подключения к панели автоматического выключателя, вместо того, чтобы полагаться на временную проводку с использованием удлинителей.
  • Они питаются от домашнего природного газа или пропана, что исключает частую дозаправку, связанную с портативными генераторами, работающими на бензине.
  • У них есть возможность автоматического обнаружения и запуска, а это означает, что устройство обнаружит, когда пропадает электроэнергия, и автоматически запустит генератор, чего портативные генераторы не делают.
  • Они размещены в корпусах, чтобы выдерживать воздействие условий окружающей среды, в отличие от портативных устройств.

Системы резервных генераторов требуют значительно больших инвестиций, чем портативные генераторы. Помимо покупной цены агрегата, которая выше, поскольку системы резервных генераторов имеют гораздо большую мощность, существуют дополнительные единовременные затраты, связанные с установкой.

Эти затраты на установку включают в себя физическое размещение генераторной системы, затраты на прокладку газопровода к генератору и затраты на электрическую установку в доме. Система работает электрически через устройство, называемое безобрывным переключателем.

Читайте: Как выбрать резервный генератор питания для загородного дома

Передаточный переключатель позволяет генератору безопасно контролировать работу бытовой электросети. Когда система обнаруживает, что произошел сбой, она подает сигнал на запуск генератора, и как только он достигает стабильного рабочего состояния, автоматический переключатель изолирует электрические цепи дома от электросети, а затем переключает питание генератора на электрические цепи дома.

Этот процесс известен как последовательность «сломай, затем сделай». Используя промежуточное положение выключателя, которое находится между положением питания от сети и положением питания от генератора, автоматический переключатель обеспечивает необходимую изоляцию и гарантирует, что во время переключения с питания от сети на питание от генератора не возникнет дугового разряда и короткого замыкания.

Переключатели рассчитаны на электрическую мощность дома или предприятия, для которого устанавливается генераторная система. Итак, если в доме есть электросеть на 200 ампер, то и безобрывный переключатель рассчитан на 200 ампер.

Системы резервных генераторов, предназначенные для автоматического переключения, будут использовать автоматические переключатели резерва. Существуют также ручные переключатели, которые можно установить и использовать с генераторами меньшего размера и даже с портативными генераторами.

Как следует из названия, ручные переключатели требуют вмешательства человека для физического переключения на питание генератора от сети.

Принятие решения о выборе системы генератора для домашнего использования в чрезвычайных ситуациях представляет собой компромисс между стоимостью и удобством. Решение также зависит от наличия топлива для запуска устройства.

Для домов или предприятий, работающих на природном газе или пропане, оптимальным вариантом является резервная генераторная система. В местах, где нет доступа к такой услуге, возможно, потребуется использовать портативные бензиновые генераторы меньшего размера для обеспечения электроэнергией в случае отключения электроэнергии.

Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Добавить комментарий

8 − восемь =

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: