Газогенераторы для выработки электроэнергии на природном газе

Экономия газогенераторов

Пример расчёта экономической эффективности и окупаемости газогенератора.

Газогенератор: GPG1000 (генератор поставляется в 3 вариантах):

Расчёт сделан из планируемого использования на 90% постоянной нагрузки, в режиме 24 часового рабочего дня, в течение 365 дней в году. С возможностью получения недостающей мощности, при пиковых нагрузках, от энергосетей.

ШЕСТЬ преимуществ газопоршневых установок

1. Эффективность: производство сразу двух видов энергии – электричества и тепла.
2. Снижение стоимости получаемой энергии от 2 до 5 раз.
3. Абсолютная независимость от центральных сетей.
4. Надёжность: рабочий ресурс не менее 50 000 моточасов.
5. Гибкость и настраиваемость системы.
6. Экологичность.

Расход на газ: 90 % постоянная загрузка 900 кВт

Расход на электроэнергию от центрального подвода

Итого: 34 992 000 рублей – 8 277 120 рублей – 2 407 800 рублей = 24 307 000 рублей (Ваша экономия в год)

Дополнительные расходы: Расходы на обслуживание (замена масла, фильтров, расход масла, з/п и т.д.). С учётом заработной платы обслуживающего персонала (3 человека с З/П 25 000 рублей/месяц).

Обслуживание газопоршневого генератора.

Постоянная работа газопоршневого генератора GPG 1000 на 90 % (900 кВт), 24 часа в сутки в течение 365 дней в году:

Выбор газогенераторов для выработки электроэнергии на природном газе

Для устройства независимого отопления и обеспечения собственной электроэнергией своего загородного дома или дачи хорошим помощником является газогенератор на природном газе. Разнообразие моделей и цен дает возможность выбрать и купить именно то, что нужно.

Устройство бытовых газогенераторов

Турбинный газогенератор для выработки электроэнергии содержит в своем комплекте:

Компрессор. Производит сжатие воздуха до определенного давления и подает его в камеру сгорания, представляющую собой полый сосуд.

Камера сгорания. Здесь воздух смешивается с топливом: природным или сжиженным газом, и начинается горение смеси. Для запуска агрегата предусмотрена свеча, а управление горением осуществляется термопарой, расположенной тоже в камере сгорания.

Турбина. На ее лопатки попадает газовый поток, выходящий из камеры, с высоким давлением и температурой. Потенциальная энергия этого потока превращается в механическую энергию вращения турбины. Лопатки турбины изготовлены из жаропрочного материала.

Генератор. Преобразует кинетическую энергию вращения в переменный ток напряжением 220 вольт для бытовых нужд и 380 вольт для производственных нужд.

Больше половины выработанной электроэнергии потребляет компрессор. Остальная ее часть отдается на сторону потребителям посредством встроенных розеток переменного тока.

Одна розетка обычно рассчитана на небольшую нагрузку, вторая — на полную мощность агрегата.

Все газогенераторы имеют каркас из стальных труб и защитную металлическую панель.

Типы газогенераторов

Газогенераторы на природном газе бывают турбинного и поршневого типа.

Как устроен турбинный генератор, описано выше.

У поршневых газогенераторов оборудование работает по типу двигателя внутреннего сгорания. Ток вырабатывается, как в автомобиле, только в сеть попадает через преобразователь, который трансформирует постоянный ток в переменный.

На нем устанавливается газовый редуктор с определенной производительностью. На выходном отверстии редуктора оборудована блокировка, предотвращающая утечку газа при внезапной остановке двигателя.

Преимущества газогенераторов поршневого и турбинного типа

Поршневые газогенераторы являются самыми дешевыми среди других моделей. Они удобны тем, что могут работать не только на природном газе из магистрального газопровода. Функционал агрегатов позволяет работать и на сжиженном баллонном газе. Некоторые из них могут использовать бензин.

Турбинные газогенераторы более дорогие, но менее шумные по сравнению с поршневыми. Турбина вращается постоянно, а поршневой двигатель работает циклически.

Они развивают мощность выше, чем поршневые газогенераторы. Срок их службы более длительный, так как при изготовлении используют дорогие материалы и комплектующие.

Самые распространенные современные модели газовых генераторов

Рассмотрим несколько популярных брендов газовых генераторов для выработки электрической энергии:

Kipor KNE 5500 E

Агрегат этой модели работает на природном газе из центрального газопровода, можно установить газовый баллон. Установка оборудована поршневым двигателем и вырабатывает в час 4,5 кВт электрической энергии.

В теплый период года указанный агрегат используют в качестве единственного источника снабжения электроэнергией. Стоимость газогенератора составляет в среднем 70 тысяч рублей.

Gazlux CC 2500 B

Эта модель пользуется на рынке большим спросом, несмотря на то, что мощность агрегата не превышает 2,5 кВт, а максимальное число часов бесперебойной работы составляет 3000.

Положительной стороной генератора является то, что во время отключения основного источника электроэнергии, установку можно использовать для обеспечения работы отопительного насоса. В помещении должна быть плюсовая температура воздуха.

Его стоимость 47000 рублей.

Gazlux CC 5000 D

Усовершенствованная модель, развивает мощность до 5 кВт, что вполне достаточно для снабжения электрической энергией всех электроприборов и оборудования в небольшом коттедже или загородном доме.

Благодаря хорошей звукоизоляции, эту установку можно размещать внутри помещений.

Стоимость этой модели составляет 95000 рублей.

Gazvolt Pro 6250А

Генератор оснащен одноцилиндровым четырехтактным двигателем Briggs&Stratton (США) и предназначен для объектов с максимальной нагрузочной мощностью 6 кВт. Он используется в аварийных ситуациях при отключении основного источника питания и оснащен блоком для автоматического включения резерва.

В случае аварийной остановки самого агрегата, подача газа в редуктор гарантированно прекращается с помощью электромагнитного газового клапана.

Уровень шума, производимого при работе данной модели, находится в пределах 75 дБ.

Расход топлива во время работы

Газовое топливо расходуется довольно экономно, примерно 0,3–0,4 кубических метра на 1 киловатт электроэнергии, вырабатываемой любым газовым генератором из перечисленных выше.

Учитывая то, что установка мощностью 5 квт способна удовлетворить все потребности в электроэнергии любого обособленного дома или дачи, затраты на газ не так велики.

Использование баллонов сжиженного газа емкостью 50 литров обеспечивает работу газогенератора в среднем в течение 19 часов.

Основные моменты при выборе бытового газогенератора

При выборе газогенератора на природном газе люди руководствуются своими предпочтениями. Для кого-то важен малый вес и использование в качестве резервного источника, а кому-то необходима длительная и бесперебойная работа. Почти всем хочется, чтобы это было не очень затратно.

Важные параметры работы агрегатов:

Прежде всего, нужно определиться с необходимой мощностью агрегата. Сделать это можно, суммируя мощность всех имеющихся в доме бытовых приборов. Обычно бывает достаточно мощности генератора не более 5 киловатт.

Имеет значение предполагаемый режим работы. Если назначение агрегата — работа при аварийных отключениях света, то следует обратить внимание на наличие блока автоматического включения резерва. Возможно, в этом случае целесообразно выбрать газогенераторное оборудование меньшей мощности.

Для постоянного использования лучше приобретать генераторы с жидкостным типом охлаждения. Они включаются и отключаются автоматически, не давая сильно нагреться агрегату. В период отключения электроэнергия подается от инверторов, входящих в комплект установки.

Газовые генераторы мощностью 10–25 кВт с жидкостным охлаждением могут обеспечить электроэнергией крупные коттеджи и дома. Они рассчитаны на беспрерывную работу в течение длительного времени.

Установки от 25 кВт и выше используются на небольших производственных предприятиях. В составе газотурбинных электростанций проектируется несколько таких агрегатов, работающих совместно.

Нужно определиться с местом установки газгена. Если планируется установить его внутри помещения, то нужно учесть уровень шума, его габариты и вес.

Компактные газогенераторы на природном газе

Устройство и принцип действия:

Главной частью миниэлектростанции, естественно, является генератор. В современных устройствах ведущих производителей, например Stark, Honda или Generac устанавливаются генераторы, способные обеспечивать стабильным током все бытовые устройства в доме: осветительные приборы, электронную технику, обогревательные котлы и т.п. без установки дополнительных стабилизирующих устройств. То есть, их можно подключать прямо к электросети дома или офиса. Мощность таких генераторов лежит в очень широких пределах (от 2 до 300 кВт), зависимо от нужд потребителя. В бытовых условиях вполне достаточно 3 – 5 кВт. На это и ориентировано большинство производителей.

Установка и подключение газоэлектрогенераторов:

Газогенераторы на природном газе устанавливаются в подсобных помещениях, котельных, подвалах и других помещениях, обладающих хорошей звукоизоляцией. Хотя газогенераторы и не слишком шумны, следует подумать о комфорте жильцов. Очень важным моментом является обеспечение надежной вентиляции для отвода выхлопных газов и устранения угрозы накопления природного газа в помещении при аварийной утечке.

Газовый генератор для дачи не нуждается в таком подключении – ему достаточно обыкновенного баллона, подсоединенного через редуктор. Это можно сделать самостоятельно. Газогенераторы для дачи, как правило, не очень мощные, соответственно и расход «голубого топлива» не велик, поэтому такого объема газа им хватит надолго.

Расчет мощности и температуры тёплого водяного пола

Калькулятора выбора мощности отопительного котла

Калькулятор расчета количества секций радиаторов

Калькулятор расчета метража трубы теплого водяного пола

Расчет теплопотерь и производительности котла

Расчет стоимости отопления в зависимости от типа топлива

Калькулятор расчет объема расширительного бака

Калькулятор расчета отопления ПЛЭН и электрокотлом

Расходы на отопление котлом и тепловым насосом

Выбираем газогенератор для выработки электроэнергии на природном газе

Некоторые хозяева загородной недвижимости пытаются организовать автономное отопление и электроснабжение своего жилья. Им на помощь могут придти газогенераторы для выработки электроэнергии на природном газе. В нашей статье опишем принцип работы такого устройства, ознакомимся с основными видами и некоторыми техническими характеристиками.

Как работает

Работа генератора заключается в преобразовании мощности потока воздуха, который образуется от сгорания рабочей смеси в электрическую энергию. Как известно, газовые генераторы могут работать и на дровах, но в нашем случае основным видом топлива считается природный газ. В состав самого простого механизма входят следующие элементы:

• Основной компонент — турбина;
• Компрессор для сжатия воздуха;
• Камера сгорания.

Принцип действия установки следующий: после попадания воздуха в компрессор происходит его сжатие, после чего потоки кислорода транспортируются в камеру сгорания. На этом участке определённые дозы топлива попадают в потоки кислорода, происходит загорание смеси.

Устройство поршневого газогенератора на примере модели Green Power

Доведённый до высоких температур газ попадает в турбину, его потоки используются для вращения лопаток. Чуть больше половины вырабатываемой электроэнергии используются для работы компрессора, остальная часть служит для включения генератора. В состав одного рабочего цикла входит два изобарных процесса, которые происходят в выхлопной трубе и камере сгорания.

Принцип работы турбины следующий:

• Сжатие воздуха в компрессоре до получения давления в одну атмосферу;
• Увеличение температуры рабочей смеси в камере сгорания;
• Расширение газов в турбине;
• Освобождение отработанных газов через выхлопную трубу.

Самыми дешёвыми моделями считаются поршневые генераторы, работающие на газе. По внешнему виду такие установки напоминают бензиновые аналоги. Некоторые приборы могут работать как на бензине, так и на газе. У подобных приборов имеется дополнительный карбюратор и бензобак, что даёт возможность оператору заливать любой из указанных видов топлива для дальнейшего получения электроэнергии.

Поршневой газген состоит из газового редуктора, продуктивность которого выставлена производителем. Выходное отверстие этого приспособления имеет блокировку, что позволяет предотвратить утечку газа при внезапной остановке двигателя.

Следует также обратить внимание на минус использования пропана в качестве топлива в зимнее время года. Дело в том, что рассматриваемый газ плохо испаряется при отрицательных температурах, поэтому редуктор нужно подогревать. В газовых генераторах обычно используют водяное охлаждение вместо воздушного (в бензиновых двигателях). В этом случае горячая вода будет постоянно подогревать редуктор.

Газовый генератор может оборудоваться ещё одним видом двигателя – это турбина. Такое приспособление состоит из трёх основных деталей:

• Компрессор или центробежный нагнетатель с огромным количеством лопаток. Основной задачей этого прибора считается подача сжатого воздуха в камеру сгорания;
• Вторая часть газгена — камера сгорания, выполнена в виде полости. Здесь установлена форсунка для подачи топлива и свеча. Последний элемент в отличие от бензинового двигателя служит для запуска турбины, ведь процесс горения происходит в генераторе постоянно. При нестабильном горении, например, во время запуска турбины, процесс управления зажиганием берёт на себя термопара, которая вмонтирована в камеру сгорания;
• В камере сгорания давление рабочей смеси возрастает в несколько раз. Далее поток газов направляется на лопасти турбины. Лопатки двигателя похожи на нагнетатель компрессора, но их изготавливают из жаропрочного материала. Под высоким давлением газа происходит вращение турбины и лопастей компрессора.

Достоинством газовой турбины по сравнению с поршневым генератором считается повышенная мощность и значительный срок службы оборудования. Если в поршневых двигателях рабочий цикл занимает только четверть времени, то в турбине крутящий момент присутствует всегда. Здесь происходят меньшие вибрации, но рассматриваемое оборудование изготавливают из дорогих комплектующих, что в конечном итоге увеличит стоимость прибора.

Себестоимость электроэнергии газогенератора

Многие покупатели перед приобретением газового генератора обращают внимание на срок окупаемости или себестоимость электроэнергии. По информации, полученной от производителей, стало ясно, что для вырабатывания киловатта электроэнергии потребуется примерно 0,3м3 природного газа. Если превратить эти цифры в стоимость энергоресурсов, то можно придти к следующему выводу. В нынешнем году киловатт электроэнергии в России стоит 3,5 рублей, куб газа – 6,5 рублей.

Установка газогенератора в помещении

Расход газа

Газовые генераторы считаются достаточно экономным оборудованием. В зависимости от модели на выработку одного киловатта электроэнергии уходит от 0,3 до 0,4м3 природного газа. Мощность таких установок колеблется от 2 до 300 киловатт в час, но для обеспечения загородного дома электроэнергией достаточно генератора с мощностью от 3 до 5 киловатт. Именно на такие модели обращает внимание большинство покупателей.

Вопрос стоимости актуален для многих потребителей, поэтому опишем технические характеристики некоторых популярных моделей газовых генераторов, особое внимание обратим на их стоимость.

Газогенератор KIPOR KNE5500Е

Газген Kipor KNE5500E – это малогабаритное энергооборудование с поршневым двигателем, который может выработать до 4,5 кВт электроэнергии в час. Топливо должно подаваться на рабочий агрегат под давлением не меньше 2кПа.

Здесь можно использовать баллонный газ и природный, который находится в центральном газопроводе. Средняя стоимость Kipor KNE5500E — 70000 рублей. Указанная установка используется в качестве автономного источника электроснабжения в тёплое время года.

Gazlux СС2500B — один из самых дешевых газогенераторов для выработки электроэнергии на природном газе

Вторая модель газового генератора Gazlux CC2500B считается одной из самых популярных на рынке. Стоит такое оборудование около 47 000 рублей, но его мощность ограничена 2,5 кВт, моторесурс не более 3000 часов беспрерывной работы. Установка может использоваться для работы отопительного насоса во время отключения электроэнергии. Устройство имеет воздушное охлаждение, поэтому используется в тёплое время года или при положительных температурах воздуха в помещении.

Ещё один газовый генератор китайского производства Gazlux CC5000D имеет достаточную мощность для обеспечения электроэнергией небольшого коттеджа или загородного дома. Эта установка оснащена звукоизолирующим материалом, её рекомендовано эксплуатировать внутри помещений. Стоит Gazlux CC5000D 95000 рублей.

Особенности газогенератора для выработки электроэнергии

Газовые генераторы для выработки электроэнергии функционируют на газу и могут использоваться в качестве источника энергии объектов разного целевого назначения. Основной принцип работы заключается в преобразовании тепловой энергии, которая выделяется по мере сгорания газообразного вещества в электрический эквивалент.

Область применения и назначение

Газогенераторы автономного типа для выработки электроэнергии повсеместно применяются в промышленности, в качестве источника энергоснабжения гражданских и бытовых объектов. Если в местности отсутствует централизованная электрическая сеть, тогда такой агрегат выполняет функцию постоянного источника энергии, в противном случае основная задача сводится к резервному энергоснабжению.

Популярность данные устройства получили благодаря относительной доступности топлива. Газовый генератор электричества может функционировать на базе нефтяных, шахтных газов или биосырья. В результате получается максимально доступная по себестоимости электроэнергия. Дополнительно к этому отмечается экологичность подобной техники.

Принцип работы и особенности конструкции

Чтобы газовый автономный генератор электричества исправно функционировал, да еще выдавал высокую степень производительности, необходимо обеспечить следующие условия:

• Возможность вырабатывать тепловую энергию, что обычно происходит при сгорании топлива;
• Преобразование этой величины в механический эквивалент, что реализуется посредством работы теплового двигателя;
• Еще одно преобразование, но уже механической энергии в электрическую, выполняется эта задача с помощью ротора генератора.

Газовый резервный генератор электричества иногда представляет собой некое подобие котла, который оснащен двумя камерами сгорания. Каждая из них выполняет свою задачу. Первичная камера предназначена для загрузки и частичного сгорания топлива. Вторичная же позволяет выработать газы в полной мере. При поддержании определенного уровня температуры (1100-1400 градусов) и при условии подачи недостаточного количества кислорода в камеру сгорания происходит процесс, который называется пиролизом. В результате горения образуются газы с долей примеси, которые подвергаются охлаждению и очистке посредством специальных фильтров.

Но существуют и более компактные генераторы для выработки электрического тока газовые. Эти устройства работают на сжиженном или природном газу. В первом случае наблюдается гораздо больше преимуществ, так как баллоны позволяют подключить источник автономного энергоснабжения даже в местности, где нет соответствующих условий для работы подобной техники.

Виды и типы устройств

Если рассматривать пиролизный автономный генератор для выработки электроэнергии, то различают всего три типа, отличия между которыми заключаются в процессе газогенерации:

Особенности каждого из типов касаются способа подачи топлива и непосредственно вида используемого материала. Так, в первом случае речь идет о небитуминозном топливе (уголь, полукокс), во втором – смоляной материал, например, дрова. Третий тип отличается конструктивно: воздух подается с боковой стороны и происходит этот процесс на большой скорости дутья через так называемые фурмы.

В остальных случаях подача воздуха и забор газа осуществляется на разных уровнях: прямой процесс газогенерации подразумевает подачу снизу, а забор газа – сверху, обратный процесс, соответственно, происходит в обратной последовательности.

Популярные производители

Если рассматривать газогенераторы компактные для выработки электроэнергии, купить их можно уже в пределах 35 000 руб. Например, это могут быть устройства производителя Generac, работающие на природном или сжиженном газу.

Причем пользователь получит функциональную технику мощностью от 2 кВт и выше. А вот пиролизные устройства обойдутся порядком дороже, учитывая их устройство и крупные габариты.

Из отечественных выделяются «ЭльтЭнергоЭффект», «Союзэнерго», «АэМэс». Также популярны марки «FG Wilson», «RIG». Преимуществами газовых установок являются их высокий ресурс работы, экологичность и относительная доступность топлива, в особенности, когда речь идет о пиролизных моделях.

Оценка пользователей

Если заинтересовали газогенераторы пиролизные для выработки электроэнергии, купить их можно за довольно большую цену, что обусловлено высокой производительностью и мощностью, некоторые модели выдают значение от 40 кВт и выше. Несомненно, при большой нагрузке такие агрегаты вполне оправдывают себя, но на практике пользователями нередко отмечается неудобство при эксплуатации и сложности обслуживания. Например, особенно трудно контролировать уровень влажности, влияющий на процесс горения.

Оборудование, которое работает на природном или сжиженном газу, занимает меньше места, также выдает высокую степень производительности, но его плюс в том, что можно подобрать вариант небольшой мощности (от 2 кВт). Однако есть и недостаток – не всегда использование газа в качестве топлива для работы автономного источника электроэнергии обходится дешево. Но такие модели намного проще эксплуатировать благодаря автоматическому процессу работы.

Выбор места для установки и особенности монтажа

Крупногабаритные пиролизные устройства, во-первых, не слишком привлекательны с виду, во-вторых, требуют довольно много места для расположения в жилой комнате. К тому же условия эксплуатации заставляют производить установку в специальном помещении. Поэтому для бытовых условий допускается использовать под эти нужды цокольный или подвальный этаж. Если агрегат соответствует степени защиты определенного уровня, тогда вполне можно расположить газогенератор под открытым небом.

Газовые автономные генераторы и электростанции, отзывы о которых в своем большинстве положительны, практически всегда заключены в закрытый кожух, который как раз и обеспечивает устройству определенный уровень защиты. Такая особенность является решающей при выборе места для установки, так как исключает какие-либо ограничения. Единственное, что следует соблюдать, так это необходимость расположения техники такого рода на максимально ровной поверхности. Если проигнорировать данное требование, то уровень издаваемого шума во время работы будет выше, а излишние биения основных элементов при вращении приведут к преждевременному износу и выходу из строя.

Пиролизные котлы рекомендуется устанавливать на участке, куда будет проще организовать подачу топлива. Нередко задействуются исполнения, поддерживающие прием дров длиной до 1,5 м. Трудно не согласиться, что в таких условиях довольно проблематично осуществить подачу древесины, если котел располагается где-то в помещении, например, на цокольном этаже. Также учитывается и уровень теплоотдачи оборудования, ведь во время горения температура достигает больших значений (до 1400 градусов). Исключение составляют, пожалуй, только котлы длительного горения, которые оснащены дополнительным слоем теплоизоляционного материала камер сгорания.

Еще одни нюанс – необходимость организации отвода выхлопа. Обычно пиролизное оборудование оснащено соответствующими элементами (дымоходами), которые имеют достаточную длину. Опять же, при установке в помещении необходимо организовать правильный и эффективный отток выхлопа за пределы объекта. В случае уличной установки эта проблема не возникает.

Таким образом, при правильной организации участка эксплуатации техники можно снизить необходимость регулярного обслуживания. Газогенераторное оборудование в сравнении с прочими видами и так требует намного меньше внимания ввиду того, что топливо сгорает полностью, что исключает необходимость регулярной очистки камер сгорания. Для пользователя главной остается задача по выбору техники с соответствующим уровнем мощности, чтобы обеспечить эффективную работу в полевых условиях, где отсутствуют централизованные сети. Важно не забывать также и о соответствии габаритов устройства с размерами помещения, где оно будет располагаться. Если газогенератор планируется установить на улице, тогда этот вопрос не является актуальным.