Правила выбора газогенератора для выработки электроэнергии

Содержание:

Виды
Обзор видов
Электростанции для продолжительного электроснабжения
Виды систем
- Монтаж и этапы работ
- Итог
Рекомендации
Лучшие модели газовых генераторов для дома по мнению редакции
Самодельные станции
Достоинства и недостатки
Как работает
Устройство и принцип работы газогенератора на дровах
Преимущества и недостатки газгена

Виды

Существует несколько типов и разновидностей газовых генераторов:

По типу используемого топлива:

На сжиженном газе, в баллонах (пропан-бутан) – самый недорогой вариант генераторов, поскольку возможно использование только одного вида газа, сжиженного.
На сжиженном газе, в баллонах (пропан-бутан) и природном (магистральном) газе – самая распространенный и удобный вариант, так как всегда можно выбрать, какой газ использовать. Такой вариант представлен наиболее широким ассортиментов моделей генераторов, так как пользуется наибольшим спросом.
На сжиженном газе, в баллонах (пропан-бутан) и бензине – битопливные модели, предоставляющие возможность использовать газ (также только 1 вид, сжиженный), либо бензин.

По типу охлаждения:

Воздушные – наиболее экономичный вариант по стоимости, но ограниченный по времени безостановочной работы.
Жидкостные – как правило, неограниченные по времени безостановочной работы, ограничением может быть необходимость проведения технического обслуживания (ТО) по прошествии определенного времени работы, а также замена и добавление необходимого топлива.

По типу использования:

Обычные отдельные модели, самый недорогой и распространенный вариант
Когенерационные установки – для одновременной выработки электрической и тепловой энергии для жилых, производственных и коммерческих объектов.
Синхронизированные установки – комплект из нескольких газовых генераторов, для возможности выбора их одновременной работы, или использования частично.

По типу применения и защиты:

Открытые – применяются в случае хранения и использования в помещениях открытого или полуоткрытого типов, более экономичный вариант по стоимости.
Закрытые (в кожухе, контейнере и т.п.) – используются при необходимости установки на открытой местности, в этом случае присутствует защита от осадков, холода, сильного ветра, мороза и метели. Кроме того, такие варианты обладают меньшей шумностью при работе.

Обзор видов

Виды и правила выбора двухконтурных газовых котлов отопления

Электрогенератор – это лишь общее название для ряда различной техники, которая классифицируется как минимум по трем критериям. Каждый из них имеет значение, если вы хотите обзавестись качественной техникой, соответствующей всем вашим ожиданиям.

По функциональности

Самый простой вариант – стандартная автономная станция на газу, которая умеет только забирать газ из трубы или баллона и сжигать его, вырабатывая электрическую энергию.

Когенерационный мини-генератор уже представляет собой на порядок более сложную конструкцию, поскольку он при помощи встроенного теплообменника утилизирует тепло, выделяющееся в процессе горения

Это устройство, конечно, никак не поможет для нужд отопления, зато пространство вокруг газотурбинного аппарата не будет перегрето, что во многих случаях важно

Наконец, тригенерационная модель – это генератор электроэнергии, выполняющий заодно и функции кондиционера. Вопрос в том, насколько хватит его мощности, но столь функциональный агрегат теоретически может выйти и на самоокупаемость.

По конструкции и виду использования

Здесь классификация довольно простая – кому-то нужен аварийный источник электроэнергии, который не планируют включать часто, где-то газогенератор играет роль периодической подстраховки для ненадежных линий электропередач, а в отдельных случаях прибор оказывается необходимым для постоянного использования.

По той же логике стоит обратить внимание на его мощность и сопоставить ее с потребностями дома. Модели до 5 кВт стоит рассматривать как скромные – даже если вы пользуетесь электричеством в одиночку, одновременно работающие холодильник и мультиварка могут оказаться для него слишком серьезной задачей

По типу топлива

Об этой классификации мы очень коротко уже упоминали выше. Модели, работающие на магистральном природном газе, включаются в сеть газоснабжения. Такой агрегат лишен мобильности, но зато он обеспечивает достаточную мощность, служит долго, не заставляет думать о том, как пополнять запасы топлива. Модели на сжиженном газе работают по совершенно другому принципу – не будучи привязанными к трубе, они являются портативными.

Возможность транспортировки зависит только от объема баллона, но есть и вообще скромные конструкции, которые при большом желании можно брать в поход, особенно на машине. Из-за сравнительно малых запасов газа в баллоне такой аппарат обычно не выдает большой мощности. В силу общей скромности своих параметров такое устройство часто бесшумное или близкое к этому показателю.

Отдельно следует заметить, что есть еще и газогенераторы, работающие на газе промышленного производства, включая биогаз и попутный газ, получаемый в процессе нефтедобычи. Магистралей с таким топливом нет, соответственно, чаще всего это портативные модели с баллоном. Приобретая такой агрегат, уточните, насколько он приспособлен к работе на альтернативных видах топлива – это может пригодиться.

Электростанции для продолжительного электроснабжения

Полный обзор и правила выбора ультрафиолетовой лампы

В эту категорию отнесу дорогие модели, способные работать до 12 часов бесперебойно. Пригодится для «капитальных» загородных домов и малого производства, где возможны длительные перебои в электроснабжении,а ограничиваться в электричестве нельзя. При наличии сетевого газа такие электростанции оптимальный выбор, потому что стоимость «бензинового» или «дизельного» киловатт-часа в 5-6 выше, да и газовая электростанция обслуживается реже и дешевле. В этом классе стоит присмотреться к инверторным агрегатам — они выдают идеальную синусоиду при всех режимах эксплуатации. Так же важен звукоизоляционных кожух. Одно дело терпеть 75 дБ тарахтения пару часов, а совсем другое находиться в шуме сутками.

7. Briggs&Stratton 8 kW Standby Generator – от 194 000 руб.

Электростанция американского производителя оснащена оригинальным V-образным двигателем Briggs&Stratton. Двигатель чувствителен ГСМ — поэтому используйте оригинальное масло производителя, стоит примерно 5$ за литр. На других, даже хороших маслах движки Briggs&Stratton живут недолго. Уровень шума 68 Дб вполне ощутимый, поэтому генератор лучше вынести подальше от дома. Что касается ремонтопригодности — запчасти редкие. Например, маслосъемные, компрессионные кольца приходится подбирать от других производителей или заказывать. Отсюда ремонт может оказать чуть-чуть дороже.

Характеристики Briggs&Stratton 8 kW Standby Generator

Характеристика	Значение
Тип топлива	Сжиженный газ; Магистральный газ
Мощность активная, кВт	7
Максимальная активная мощность, кВт	8
Тип генератора	Синхронный
Тип охлаждения	Воздушное
Тип стартера	Электрический
Двигатель	Briggs & Stratton Vanguard V-Twin (США)
Мощность двигателя, л.с.	17
Количество тактов	4
Объем двигателя, куб. см	570
Расход топлива	0,6 кг/кВтч (сжиженный газ); 0,59 куб.м./кВтч магистральный газ)
Уровень шума, дБ	68
Вес, кг	123
Размеры, мм	710x890x620
Разработка/ Производство	США

В сети много роликов о достоинствах двигателей Briggs&Stratton, вот в подтверждение ролик о не убиваемом четырехтактном Бриггсе:

8. Generac 7044 — от 270 000 руб.

Производитель заявляет о уникальной технологии пассивного охлаждения двигателя, что увеличивает ресурс двигателя. В моей практике был ремонт двигателя — причина которому стал износ поршневой. Вскрытие показало: залегание колец можно было избежать, меняй хозяин масло чуть по-чаще. Использовать только фирменное масло производителя — не переваривают американцы нашу жижу без нужных присадок. Конструкция аппарата своеобразная, но ремонтопригодная, все починилось на ура. Есть жалобы на строенное зарядное устройство для АКБ. У Generac плохо развитая дилерская сеть, поэтому этот генератор попал в мои руки,а не в их сервисный центр.

Характеристики Generac 7044

Характеристика	Значение
Тип топлива	Сжиженный газ; Магистральный газ
Мощность активная, кВт	7
Максимальная активная мощность, кВт	8
Тип генератора	Синхронный
Тип охлаждения	Воздушное
Тип стартера	Электрический
Двигатель	Generac G-Force (США)
Мощность двигателя, л.с.	17
Количество тактов	4
Объем двигателя, куб. см	530
Расход топлива	0,58 кг/кВтч (сжиженный газ); 0,48куб.м./кВтч (магистральный газ)
Уровень шума, дБ	60
Вес, кг	175
Размеры, мм	1218x732x638
Разработка/ Производство	США

На видео запуск генератора зимой. Беспроблемный пуск возможен, если питаемся магистральным газом:

9. Gazvolt Pro 8500 Neva 06 — от 229 000 руб.

Принцип действия и правила подключения интеллектуальных счетчиков электроэнергии

На 8 кВт электрической мощности стоит двигатель по-слабее, чем Генерака и Бриггса. Отсюда — чуть меньший ресурс. Чтобы станция жила дольше, дайте ей прогреться на холостом ходу, не спешите давать нагрузку. Станция оснащена защитными системами от перегрева, потери масла, перегрузки поэтому сломать его будет трудно. По генератору есть косяк с подшипником вала, но он меняется без особых проблем. Что касается выходных параметров — синусоида ровная, даже газовый котел без стабилизаторов воспринимает его ток.

Характеристики Gazvolt Pro 8500 Neva 06

Характеристика	Значение
Тип топлива	Сжиженный газ; Магистральный газ
Мощность активная, кВт	7
Максимальная активная мощность, кВт	8
Тип генератора	Синхронный
Тип охлаждения	Воздушное
Тип стартера	Электрический
Двигатель	Subaru EX 40 DS (Япония)
Мощность двигателя, л.с.	15
Количество тактов	4
Объем двигателя, куб. см	404
Расход топлива	0,5 кг/кВтч (сжиженный газ); 0,4куб.м./кВтч (магистральный газ)
Уровень шума, дБ	65
Вес, кг	170
Размеры, мм	1200x700x810
Разработка/ Производство	Россия

Виды систем

Инверторного типа оборудования

Отличием газового генератора инверторного типа является производство электроэнергии со стабильным напряжением. Такая особенность используется для обеспечения питанием приборов высокой чувствительности к перепадам: медицинской и измерительной техники, электронного оборудования и т. д.

Газовый генератор данной модификации отличается компактными размерами, удобной транспортировкой и приятным дизайном. Специальный корпус с шумопоглощающими элементами делает работу устройства практически бесшумной. Существенная экономия ресурса, которая достигается за счет регулировки оборотов движка в зависимости от нагрузки — еще один несравненный плюс данного агрегата.

Газогенераторы на углях используются в тех регионах, где нет доступа к магистральным сетям. Агрегаты устроены с отсеком для загрузки твердого топлива (угля, опилок и даже отходов). Под отсеком с топливом вихревого газогенератора находится камера, где и образуются генераторные газы в процессе неполного сжигания топливного ресурса, благодаря дозированному «дутью». Поступление воздушных масс реагирует с горючими элементами топливной массы и образует генераторный газ.

Пиролизный газогенератор

Использование пиролизного генератора обусловлено его всеядностью. Данный агрегат употребляет любой вид твердого топлива вплоть до мусорных отходов. Несмотря на это, аппарат продуцирует чистые газы и отличается экологичностью.

Газовый генератор пиролизного типа оснащен современным управлением, бездымной дозагрузкой топливного сырья и многими новинками технических разработок. Основная привлекательность — дешевизна и доступность топливного ресурса.

Принцип работы водородной модели основан на расщеплении молекул воды под действием электротока (электролиз). Разделение молекулы воды на кислород/водород образует активный газ, продукт горения которого дает энергию. Водородный газогенератор отличается экономичностью топливного ресурса и повышенной производительной мощностью.

Водородный газогенератор современной модификации оснащен электронным управляющим блоком, который автоматически регулирует подачу электроэнергии, в зависимости от рабочей ситуации. Это значительно экономит энергетический расход. Опция аварийного оповещения предупредит о возможной поломке водородного газогенератора. Корпус и рабочие детали агрегата сконструированы из нержавеющей стали — это обеспечивает работу устройства довольно длительный срок — 20 и более лет. Водородный газогенератор широко используется в промышленности.

Немного о вихревом генераторе:

Использование вихревых газогенераторов обусловлено экономичным топливным ресурсом — стружки, отходы деревообрабатывающей промышленности, шелуха подсолнечника и прочее сырье. В процессе горения вырабатывается газ необходимого качества, который схож по своим рабочим свойствам с природным. Принцип горения топлива в вихревых газогенераторах характеризуется отсутствие доступа кислорода, что обеспечивает образование газообразного вещества необходимых качественных характеристик.

Монтаж и этапы работ

Как подключить газовый генератор к центральной магистрали? Во-первых, необходимо получить разрешение специализированных государственных служб.
При монтаже ГГУ в подсобке следует обеспечить помещение отводящей системой выхлопных газов, установить отточную вентиляцию. Это можно осуществить самостоятельно, пользуясь инструкциями. Также можно пригласить для подключения генератора газа от магистральной газовой системы мастера. Работа будет стоить примерно 15-45 000 рублей.
При подключении генератора к баллону, разрешение спецслужб не требуется.

Итог

Выбор необходимой модели генераторной установки нужно согласовывать с целесообразностью применения в ваших условиях. При отсутствии магистрального и баллонного газа можно установить вихревые или пиролизные агрегаты. Водородные установки требуют наличия электричества и стоят дорого.

Для обслуживания электронной техники и приборов с высокой чувствительностью к скачкам напряжения используют инверторные модели ГГУ

И последнее — обратите внимание на рабочий ресурс, указанный в моточасах, а также на защитный кожух для генератора во дворе

Лучшие модели газовых генераторов для дома по мнению редакции

Газовые генераторы не так широко распространены в нашей стране, как их аналоги, работающие на жидких видах топлива, но, тем не менее, пользуются определенным спросом среди потребителей.

«Gazvolt Standard 6250А»

Внешний вид «Gazvolt Standard 5000E»

«Gazvolt Standard 6250А» – модель оснащенная китайским двигателем.

Основные технические характеристики приведены в нижеследующей таблице:

Тип топлива	Электри- ческая мощность, кВт	Тип охла- ждения	Тип стартера	Расход топлива, м³/час	Вес, кг	Габарит- ные размеры, мм
Cжиженный/ магис- тральный	6,0	Воздушное	Ручной, электри ческий	0,3	80	700×540 ×555

«GENERAC 7045»

Корпус модели позволяет размещать её на открытом воздухе, не занимая внутреннее пространство дома

«GENERAC 7045» – это одна из моделей целого семейства подобного оборудования, выпускаемого американским производителем для постоянного типа использования.

Основные технические характеристики модели:

Тип топлива	Электри- ческая мощность, кВт	Тип охла- ждения	Тип стартера	Расход топлива, м³/час	Вес, кг	Габарит- ные размеры, мм
Cжиженный/магис-тральный	10,0	Воздушное	АВР, электри- ческий	–	176	1218×636 ×732

«SDMOPERFORM 3000 GAZ»

Модель «SDMOPERFORM 3000 GAZ» предназначена для периодического использования

Данная модель является универсальной, т.к. конструкция используемого двигателя позволяет её использовать как на сжиженном газу, так и на бензине, что удобно при эксплуатации.

Основные технические характеристики бензогенератора на газу:

Тип топлива	Электри- ческая мощность, кВт	Тип охлаж- дения	Тип стартера	Расход топлива, м³/час	Вес, кг	Габарит-ные размеры, мм
Сжиженный газ/бензин	3,0	Воздушное	Ручной	0,19/0,6 л/час	44	650×510 ×460

«Briggs&Stratton 8 kW Standby Generator»

Внешний вид газогенератора «Briggs&Stratton»

Модель предназначена для постоянного использования и успешно зарекомендовала себя при эксплуатации.

Основные технические характеристики «Briggs&Stratton 8 kW Standby Generator» приведены в нижеследующей таблице:

Тип топлива	Электри ческая мощность, кВт	Тип охлаж- дения	Тип стартера	Расход топлива, м³/час	Вес, кг	Габарит- ные размеры, мм
Сжиженный/магис-тральный	8,0	Воздушное	АВР, электри- ческий	0,6	123	710×890×620

«Russian Engineering Group GG7200-А» (REG)

Внешний вид «Russian Engineering Group GG7200-А»

Это модель газового генератора, работающего только от баллона со сжиженным газом, её отличительной особенностью является наличие розетки напряжением 12 Вольт постоянного тока, которую можно использовать для зарядки аккумуляторных батарей.

Основные технические характеристики:

Тип топлива	Электри- ческая мощность, кВт	Тип охлаж- дения	Тип стартера	Расход топлива, м³/час	Вес, кг	Габарит- ные размеры, мм
Сжиженный	6,0	Воздушное	Ручной, электри-ческий	0,3	91	775×660 ×645

Самодельные станции

Также многие умельцы создают самодельные станции (обычно на основе газогенератора), которые после продают.

Все это указывает на то, что можно и самостоятельно изготовить электростанцию из подручных средств и использовать ее для своих целей.

Далее рассмотрим, как можно сделать устройство самостоятельно.

На основе термоэлектрогенератора.

Первый вариант – электростанция на основе пластины Пельтье. Сразу отметим, что изготовленное в домашних условиях устройство подойдет разве что для зарядки телефона, фонаря или для освещения с использованием светодиодных ламп.

Для изготовления потребуется:

Металлический корпус, который будет играть роль печи;
Пластина Пельтье (отдельно приобретается);
Регулятор напряжения с установленным USB-выходом;
Теплообменник или просто вентилятор для обеспечения охлаждения (можно взять компьютерный кулер).

Изготовление электростанции — очень простое:

Изготавливаем печь. Берем металлический короб (к примеру, корпус от компьютера), разворачиваем так, чтобы печь не имела дна. В стенках внизу проделываем отверстия для подачи воздуха. Вверху можно установить решетку, на которую можно установить чайник и т. д.
На заднюю стенку монтируем пластину;
Сверху на пластину монтируем кулер;
К выводам от пластины подключаем регулятор напряжения, от которого и запитываем кулер, а также делаем выводы для подключения потребителей.

Работает все просто: разжигаем дрова, по мере нагрева пластины на ее выводах начнется генерация электроэнергии, которая будет подаваться на регулятор напряжения. От него же начнет и работать кулер, обеспечивая охлаждение пластины.

Остается только подключить потребители и следить за процессом горения в печке (подкидывать своевременно дрова).

На основе газогенератора.

Второй способ сделать электростанцию – это изготовить газогенератор. Такое устройство значительно сложнее в изготовлении, но и выход электроэнергии – значительно больше.

Для его изготовления потребуется:

Цилиндрическая емкость (к примеру, разобранный газовый баллон). Она будет играть роль печки, поэтому следует предусмотреть люки для загрузки топлива и очистки твердых продуктов горения, а также подвод воздуха (потребуется вентилятор для принудительной подачи, чтобы обеспечить более лучший процесс горения) и вывод для газа;
Радиатор охлаждения (может быть изготовлен в виде змеевика), в котором газ будет охлаждаться;
Емкость для создания фильтра типа «Циклон»;
Емкость для создания фильтра тонкой очистки газа;
Бензиновая генераторная установка (но можно просто взять любой бензиновый мотор, а также обычный асинхронный электродвигатель 220 В).

После этого все необходимо соединить в единую конструкцию. От котла газ должен поступать на радиатор охлаждения, а после на «Циклон» и фильтр тонкой очистки. И только после этого полученный газ подается на двигатель.

Это указана принципиальная схема изготовления газогенератора. Исполнение же может быть самым разным.

К примеру, возможна установка механизма принудительной подачи твердого топлива из бункера, который, кстати, тоже будет запитываться от генератора, а также всевозможных контролирующих устройств.

Создавая электростанцию на основе эффекта Пельтье, особых проблем не возникнет, поскольку схема простая. Единственное, следует принимать некоторые меры безопасности, поскольку огонь в такой печке практически открытый.

А вот создавая газогенератор, следует учитывать множество нюансов, среди них — обеспечение герметичности на всех соединениях системы, по которой проходит газ.

Чтобы двигатель внутреннего сгорания нормально работал, следует побеспокоиться о качественной очистке газа (наличие примесей в нем недопустимо).

Газогенератор – конструкция громоздкая, поэтому для него необходимо правильно подобрать место, а также обеспечить нормальную вентиляцию, если он будет установлен в помещении.

Поскольку такие электростанции не новь, и любителями они изготавливаются уже сравнительно давно, то и отзывов о них накопилось немало.

В основном, все они положительные. Даже у самодельной печи с элементом Пельтье отмечается, что она полностью справляется с поставленной задачей. А что касается газогенераторов, то здесь наглядным примером может выступить установка таких устройств даже на современных авто, что говорит об их эффективности.

Достоинства и недостатки

Газовые генераторы в нашей стране редко являются основным источником электроснабжения – догадаться об этом несложно хотя бы потому, что такую технику не столь часто увидишь у кого-нибудь в доме. Даже если подобный агрегат имеется, то чаще он «подстраховывает» дачу. Тем не менее там он может быть очень полезен, однако безальтернативным не является. Такая двусмысленность возможна, поскольку у этого прибора, как и у любого другого, имеются собственные достоинства и недостатки.

Стоит сразу заметить, что генератор может работать как на сжиженном газе, так и на обычном природном – том, что в газовой трубе. У первого вариант преимущество, по сути, только одно, но довольно существенное – он имеет скромные габариты и вес, а потому является портативным.

У тех моделей, что работают от магистрального газопровода, достоинств намного больше.

Агрегат, который работает на магистральном газе, – это основательная стационарная установка, которую было бы просто нецелесообразно производить недолговечной. Это устройство, будучи однажды установлено на трубу, не предполагает простого перемещения на новое место, но зато без лишних передвижений оно успешно и продуктивно отработает много лет.
Благодаря тому, что наша страна является одним из крупнейших производителей природного газа в мире, это сырье у нас стоит сравнительно недорого. Газовая труба, конечно, встречается не повсеместно, но если дом расположен в газифицированном дачном поселке, а с электроснабжением там случаются неполадки, такой агрегат не помешает. На фоне генераторов, работающих от других видов топлива, этот вариант выглядит дешевым и выгодным.
Сжигание природного газа куда менее вредно для природы, нежели использование других видов топлива. Конечно, любое горение способствует повышению температуры окружающей среды, но все-таки уголь, древесина и бензин коптят существенно сильнее.

Впрочем, выше мы неоднократно упоминали, что газогенератор чаще используют именно для подстраховки от внезапных отключений электроэнергии, а не в качестве полноценной замены магистрального электричества.

Кроме того, у такого оборудования хватает и других недостатков.

Соседство с газом для людей очень опасно, и чем больше приборов используют этот вид топлива, чем интенсивнее это происходит – тем выше риск. Газ прекрасно горит, а в условиях тесного и закрытого помещения его резкое воспламенение чревато взрывом разрушительной силы. На жильцов это возлагает повышенную ответственность – требования правил техники безопасности при монтаже и обслуживании, а также в ходе эксплуатации должны неуклонно соблюдаться.
Вышеописанная опасность для жизни и имущества означает также и то, что для установки потребуются специальные разрешающие документы. В условиях частного сектора взрыв одного из зданий вряд ли причинит серьезные разрушения соседям, но может выбить окна в окружающих домах или спровоцировать распространение пожара. Бюрократия в нашей стране, как известно, ничуть не заинтересована в том, чтобы гражданам было просто, потому с получением разрешения на монтаж магистрального газогенератора придется помучиться.
Чтобы гарантировать невозможность доступа к генератору посторонних, устройство часто размещают в доме. Процесс горения предполагает активное использование кислорода из атмосферы, потому хозяева обязаны убедиться, что в здании отлично работает вентиляция. Если этого нет, агрегат будет выжигать кислород и замещать его угарным газом. Для спящего человека это может закончиться плачевно.

У устройств, работающих на сжиженном газе, есть своя особенность – ее не стоит называть прямо недостатком, но она ограничивает количество вариантов того, где установить агрегат.

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.

Обратите внимание! Горение газа происходит при одинаковых параметрах давления. В данном случае камера сгорания применяется для прогревания воздуха.
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

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.

Устройство и принцип работы газогенератора на дровах

Получить горючий газ можно методом сжигания дров в газогенераторе

В обычных условиях, при свободном доступе кислорода, процесс сжигания дров сопровождается выделением некоторого количества тепла. Но когда кислорода недостаточно для активного горения, дрова тлеют с образованием древесного газа, который включает горючие газы CO (оксид углерода), H2 (водород), CH4 (метан) и непредельные углеводороды без смол. Также на выходе образуются негорючие вещества: CO2, O2, N2, H2O, которые являются балластом, в конечном счете газовую смесь от них нужно очистить.

Газогенератор устроен следующим образом:

Корпус выполнен из стали чаще всего цилиндрической формы. Имеется камера заполнения, в которую загружается топливо. Камера установлена внутри корпуса и закреплена болтами. Люк загрузочной камеры снабжен уплотнителем.
Камера сгорания устанавливается в нижней части, изнутри она бывает керамической. В ней топливо сгорает. Крекинг смол происходит в нижней ее части – там расположена горловина из хромистой стали с асбестовым шнуром, который играет роль уплотнительной прокладки между ней и корпусом.
Воздух подается в камеру сгорания через отверстия, соединённые с воздухораспределительная коробкой, так называемые фурмы. На выходе из камеры устанавливается обратный клапан во избежание выхода горючего газа. Установленный на входе вентилятор позволяет увеличивать мощность двигателя или сжигать в дровяном газогенераторе топливо влажностью более 50%.
Колосниковая решетка размещена в нижней части газогенератора и предназначена для удержания раскаленных углей. В ней предусмотрены отверстия, через которые зола проваливается в зольник. Средняя её часть подвижна, чтобы её можно было очищать.
Есть несколько загрузочных люков: верхний с амортизатором, который приподнимает крышку при избыточном давлении, и два боковых: один выше – для добавления топлива в зону восстановления, а другой ниже – для удаления золы.
За корпусом располагают фильтр циклонного вихревого типа. Здесь осуществляется грубая очистка газа. Затем газовая смесь охлаждается в охладителе, поступает в фильтр тонкой очистки. После фильтра она направляется в смеситель, где насыщается воздухом. Потом газовоздушная смесь поступает к месту использования.

Устройство самодельного газогенератора

Горючий газ в газогенераторе получается следующим образом:

В верхней части камеры загрузки температура находится на уровне 150–200°C. Благодаря тому, что организован кольцевой трубопровод, по которому проходит горячий газ, только что вышедший из газогенератора, дрова здесь подсушиваются.
Средняя часть бункера – зона сухой перегонки. На этом уровне топливо обугливается при температуре 300–500°C без доступа воздуха. Из топлива выделяется смола и кислоты.
В зоне горения, которая расположена ниже камеры сгорания, температура поддерживается на уровне 1100–1300°C. Обугленное топливо, а также выделившиеся из него смолы и кислоты благодаря подаче воздуха сгорают с образованием газов CO и CO2.
Зона восстановления расположена выше зоны горения: между ней и колосниковой решеткой. Газ CO2, который образовался в зоне горения, поднимается вверх, преодолевает раскаленный уголь и взаимодействует с углеродом угля, таким образом восстанавливаясь до образования окиси углерода. Кроме CO, также образуется CO2 и H2.

На выходе из зоны восстановления смесь газов охлаждается, затем очищается от уксусной и муравьиной кислоты, частиц золы и смешивается с воздухом.

Преимущества и недостатки газгена

Газогенераторы можно использовать в схеме автономной газификации дома

Одним из преимуществ газогенераторной установки являются широкие возможности использования горючего газа:

для приготовления пищи;
для отопления дома;
в качестве топлива для двигателей внутреннего сгорания.

В первом случае трубы от газового генератора подводят к кухонной плите. Во втором – полученный газ сжигается в пиролизном котле и используется для отопления жилых домов, теплиц, а также производственных помещений, цехов и предприятий. Двигатели внутреннего сгорания, работающие на газе, служат приводом электрогенераторов, насосных станций и даже автомобилей.

Помимо этого, выделяются и другие положительные моменты:

Некоторые модели газогенераторов на дровах автономны. Их можно установить там, где невозможно провести электричество или где затруднен подвоз газа в баллонах.
По сравнению с твердотопливным котлом, КПД которого составляет около 60%, газогенераторный котел работает с КПД 80–95%.
В обычном котле дрова сгорают за 3–5 часов. В газогенераторе одна закладка прогорает примерно за 8–12 часов, причём скорость горения зависит от вида топлива и устройства котла. Если котел с верхним горением, дрова горят до 25 часов, а уголь 5–8 дней.
Древесное топливо сгорает полностью, поэтому не приходится часто чистить газоход и зольник.
Мощность газогенератора регулируется от 30 до 100%.
Газогенератор практически не выбрасывает в атмосферу вредных веществ.
Установки экономичны по сравнению с обычными газовыми или жидкотопливными котлами.
Некоторые газогенераторы справляются с неполностью высушенной древесиной и даже свежесрубленной.
Необязательно рубить поленья, в газген можно заложить дрова длиной до 1 метра.
В газогенератор на опилках и дровах можно загружать полимерные материалы: резину, полиэтилен, пластмассу.
Газогенератор более безопасен, если сравнивать с твердотопливным котлом.

Газогенератор по стоимости превышает цену твердотопливного котла

Недостатки:

Газовый генератор стоит примерно в 2 раза дороже обычного твердотопливного котла.
Не все модели могут работать без электричества, в некоторых устройствах используется вентилятор для нагнетания воздуха, требующий подключения к электросети.
Следствием использования на неполной мощности является нестабильное горение, которое приводит к образованию дегтя.
Низкая температура обратки отопления (ниже 60°С) становится причиной образования конденсата.
Некоторые модели работают только на хорошо просушенной древесине.