Газогенератор своими руками: как сделать самодельный агрегат

Газогенератор – аппарат для выработки газа из угля, дров, отходов деревообработки и других материалов. Генерируемое горючее способно заменить традиционное углеводородное топливо – природный газ для отопления жилья и бензин для автомобиля.

Основная идея использования такого агрегата – экономия на топливных расходах. Постоянное удорожание бензина, пропана и метана заставляет домашних умельцев подыскивать альтернативные способы получения топлива.

Чтобы сделать газогенератор своими руками, необходимо понять его устройство и принцип работы.

Мы объясним, как происходит преобразование твердого топлива в горючий газ, обозначим конструктивные особенности агрегата и приведем примеры самостоятельной сборки простых приборов. Для лучшего усвоения информации, мы дополнили статью наглядными схемами, фотографиями и видео-роликами.

Содержание статьи:

Газогенератор: устройство и принцип работы

Газогенератором называется устройство, преобразующее жидкое либо твердое горючее в газообразное состояние для дальнейшего сжигания его с целью получения тепла.

Варианты топлива для генерирующей установки

Работающие на мазуте или отработке агрегаты имеют более сложную конструкцию, нежели модели, использующие различные виды угля или дрова.

Поэтому чаще всего встречаются именно твердотопливные генераторы газа – благо, топлива для них доступно и дешево.

Галерея изображений

Фото из

Поставка газа в котел для отопления дома

Выработка газа для транспортных средств

Производство газа для с/х техники

Газовые светильники и обогреватели

В качестве твердого топлива в газовом генераторе используют:

• древесный, бурый и каменный уголь;
• топливные пеллеты из древесных отходов;
• солому, и дрова;
• торфяные брикеты, кокс;
• лузгу семечек.

Особо бережливые хозяева собственноручно заготавливают .

Генерация газа возможна из всех этих видов горючего. Выделение энергии зависит от .

Причем тепла от сжигания сырья в газогенераторе получается больше, нежели от использования твердого топлива в котлах. Если КПД обычного  варьируется в пределах 60–70%, то у газогенераторного комплекса показатель достигает 95%.

Но здесь надо учесть один нюанс. Котел сжигает топливо для нагрева воды, а генератор газа только производит горючее. Без нагревателя, печки или ДВС толку от самодельного газогенератора будет ноль.

Получаемый газ сразу должен использоваться – накапливать его в какой-либо емкости экономически невыгодно. Для этого придется монтировать дополнительное оборудование, зависящее от электропитания.

В советское время газогенераторы использовали даже для эксплуатации грузовиков, производимого газа вполне хватает для работы двигателя внутреннего сгорания

Что происходит внутри газогенератора

В основе работы генератора газа лежит пиролиз твердого топлива, происходящий при высоких температурах и низком содержании кислорода в топке. Внутри газогенерирующего устройства одновременно протекает несколько химических реакций.

Схема промышленного газового генератора представляет собою достаточно сложную установку с множеством отдельных устройств, в каждом из которых протекает своя операция (+)

Технологически процесс генерации горючего газа делится на три последовательно совершающихся  этапа:

1. Термическое разложение топлива. Процесс протекает в условиях дефицита кислорода, которого в реактор подается всего треть от необходимого для обычного горения.
2. Очистка полученного газа. В циклоне (сухом вихревом фильтре) осуществляется фильтрация газового облака от летучих частиц золы.
3. Охлаждение. Полученная газовая смесь охлаждается и подвергается дополнительной очистки от примесей.

Фактически, в блоке как такового газогенератора происходит именно первый процесс – пиролиз. Все остальное – это подготовка газовой смеси для дальнейшего сжигания.

Пиролизная камера самодельного газогенератора делится на бункер с твердым топливом (1), топливник (2) и зольник (3)

На выходе из газогенерирующей установки получается горючая смесь из оксида углерода, водорода, метана и иных углеводородов.

Также, в зависимости от используемого при пиролизе топлива, к ним прибавляются в различных количествах вода в виде пара, кислород, углекислый газ и азот. По описанному принципу функционируют и , демонстрирующие высокий КПД.

Особенности работы различных преобразователей

Газогенераторы по устройству и технологии внутренних процессов бывают:

• прямыми;
• обращенными;
• горизонтальными.

Различаются они точками подачи воздуха и выхода сгенерированного газа.

Прямой процесс протекает при нагнетании воздушной массы снизу и выходом горючей смеси вверху конструкции.

Обращенный вариант подразумевает подачу кислорода напрямую в зону окисления. При этом она в газогенерирующем устройстве является самой горячей.

Самостоятельно сделать в нее впрыск достаточно сложно, поэтому такой принцип работы применяется только в промышленных установках.

При прямом газогенераторном процессе на выходе образуется большой объем смол и влаги, обращенный слишком сложен в реализации своими руками, а у горизонтального – пониженная производительность, но предельно простая конструкция (+)

В горизонтальном газогенераторе выходной патрубок с газом расположен сразу над колосником в зоне совмещения реакций окисления и восстановления. Эта конструкция самая простая в самостоятельном исполнении.

Достоинства и недостатки газовых генераторов

Обойдется бытовой газогенератор заводского изготовления в 1,5–2 раза дороже обычного твердотопливного котла. Стоит ли тратиться на эту «чудо-технику»?

Среди плюсов использования газовых генераторов числится:

• полное прогорание топлива, загруженного в топку, и минимальный объем золы;
• сравнительно высокий КПД при совместной работе с ДВС либо ;
• широкий выбор твердого топлива;
• простота эксплуатации и отсутствие необходимости непрерывно следить за работой агрегата;
• временной интервал между перезагрузками топки – до суток на дровах и до недели на угле;
• возможность использования непросушенной древесины – влажное сырье можно применять только в некоторых моделях газогенераторов;
• экологичность устройства – выхлопной трубы у этого устройства нет, весь сгенерированный газ прямым потоком идет в камеру сгорания двигателя или котла.

При использовании влажных дров генератор работать будет, но выработка газа при этом сократится на 20–25%. Падение производительности происходит из-за испарения естественной влаги из древесины.

Это приводит к понижению температуры в топке, что замедляет процесс пиролиза. Лучше всего поленья перед загрузкой в пиролизную камеру тщательно просушивать. Промышленные устройства полностью автоматизированы, подача топлива в них производится шнеком из рядом расположенного контейнера.

Сделанный своими руками газогенератор не радует подобной автономностью, но и он достаточно прост в эксплуатации. Надо лишь время от времени загружать его топливом под завязку.

Рабочие температуры в газогенераторе достигают значений в 1200–1500°C, его корпус должен выполняться из выдерживающих подобные нагрузки материалов

Недостатков у газогенератора меньше, но они есть:

• слабая регулируемость объемов генерируемого газа – при снижении температуры в топке пиролиз прекращается и вместо горючей газовой смеси на выходе образуется месиво из смол;
• громоздкость установки – даже самодельный газогенератор средней мощности в 10–15 кВт занимает достаточно большое пространство;
• длительность растопки – прежде чем реактор произведет первый газ пройдет 20–30 минут.

После “разогрева” генератор стабильно выдает определенный объем газовой смеси, которую необходимо сжигать либо выбрасывать в воздух. Чтобы сделать этот агрегат своими руками потребуются прочные газовые баллоны или толстая сталь, а это немалые деньги. Но все это окупается экономичностью генератора и дешевизной исходного топлива.

Часть моделей газогенераторов оснащается вентилятором надува воздуха, а другие нет. Первый вариант позволяет повысить мощность установки, но привязывает ее электросети. Если нужен небольшой генератор для готовки еды на природе, то можно обойтись компактным без воздушного нагнетателя агрегатом.

Большинство самостоятельно сделанных газогенерирующих установок работает за счет естественной тяги.

Переносной газогенератор мощностью в 2,4 кВт, работающий на дровах, позволяет без проблем готовить обед за городом вдали от цивилизации (+)

Для обогрева частного дома нужна будет уже более мощное и энергозависимое устройство. Однако в этом случае стоит позаботиться о резервном электрогенераторе, чтобы в одночасье при аварии на сети не остаться как без электроснабжения, так и без отопления.

Рабочие узлы самодельного агрегата

Чтобы разобраться, как можно своими руками, необходимо четко себе представлять его конструкцию. У каждого из элементов свое предназначение, даже отсутствие одного из них недопустимо.

Внутри корпуса самодельного газового генератора должен присутствовать:

• бункер для твердого топлива вверху агрегата;
• камера пиролиза, где происходит процесс тления;
• воздухораспределительное устройство с обратным клапаном;
• колосники с зольником;
• выводной патрубок для производимого газа;
• фильтры очистки.

В самодельном генераторе на дровах образуется достаточно высокая температура, поэтому к каждому его элементу предъявляются жесткие требования. Для корпуса используется прочная листовая сталь, а все детали внутрь подбираются максимально жаропрочные.

Чтобы обеспечить герметичность люка загрузки топлива в закрытом состоянии, крышке понадобится уплотнитель. Самый дешевый материал для этого – асбест. Однако он не отличается безвредностью для здоровья людей, лучше подыскать в магазине специальные жаропрочные прокладки на основе силиконов или силикатов.

Сгенерированные в камере сгорания газы сначала смешиваются с воздухом и охлаждаются, а потом проходят очистку в фильтре из керамзита или опилок (+)

Корпус может быть как цилиндрической формы, так и прямоугольной. Нередко для упрощения работ берется пара баллонов для природного газа или железных бочек. Один из колосников внизу топки приваривают “намертво”, а второй встраивают таким образом, чтобы его можно было пошевелить. Это необходимо для очистки их от шлака и золы.

Воздухораспределительный узел находится снаружи корпуса. Он обеспечивает поступление в топку необходимых объемов кислорода, но при этом благодаря обратному клапану не выпускает из нее горючие газы.

Технологии изготовления газогенератора

Самостоятельно сделать газогенерирующую установку можно несколькими способами. Выбор здесь зависит от наличия материалов и дальнейшего использования получаемого газа.

Вариант #1: Пример сооружения аппарата на угле

Рассмотрим пример изготовления полезной самоделки из металлического ведра с крышкой. Сначала подготовим агрегат, который будет перерабатывать полученный из установки газ в электроэнергию.

Галерея изображений

Фото из

Переделка топливной системы электрогенератора

Модернизация воздушного фильтра агрегата

Замена пластиковых труб металлическими аналогами

Усовершенствование выхлопной трубы устройства

После подготовки потребителя к предстоящей эксплуатации можно заняться сооружением непосредственно газогенератора.

Галерея изображений

Фото из

Металлическая пластина для укрепления входа

Сверление отверстий в металлической пластине

Сверление отверстий в заготовке газогенератора

Установка входной трубки в стенку ведра

Крепление входящей трубки сварочным аппаратом

Обработка силиконовым герметиком

Специфика установки патрубка в крышке ведра

Укрепление выходной трубы вверху газогенератора

Патрубок, отводящий газ из установки, необходимо снабдить фильтром, т.к. в процессе сгорания уголь выделяет много мелкой взвеси и пыли.

Галерея изображений

Фото из

Материалы для изготовления фильтра

Формирование отверстий в банке

Внутри банки укладывается поролон

Установка фильтра для вырабатываемого газа

Завершив процесс сооружения самодельного газогенератора, надо проверить его на работоспособность.

Галерея изображений

Фото из

Подключение к электрогенератору

Загрузка топлива в топку агрегата

Проверка на утечки газоанализатором

Установка заглушки на входной патрубок

Вариант #2: Газогенератор из двухсотлитровых бочек

Для бочкового самодельного газогенератора потребуется пара емкостей в 200 л. Одну из них вставляют в другую на две трети.

Образованное внизу пространство, будет использоваться в качестве камеры сгорания, а верхняя часть идеально подойдет под бункер для дров или пеллет.

Внутри корпуса из бочки будет происходить тление с генерацией газа, а снаружи в цилиндре из старого огнетушителя в фильтре очистки он будет очищаться от негорючих примесей

Сбоку, на уровне секции пиролиза, вваривают трубу сечением в 50 мм для нагнетания воздуха, а ближе к крышке – газоотводящий патрубок. В дне внутренней бочки вырезают отверстие для поступления топлива в камеру сгорания, а к днищу внешней приделывают дверцу поддувала.

Остается только сделать фильтры очистки газовой смеси перед передачей ее в водогрейный котел. Для этого понадобятся использованные огнетушители или отрезки трубы аналогичного размера.

Сверху их наглухо закрывают, а снизу приваривают конусную насадку, на конце которой имеется штуцер для удаления золы. Затем сбоку врезают патрубок для подачи газовой смеси на очистку, а в крышку – отвод для уже отфильтрованного газа.

Первичное очищение газа от частиц сажи и золы происходит за счет центробежных сил в наружном фильтре для грубой очистки (+)

Далее, для понижения температуры горючего газа делают радиатор охлаждения из нескольких труб диаметром в 10 см. Между собой их соединяют небольшими патрубками.

Для окончательного очищения газа устанавливают еще один фильтр с керамзитом, небольшими шайбами из металла или опил

принцип работы, устройство, обзор популярных моделей

Бережное отношение к энергоресурсам продиктовано в первую очередь тем, что практически все природные запасы не бесконечны. Экономное расходование всех видов топлива требует разработки новых систем либо кардинальной модернизации существующих.

Так, газовый котел с электрогенератором – это один из видов гибридных систем, позволяющих разумно распоряжаться голубым топливом. Мы познакомим вас с принципом действия оборудования, вырабатывающего наряду с тепловой энергией электрическую. Представим типичные модели гибридных агрегатов.

Содержание статьи:

Эффективное потребление энергоресурсов

Даже рядовой обыватель, у которого установлен газовый котел для отопления жилья, может задаваться вопросом о рациональности использования тепловой энергии. Действительно, ведь при сжигании газа в котле, далеко не все выделяемое тепло используется.

Всегда при работе системы отопления какая-то часть тепла безвозвратно утрачивается. Обычно так происходит при выбросе продуктов сгорания из котла в атмосферу. Фактически это утраченная энергия, которой могло бы найтись применение.

О чем конкретно идет речь? О возможности применения впустую “выброшенного” тепла в производстве электрической энергии.

Если исходить из того, что система котла отопления и так оптимизирована с целью максимального повышения КПД, то «выбрасываемая» энергия все равно составляет значительную долю от энергии, которая выделяется при горении топлива

Видами топлива могут быть различны, начиная с банальных дров и всевозможных брикетов, заканчивая наиболее экономичными вариантами: магистральным газом с преобладанием метана в составе, искусственным голубым топливом и пропан-бутановыми сжиженными смесями.

Может показаться, что это далеко не «открытие Америки», но на самом деле разработанная еще в далеком 1943 году Робертом Стирлингом технология, а точнее, установка существует. Ее конструктивные особенности и основной принцип работы позволяет относить эту систему к двигателям внутреннего сгорания.

Почему же тогда не использовалась данная установка на протяжении столь значительно времени? Ответ прост – теоретическая разработка технологии в сороковых годах прошлого века, на практике оказалась очень громоздкой.

Существовавшие на момент разработки технологии и материалы не позволяли сократить размеры установки, а существовавшие методы производства электрической энергии были более рентабельны.

Включение в схему газового котла устройства, перерабатывающего бесполезно расходуемое тепло в электроэнергию, позволяет существенно повысить КПД газоперерабатывающей установки

Что может заставить нас на сегодняшний день задумываться о более бережном отношении к ресурсам, не относящимся к категории возобновляемых? Сейчас во всем мире существует общая проблема – развитие технологий неизбежно ведет к увеличению потребления электрической энергии.

Увеличение потребления происходит настолько стремительными темпами, что сетевые компании не успевают модернизировать системы передачи электрической энергии, не говоря уже про производство. Такая ситуация неизбежно ведет к тому, что элементы систем электроснабжения выходят из строя, а в некоторых случаях такое может происходить с завидной регулярностью.

Современные котлы отопления оснащены системами управления, которые тоже энергозависимы. В электропитании нуждаются циркуляционный насос, датчики, автоматика, сама панель. Весь набор устройств не может не вызывать тревоги за сохранение работоспособности при отключении электроэнергии.

Принудительные системы отопления не представляется возможным запустить без электроэнергии. Отключение электропитания в отопительный сезон для них практически катастрофично. Мало того, что это приведет неизбежно к быстрому охлаждению помещения, при длительно неработающем отоплении возможно замерзания контура.

Длительное отсутствие работы системы отопления в холодное время года приводит к замерзанию системы отопления, к появлению в ней ледяных пробок и в итоге к повреждению оборудования и труб отопления из-за разрыва

Стандартные существующие варианты решения вопроса – установка , генераторов всевозможных модификаций (газо -, бензо -, дизельгенераторов или нетрадиционные источники – ветрогенераторы или мини ТЭС, ГЭС).

Но этот путь решения приемлем далеко не для всех, поскольку многие сложно выделить место для установки автономного поставщика электричества.

Если жители индивидуальных домов еще могут выделить место под генератор, то для установки в многоэтажном доме это практически невозможно. Таким образом, получается, что жители многоквартирных домов с системой индивидуального отопления – это первые, кто пострадает при отключении света.

Именно поэтому в первую очередь компании, выпускающие компоненты для сборки систем отопления, задались вопросом полноценного использования тепла, которое «выбрасывается» системой отопления. Задумались о том, как бесцельно расходуемую субстанцию применить в генерации электроэнергии.

Из известных технологий разработчики выбрали «хорошо забытую» установку Стирлинга, современные технологии позволяют увеличить ее эффективность, сохраняя компактные размеры.

Принцип работы двигателя Стирлинга – движение поршня двигателя вниз и вверх. Двигатель работает практически бесшумно и не вызывает вибраций оборудования

Принцип работы установки Стирлинга основан на использовании нагрева и охлаждении рабочего тела, что в свою очередь приводит в действие механизм, который вырабатывает электрическую энергию.

Внутри поршня (закрытого) расположен закачанный газ, при нагреве газообразная среда расширяется и двигает поршень в одну сторону, после охлаждения в охладителе она сжимается и двигает поршень в другую сторону.

Обзор производителей котлов с генератором

Рассмотрим на конкретных примерах системы бытовых котлов, существующих на сегодняшний день, в которых принцип использования выхлопных газов (продуктов горения) для производства электроэнергии был успешно реализован. Южнокорейская фирма NAVIEN успешно реализовала вышеуказанную технологию в котле марки HYBRIGEN SE.

В котле используется двигатель Стирлинга, который согласно паспортным данным вырабатывает в процессе работы электроэнергию мощностью 1000W (или 1кВт) и напряжением 12В. Разработчики утверждают, что вырабатываемую электроэнергию можно использовать для питания бытовых приборов.

Такой мощности должно хватить для питания бытового холодильника (порядка 0,1кВт), персонального компьютера (около 0,4кВт), жидкокристаллического телевизора (около 0,2кВт) и до 12 светодиодных лампочек мощностью по 25Вт каждая.

Котел серии hybrigen se компании navien со встроенным генератором и двигателем системы Стирлинга. При работе котла помимо основных функций вырабатывается электроэнергия порядка 1000Вт мощности

Из европейских производителей разработками в данном направлении занимается компания Viessmann. Viessmann обладает возможностью представить на выбор потребителя две модели котлов серии Vitotwin 300W и Vitotwin 350F.

Модель Vitotwin 300W была первой разработкой в указанном направлении. Она отличается достаточно компактным исполнением и внешне очень схожа с обычным . Правда именно при эксплуатации первой модели были определены «слабые» места в работе двигателя системы Стирлинга.

Самой большой проблемой оказался отвод тепла, основа работы устройства – нагрев и охлаждение. Т.е. разработчики столкнулись с той же проблемой, с которой столкнулся Стирлинг в сороковых годах прошлого века – эффективное охлаждение, которого можно достигнуть только при значительных размерах охладителя.

Именно поэтому появилась модель котла Vitotwin 350F, которая включала в себя уже не только газовый котел с генератором электричества, но и встроенный бойлер на 175л.

Накопительная емкость для горячей воды выполняется в напольном варианте по причине большого веса как самого оборудования, так и подготавливаемой для санитарных целей жидкости

В этом случае достаточно эффективно был решен вопрос с проблемой охлаждения поршня установки Стирлинга за счет воды в . Однако решение привело к тому, что габаритные размеры и вес установки увеличились. Такая система уже не может крепиться на стену как обычный газовый котел и может быть только напольной.

Котлы компании Viessmann предусматривают возможность подпитки систем работы котла от внешнего источника, т.е. от сетей центрального электроснабжения. Компания Viessmann позиционировала оборудование как устройство, обеспечивающее собственные нужды (работу агрегатов котла) без возможности отбора избытка электроэнергии для бытового потребления.

Система Vitоtwin F350 – котел с бойлером нагрева воды объемом 175л. Система позволяет обогревать помещение, обеспечивает горячей водой и вырабатывает электрическую энергию

Для того чтобы можно было сравнить эффективность применения генераторов, встраиваемых в систему отопления. Стоит рассмотреть котел, который разработан компаниями «ТЕРМОФОР» (республика Беларусь) и компанией «Криотерм» (Россия, г. Санкт-Петербург).

Рассмотреть их стоит не потому, что они смогут каким-то образом конкурировать с вышеприведенными системами, а для сравнения принципов работы и эффективности получения электрической энергии. Эти котлы в качестве топлива используют только дрова, или брикеты на основе древесины, поэтому их нельзя поставить в один ряд с моделями фирм NAVIEN и Viessmann.

Котел, названный «Отопительная печь «Индигирка», ориентирован на длительное отопление дровами и т.п., но снабжен двумя термическими генераторами электричества типа ТЭГ 30-12. Расположены они на боковой стенке агрегата. Мощности генераторов малы, т.е. в общей сложности они в состоянии генерировать лишь 50-60Вт напряжением 12В.

Принципиальное устройство печи “Индигирка” позволяет не только обогревать помещение, но и готовить еду на конфорке. Дополнение системы – два теплогенератора на 12В мощностью 50-60Вт.

В данном котле нашел применение метод Зебека, основанный на формировании ЭДС в замкнутой электрической цепи. Она состоит из двух разнородных видов материала и поддерживает точки контакта при различных температурах. Т.е. разработчики тоже используют выделяемое котлом тепло для выработки электрической энергии.

Сравнение эффективности работы котлов

Сравнивая представленные виды котлов, которые не только обогревают помещение (нагревают ), но и вырабатывают электроэнергию за счет использования выделяемого тепла, следует обратить внимание на важные аспекты при эксплуатации.

Как компания NAVIEN, так и компания Viessmann позиционируют свои котлы, указывая на несомненные плюсы – полная автоматизация процесса, отсутствие необходимости сервисного ремонта и вообще полное отсутствие вмешательства после запуска в работу со стороны покупателя.

Для работы данных котлов нужна только стабильная работа системы стабильное наличие газа (будь то магистральные поставки, установка баллонная с сжиженным газом или ). Соответственно, для работы котлов применяется бытовой газ, который после сгорания не представляет вреда для окружающей среды.

В принципе, почти то же можно сказать и про отопительную печь «Индигирка», только вид топлива тут не газ, а дрова, пеллеты или прессованные опилки.

Полное отсутствие , которая требует наличия электричества. Система выработки электрической энергии и самого котла не влияют на работу друг друга, т.е. при выходе из строя системы производства электроэнергии, котел продолжает выполнять свои функции.

Все эти газоперерабатывающие отопительные агрегаты, под горелками которых расположены двигатели Стирлинга, производят электрическую энергию, которую можно использовать в различных целях

Котлы компаний NAVIEN и Viessmann не смогут “похвастать” подобным, поскольку двигатель системы Стирлинга встроен непосредственно в конструкцию котла. Но насколько рентабельны подобные системы и через какой срок окупится подобный котел? С этим вопросом стоит детально разобраться.

Рентабельность рассматриваемых систем

На первый взгляд котлы компаний NAVIEN и Viessmann практически мини-ТЭС в условиях частного дома или даже квартиры.

Даже невзирая на большие габаритные размеры, возможность производить электрическую энергию просто за счет пользования котлом для нагрева бойлера или обогрева помещений должна побудить покупателя не задумываясь установить подобное «чудо техники».

Но при ближайшем рассмотрении котла компании NAVIEN возникают вопросы, требующие ответа. При заявленной мощности в 1 кВт (свободной мощности, которую можно использовать на свое усмотрение), котел достаточно ощутимо расходует электроэнергию при работе системы.

Что имеется в виду? Как минимум работа автоматики, пусть необходима небольшая мощность, но она нужна, для того чтобы функционировали вентилятор и циркуляционный насос. Перечисленные устройства в сумме могут не только с успехом потребить этот киловатт энергии, но его может и не хватить при «разгоне» системы.

Принципиальная схема системы отопления компании Vissmann Vitotwin 350F с напольным бойлером на 175л. Система позволяет как использовать электроэнергию от внешнего источника, так и отдавать избыток произведенной электроэнергии в общую сеть

Такие же точно вопросы возникают и по котлам компании Viessmann, но здесь хотя бы не заявлялась возможность извлечения электроэнергии для собственных нужд. Оговаривалась только возможность автономной работы системы при отсутствии внешнего снабжения.

Хотя тут же разработчики указывают, что «система может требовать дополнительной электрической мощности при пиковых нагрузках». На фоне заявленных 3500 кВт*ч производимой электроэнергии в год, данный нюанс уже вызывает сомнение, а путем простых и нехитрых вычислений получаем следующее:

3500:6 (месяцев стандартного отопительного сезона):30 (30 календарных дней в среднем):24 (24 часа в сутках) = 0,81кВт*час.

Т.е. котел производит при стабильной (постоянной) работе порядка 800Вт, но сколько потребляет сама система в процессе работы? Возможно, эти же, производимые 800Вт, а возможно, и больше.

К тому же вырабатывается электроэнергия только в процессе работы горелки. Т.е. требуется либо постоянная работа системы, либо все немного не так, как рассказывают разработчики системы.

К чему приводились эти расчеты? Система котла на дровах реально отдает свои 50Вт*ч (или 0,05кВт*ч), которые можно использовать для подзарядки планшета, телефона и т.п. даже для банальной «дежурной светодиодной лампочки». В противовес разработки двух компаний с мировым именем, но описанные разработки явно больше смахивают на хороший маркетинговый ход, и не более того.

Что касается ценовой политики на данные системы, тут вообще сложно что-то оценивать. Поскольку даже фирмы-производители Viessmann и NAVIEN сразу оговаривают, что оборудование «не требует обслуживания». В переводе на простой язык – поломалось, значит, нужно заменить агрегат полностью.

Это может касаться не всей системы, а отдельно взятых узлов: двигателя Стирлинга, системы газовой горелки и т.д. В результате получится достаточно внушительная сумма. Если исходить из того, что в среднем цена на данные системы составляет порядка 12тыс. евро или 13,5 тыс. $. Схема работы котла с генератором, то выиграть в такой ситуации может разве что производитель систем.

Печь “Индигирка” участвовать в сравнении вообще не может, не только потому, что вид топлива не газ, а цена не сопоставима (в 15 раз меньше), а потому что печь позиционирована не для бытового использования, а больше для путешествий, экспедиций и т.п.

Если в Европе ситуация с энергоносителями достаточно существенно влияет на выбор потребителя (при выборе систем отопления или энергоснабжения) с точки зрения экономичности и экологичности, то государства ЕС стимулируют это путем субсидирования на внедрение таких систем.

Для бытового потребителя в России такие системы, скорее всего, будут слишком дорого обходиться как изначально “система+установка”, так и в процессе эксплуатации.

Выводы и полезное видео по теме

Принцип действия двигателя Стирлинга, оснащающего газовый котел:

Демонстрация работы газового котла с генератором электроэнергии:

Пример дровяной печки с генератором электричества для сравнения с газовым агрегатом:

Не стоит забывать, что европейские энергогенерирующие компании вполне лояльны к “производителям” энергосберегающей техники.

В России возможность генерации и передачи в сеть электрической энергии бытовым потребителем не только не закреплена законодательно, но и не приветствуется сетевыми компаниями. Поэтому представленные системы вряд ли имеют серьезные шансы на применение в условиях РФ на сегодняшний день.

Комментируйте, пожалуйста, представленную к рассмотрению статью в расположенной ниже блок-форме, задавайте вопросы, размещайте фото по теме. Расскажите о том, знакомы ли вам котлы с электрогенерирующими системами. Поделитесь полезной информацией, которая пригодится посетителям сайта.

на природном и другом газе для частного дома. Выбираем электростанцию

Электричество – базовое, самое главное удобство. Электроэнергии нет только в самой удаленной глуши, да и то человечество уже научилось добывать ее практически из воздуха. Электрические приборы позволяют обеспечить все остальные удобства – наладить в доме водоснабжение и подогрев воды, отопление и возможность приготовления пищи, не говоря уж об освещении и даже интернете.

Одним из наиболее практичных вариантов самостоятельной выработки электроэнергии, независимо от наличия в окрестностях инфраструктуры и коммуникаций, является газовый генератор для дома.

Что это такое?

Газовый генератор иногда называют еще домашней газовой электростанцией, и вполне справедливо – принцип работы устройства примерно аналогичен. В основе этого устройства лежит обыкновенный двигатель внутреннего сгорания, работающий на том или ином виде газа. Двигатель приводит в движение ротор, который вращается и тем самым провоцирует выработку электрического тока.

Нужно отметить, что обыкновенный бытовой газогенератор – это чаще всего не столько основной источник электричества, сколько подстраховка на случай «блэкаута». Впрочем, такая ситуация во многом обусловлена тем, что в нашей стране не так уж просто найти человеческое поселение, где вообще не было бы линий электропередач, но при этом была возможность подвозить газ. Тем не менее где-нибудь в глуши такой агрегат может стать настоящей находкой, поскольку оказывается единственной возможностью обеспечить человеческую жизнедеятельность с уровнем комфорта, привычным для нашего времени.

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.

1. 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.
2. 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.
3. 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.

Самостоятельное производство электроэнергии за счет газа все равно обойдется домохозяйству дороже, чем ее покупка у государства. Потому такой генератор можно рассматривать как шаг к собственной независимости, но ни в коем случае не как средство для экономии денег.

Кроме того, у такого оборудования хватает и других недостатков.

1. 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.
2. 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.
3. 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.

Дело в том, что баллоны со сжиженным газом нельзя хранить при слишком низкой температуре, потому конструкцию лучше разместить в отапливаемом помещении.

Обзор видов

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.

На семью чаще всего выбирают модели мощностью от 6 до 10 кВт, но все зависит только от того, как много у этой семьи техники и в каком количестве энергии она может нуждаться одновременно.

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.

Популярные производители

Генераторы, работающие на газе, выпускаются во многих странах мира. Названия брендов, занимающихся производством такой техники, ничего не скажут обывателю, раньше не интересовавшемуся данной отраслью. Однако разобраться в рынке стоит заранее, ведь от адекватности производителя зависит не только надежность вашего электроснабжения, но и ваша безопасность.

По традиции в случае с потенциально опасным оборудованием многие наши граждане отдали бы предпочтение западным производителям. Среди таковых особый приоритет имеют американцы – ряд их фирм, таких как Mirkon Energy, Generac или Briggs and Stratton, считаются весьма надежными.

В качестве альтернативы можно обратить внимание и на продукцию французского бренда SDMO.

При этом нельзя сказать, что газогенераторы российского производства вообще не пользуются спросом. Напротив, их часто покупают из-за относительной дешевизны, и многие хозяева даже не подозревают, что их агрегат – отечественный. Дело в том, что отечественные бренды грамотно замаскировались под иностранные – среди достойных внимания выделим Grandvolt, REG, FAs, Gazvolt.

Критерии выбора

Решившись покупать газовый электрогенератор, обязательно обратите внимание на следующие факторы.

• Вариативность топлива. О том, на каких видах топлива работает газогенератор, уже было сказано выше. При этом некоторые модели могут работать не только на газе разных видов, но еще и на бензине или солярке. Универсальность – гарантия бесперебойной работы.
• Технические параметры. Главное – мощность, ее должно хватать для нормальной работы всей техники в доме. Обратите внимание также на фазность и уровень выдаваемого шума, ведь не все модели бесшумны.
• Тип системы охлаждения.
• Автоматическая система защиты. В дешевых генераторах ее может не быть вовсе, но для безопасности людей и имущества такое дополнение к конструкции ничуть не помешает.
• Тип запуска. Бывает ручным, полуавтоматическим или автоматическим. Тут все зависит от потребностей конкретного хозяина. Только ручной запуск будет означать не слишком высокую стоимость агрегата, автоматика же нужна, чтобы быстро реагировать на отключение света или включаться по расписанию, чтобы, например, поддерживать плюсовую температуру на даче, пустующей зимой.
• Надежность. Быть уверенным в ней заранее не может никто, но если газогенератор выпущен брендом, собирающим тысячи положительных отзывов на протяжении вот уже многих лет, то это повышает шансы не разочароваться в покупке.
• Стоимость изделия. Для частного дома, в котором живет всего одна семья, вопрос цены может оказаться едва ли не самым существенным. Газогенератор – это такое устройство, которое лучше вообще не покупать, если нет денег на качественную модель.

Это означает, что экономить можно лишь в том случае, если две модели абсолютно идентичны, а стоят по-разному, или если вы в другом месте нашли ту же модель по более низкой стоимости.

Особенности установки

Газогенератор на сжиженном газе подключается к баллону через специальный редуктор – эта задача не является сложной и выполняется владельцами регулярно. Подключить стационарный агрегат к сети сложнее – заниматься этим имеют право только профессионалы и только по результатам официально полученных разрешений. Кроме наличия газовой трубы, к помещению, выбранному для установки электрогенератора, выдвигается еще несколько важных требований.

1. Обязательная и хорошая проточная вентиляция воздуха. Способствует более качественному горению и помогает восполнить потери кислорода в атмосфере жилища.
2. Генератор не должен располагаться впритык к стенам. Помещение должно быть достаточно просторным, чтобы устройство можно было обойти с разных сторон и изучить на предмет повреждений. У владельца должна быть возможность подобраться к агрегату с любой стороны – это вопрос безопасности эксплуатации.
3. Помещение с газогенератором обязательно оснащается средствами пожаротушения. При мгновенной реакции и удачном стечении обстоятельств они помогут оперативно избежать огромных проблем.

В следующем видео представлен подробный обзор газового генератора Gazlux СС 5000 D.

Как сделать газогенератор своими руками и что для этого нужно?

Несмотря на сложность устройства, народным умельцам удается сооружать газогенератор своими руками, создавать модели с оптимальными параметрами для экономичного обогрева жилья. При необходимости можно легко освоить чертежи газогенераторов для самостоятельного изготовления и изучить конструктивные особенности агрегата.

Особенности исполнения, составные части, функционал

Агрегат представляет собой механизированное устройство, работа которого предусматривает продуцирование газа из всевозможных видов твердого топлива – дров, угля, смесей. Полученный ресурс применяется в различных целях: направляется на отопление жилья, используется как топливо для автомобиля, находит применение в обеспечении работы электростанций. Устройство газогенератора на дровах базируется на узлах, описанных далее.

Корпус

Изготавливается из листов стали, которые соединяются сварочным способом. Чаще всего встречаются модели цилиндрической формы. Притом среди самодельных агрегатов немало и генераторов газа прямоугольной конфигурации. Корпус оснащается ножками, которые приварены к днищу.

Бункер

Емкость установлена внутри корпуса и представляет собой камеру для загрузки топлива. Отсек по форме повторяет геометрию корпуса, в его изготовлении применяют малоуглеродистую сталь.

Камера сгорания

Отсек можно увидеть в нижней части корпуса, он необходим для поддержки процесса горения. Узел изготавливают из жаропрочной стали, в некоторых моделях рабочую поверхность выполняют с применением керамики. Для крекинга смол в дальнем сегменте отсека оборудуется горловина из жаропрочной хромистой стали.

Как выглядет газогенератор своими руками

В средней части камеры сгорания расположены фурмы, по которым подается воздух. Конструкция предусматривает калиброванные отверстия, которые соединены с воздухораспределительной коробкой. Обратный клапан на выходе из воздухораспределительной коробки препятствует утечке горючей массы из газогенератора.

Колосниковая решетка

Колосник из чугуна расположен в нижней части корпуса газогенерирующей установки на дровах и служит для поддержки раскаленных углей. Средняя часть конструкции подвижная, что необходимо для чистки решетки от шлаков. Для поворота колосника применяют специальный рычаг.

Загрузочные люки

Конструкция предусматривает герметично закрывающиеся крышки с продуманным функционалом. Особенности верхнего загрузочного люка:

• откидывается горизонтально;
• оснащается уплотняющим асбестовым шнуром;
• крепление дополнено специальным амортизатором.

В случае избыточного давления внутри камеры крышка люка приподнимается при помощи рессоры.

Боковая поверхность корпуса также оборудована верхним и нижним загрузочными люками:

• верхний люк применяется для добавления твердого топлива в зону восстановления;
• нижний люк предназначен для удаления золы.

Газ отводится через патрубок, который соединен с трубой газопровода. Перед тем, как выводить его за пределы генератора, используют потенциал горячего газа для подсушивания топлива в камере загрузки. Так, отводящий газопровод прокладывается по кольцевой линии вокруг камеры, что охватывает периметр между корпусом и бункером. Отбор газа выполняется в зоне восстановления, чаще всего в верхней половине агрегата газификации, но также возможно отведение ресурса и из нижней части корпуса.

Фильтры

На выходе из генерирующей установки газ поступает в фильтрующие устройства, которые располагаются за корпусом газгена. Фильтры представляют собой трубчатые конструкции с соответствующим очищающим наполнителем. Перед поступлением в фильтр тонкой очистки необходимо охладить газ, для чего применяется специальный охладительный отсек. Далее очищенный газ направляется в смесительную установку для смешивания с воздухом.

Виды оборудования

По особенностям устройства различают следующие виды газогенераторов:

• вертикальный газген – установка прямого процесса газификации. Конструкция предусматривает поступление воздуха снизу через колосник, отведение газа выполняется сверху. Влага, необходимая для обогащения газа, подводится специальным каналом, так как в вертикальных газогенераторах влага из топлива не попадает в зону горения. В газгенах прямого процесса газификации применяется небитумиозное топливо – антрацит, уголь полукокс;
• обратный – здесь газификация происходит в «перевернутом» порядке. Изделие собирается таким образом, чтобы попадающий внутрь воздух направлялся сразу же в среднюю часть корпуса, то есть туда, где инициируется горение. Образующиеся газообразные продукты выводятся ниже активной зоны, непосредственно в зольнике. Для таких агрегатов актуально смолистое топливо, в частности дрова и аналогичный уголь, отходы дереообработки;
• горизонтальный – газификация протекает в поперечном направлении. Воздух поступает с высокой скоростью, а отвод предусмотрен сбоку в нижней части корпуса. Напротив фурмы установлена газоотборная решетка.

Вертикальный газген

Горизонтальные газгены способны легко адаптироваться к смене режимов работы, также среди достоинств агрегата отмечают то, что для пуска установки потребуется минимальный временной промежуток.

Преимущества и недостатки

Наряду с такими достоинствами газогенераторов, как независимость и продуктивность, отмечают ряд других, не менее значимых, преимуществ газогенерирующих установок:

• автономность – газовый генератор на твердом топливе спасает положение в тех случаях, когда отсутствует линия электроснабжения, затруднен подвоз газа в баллонах, нет возможности прокладки магистрального газопровода. Полученный горючий газ применяется для обеспечения работы электростанций и насосных установок, направляется на бытовые нужды, отопление жилых зданий, промышленных объектов;
• высокий уровень производительности – КПД газогенераторных установок на твердом топливе составляет 80-95%. К примеру, КПД обычных ТТ котлов не превышает отметку 60%;
• высокое октановое число – показатель варьируется в пределах значений 110-140;
• регулируемость процесса горения – в зависимости от модели устройства газификации одной закладки дров хватит для эффективной работы установки в течение 8-12 часов. В газгенах на дровах с верхним типом горения этот параметр варьируется до 25 часов. В случае с агрегатом газификации на угольном топливе одной закладки достаточно для обеспечения бесперебойной работы до 5-8 дней;
• возможность автоматизации работы установки – автоматизированный газогенератор способен работать без участия человека, процесс можно контролировать удаленно;
• экологичность – топливо сгорает полностью, коэффициент выброса вредных веществ в воздух определяется в минимальных значениях;
• высокий уровень безопасности прибора – это обеспечивается работой автоматики, также безопасность устройства обуславливается качеством материалов;
• несложность обслуживания и ухода – отсутствует необходимость в частых закладках топлива, чистка зольника и газохода проводится реже из-за особенностей работы генератора газа;
• нетребовательность к качеству топливных ресурсов – в зависимости от модели допускается использование дров 50% влажности, отдельные модели газгенов способны работать на свежесрубленной древесине. В агрегат можно загрузить дрова длиной 1 м и больше.

Помимо использования различных видов древесины и отходов деревообработки, в генераторах газа допускается утилизация пластмассы, резиновых изделий и других полимеров.

Недостатки генераторов газификации:

• дороговизна – цены на газген почти в 2 раза превышают стоимость твердотопливных механизмов;
• энергозависимость – не все модели газовых генераторов работают автономно. Так, для подсоса воздуха требуется установка электрического вентилятора;
• требовательность к рабочему процессу – при продолжительном использовании устройства на мощности ниже 50% работа сопровождается эффектом нестабильного горения, одним из последствий которого может стать накапливание в дымоходе дегтевого осадка.

Кроме этого, если температура обратки в системе опускается ниже отметки 60°C, в газоходе выпадает конденсат.

Варианты изготовления своими руками

Решая, как сделать био газогенератор своими руками, первым делом выбирают конструкцию. Для этого стоит использовать схемы заводских или самодельных агрегатов. Имея готовые чертежи, несложно изготовить газген для отопления или же газогенератор для копчения своими руками.

Инструменты и материалы

Для самостоятельного изготовления газогенератора необходимо подготовить следующие инструменты:

• сварочный аппарат;
• болгарку;
• дрель;
• набор ручных инструментов;
• крепежные детали.

Изготовление вертикального газогенератора

В устройстве вертикального процесса горения вырабатываемый газ поднимается вертикально вверх и направляется по трубе для фильтрации и охлаждения. Порядок действий:

1. В качестве корпуса можно использовать готовую металлическую бочку или же из листовой стали толщиной 8-10 мм и уголка создать конструкцию требуемой конфигурации.
2. Бункер делают из аналогичного материала и фиксируют внутри корпуса.
3. Камеру сгорания изготавливают на основе пустого газового баллона.
4. Горловину камеры сгорания оснащают жаропрочными прокладками из силикона или силикатов.
5. Далее оборудуется воздухораспределительная коробка, рядом монтируют обратный клапан. Между воздухораспределительным узлом и камерой выполняют фурмы.
6. Для создания узла фильтрации газа используют корпус старого огнетушителя.
7. Для охлаждения газа после грубой очистки устанавливают обычный радиатор, при желании делают специальный змеевик.
8. Чтобы отводить конденсат, применяют сеператор. Для этого в трубу d3-5 мм вставляют ребристую пластину и фиксируют к точке подачи холодного воздуха, нижняя часть оснащается краном слива конденсата.
9. Колосниковую решетку изготавливают из жаропрочной арматуры, но лучше использовать готовый чугунный колосник подходящего размера.
10. Устанавливают дверцы из жаропрочных основ с герметичными уплотнителями.

Изготовление вертикального газогенератора

Необходимо помнить, что герметичность – одно из важных условий корректной работы устройства.

Изготовление горизонтального газогенератора

В теплосиловых установках горизонтального процесса горения газ перемещается в нижней половине корпуса горизонтальными потоками. Устройство несколько проще, чем в аналогичном оборудовании вертикального вида.

Составные элементы горизонтального газогенератора:

• корпус с бункером, воздуховодом и газораспределительным узлом;
• камера сгорания, которая оборудуется герметичной горловиной;
• фильтры, охлаждающий отсек, смеситель.

При конструировании агрегата следует использовать схемы и чертежи промышленных или самодельных газгенов.

Нюансы эксплуатации газогенератора

Ошибочно считают, что самодельный газогенерирующий агрегат способен работать на древесине с влажностью до 50%. При этом стоит учесть, что чем выше уровень влажности топлива, тем ниже эффективность теплосилового устройства. Для оптимизации рабочего процесса стоит использовать горячий газ для подогрева и сушки дров в бункере. В этих целях между корпусом и загрузочной камерой прокладывается газопровод: часть тепловой энергии расходуется на просушку топливных ресурсов.

Различные виды газовых генераторов | Статьи

Что такое газовый генератор?

Газовые генераторы – еще один хороший вариант, если вам по каким-то причинам требуется запасной или даже основной источник электроэнергии. На сегодня они не настолько широко распространены, как их бензиновые или дизельные собратья, но постепенно наблюдается значительный рост популярности и востребованности именно агрегатов такого типа. Почему так?

В чем преимущества газовых генераторов?

Все просто – газовые генераторы обладают рядом важных особенностей и преимуществ в сравнении с другими видами таких установок.

Первое и самое ключевое – тип топлива. Не секрет, что газ не только обойдется дешевле, но и с точки зрения экологии его использование предпочтительнее. При этом газогенераторы в большинстве случаев рассчитаны на использование и природного газа, и пропан-бутана.

Газовые генераторы проще в повседневной эксплуатации, более долговечны, реже требуют обслуживания и могут запускаться даже в условиях суровой зимы (до -30 °C). Если добавить сюда тот факт, что такие агрегаты зачастую комплектуются системами автоматического запуска, то получается практически идеальный генератор для загородного дома или коттеджа.

Впрочем, газогенераторы оценят и городские жители, ибо он воспроизводит намного меньше шума, чем дизельные и бензиновые аналоги. К примеру, «шумность» модели Generac 7044 составляет всего лишь 63 дБ(А), тогда как у агрегатов на других типах топлива он в среднем колеблется в пределах 72 дБ(А) и выше. Показатели длительности автономной работы у газовых генераторов зачастую тоже значительно лучше.

Классификация газовых генераторов

Газовые генераторы делят на два основных типа:

• бытовые
• промышленные.

Первые ориентированы на обычных пользователей, которым необходим надежный резервный или основной источник электроэнергии и/или тепла. Вторые используются как на производствах, так и в больницах, торговых центрах, различных административных зданиях и т.д. То есть везде, где перебои с электроэнергией могут носить критический характер, а не только создавать определенные неудобства. Промышленные газогенераторы порой задействуются и как нагревательные или охлаждающие установки. Отличаются они и по мощности, которая доходит до 200 кВт. Отдельные агрегаты могут объединять в синхронизированную группу, если это необходимо для полноценного функционирования объекта. Большинство промышленных газогенераторов 3-фазные. К ним предъявляются повышенные требования в плане надежности и качества, стабильности работы и точного соответствия заданным значениям частоты тока и напряжения.

Бытовые газогенераторы ориентированы на массовый сегмент покупателей. Это простые в эксплуатации устройства, мощность которых обычно не превышает 15 кВт. Хотя есть и модели серьезнее, например, GENERAC QT 027 с мощностью 25 кВт. По качеству бытовые газогенераторы не слишком уступают промышленным, хотя и не проходят настолько жестких проверок.

Тип топлива (природный газ, пропан-бутан)

Газогенераторы используют как магистральный газ, так и сжиженный, как модель Briggs & Stratton Home Standby 8 kW, что значительно повышает удобство их повседневной эксплуатации и позволят задействовать даже в тех районах, где по каким-то причинам нет газопровода. К тому же, минимизируется риск, что закончится топливо, скажем, пока вы по каким-то причинам будете отсутствовать. При этом, если вдруг прекратится подача газа, вы всегда сможете подключить к агрегату баллоны с пропан-бутаном.

Параметры выбора газового генератора

При выборе газогенератора в первую очередь стоит обращать внимание на следующие параметры:

• мощность (желательно брать с небольшим запасом, порядка 30%; учитывайте, что мощность трехфазных генераторов фактически необходимо делить на 3 и полноценно загружать все фазы, пренебрежение этим правилом чревато поломками агрегата)
• количество фаз (одно- или трехфазные, выбор делается в зависимости от подключаемого оборудования)
• тип охлаждения (воздушное или жидкостное)
• система запуска (ручная, электростартер, автоматическая)
• асинхронный или синхронный (первый больше подходит как резервный источник электроэнергии, второй оптимален, если необходимо отсутствие перепадов напряжения и высокая стабильность работы; к синхронным газогенераторам можно подключать оборудование, которое чувствительно к перепадам напряжения, к асинхронным – не рекомендуется)
• открытые или в защитном кожухе (первые могут устанавливаться только в отапливаемом помещении и более шумные, вторые – универсальнее и удобнее;
• все мощные генераторы, рассчитанные на использование в качестве основного источника электроэнергии, например, Generac 7046, выпускаются в специальном контейнере или кожухе).

Правила эксплуатации газогенераторов

• изучение технической документации
• перед запуском проверяется уровень масла
• установка газогенератора должна производиться на ровной поверхности
• минимизируется влияние внешней среды (туман, сильный дождь, прочее)
• газогенераторы не рекомендуется использовать в закрытых помещениях
• на расстоянии 1 метра не должно находиться зданий или другого оборудования
• убедиться, что рядом с генератором отсутствуют легковоспламеняющиеся вещества и предметы
• периодическая проверка герметичности соединений, в случае обнаружения неисправностей следует вызывать специалистов и отключать генератор
• при транспортировке газогенератора нельзя переворачивать его вверх дном, предварительно нужно слить масло и надежно закрепить агрегат, чтобы устранить вероятность механических повреждений.

У нас на сайте вы можете подобрать газовый генератор, который оптимально подойдет под конкретные условия эксплуатации. В каталоге представлены модели различной мощности, оснащенные электростартером или системой автоматического запуска. Присутствуют агрегаты не только с воздушной, но и жидкостной системой охлаждения. Если у вас возникли какие-либо вопросы, то вы можете связать с нами любым удобным способом.

Газовая электростанция для дома своими руками

У вас имеется за городом небольшой домик, но в нём часты проблемы с подачей электроэнергии. Что ж ваше желание приобрести автономный источник питания вполне оправдано. Конечно же, трудно сделать выбор из имеющегося разнообразия электрогенераторов.

Газовые электрогенераторы очень удобны для автономного электроснабжения частных домов. Их выгодно использовать в маленьких поселках, где нет качественного и постоянного электропитания от сетевых линий электропередач, но имеется развитая инфраструктура газоснабжения. Но также надо грамотно провести аварийный ввод резерва от домашней электростанции.

1. Большой спрос на газовые электроустановки объясняется их экономичностью. У них наименьшая себестоимость производимого киловатт-часа, так как цена на природный газ самая низкая в сравнении с другими видами топлива.
2. Для электростанций, подключенных к магистральному газопроводу, не нужно время от времени привозить топливо.
3. Природный газ сгорает почти без остатка, с дымом массово удаляется лишь углекислый газ и водяной пар. В камерах сгорания не образовываются копоть и кислоты, которые изнашивают двигатель. Моторесурс газовых электрогенераторов как минимум составляет 6000 часов.
4. Электростанции, работающие на газу, издают самый низкий шум при работе около 67 дБ в сравнении с бензиновыми электрогенераторами ? 72 дБ и дизельными установками ? 80 дБ.

Система водяного охлаждения применяется в промышленных автономных электростанциях мощностью свыше 22 кВт. Все бытовые газовые агрегаты, меньшей мощности, охлаждаются воздушным обдувом от вентилятора. Следите за работающим агрегатом с воздушным охлаждением и летом останавливайте его после 12 часов непрерывной работы.

 

Выбор по мощности

 

Ответ зависит от того, что вы собираетесь от неё запитать.

1. Электрогенератора на 2 кВт достаточно для скромного электропотребления пяти лампочек, маленького холодильника, телевизора или компьютера.

Но не нужно забывать, что на отдыхе за городом, да еще с друзьями, так хочется громко включить музыку, и дополнительное освещение понадобится. Так что столь слабомощного источника питания для проведения вечеринок будет недостаточно.

2. Однофазный агрегат мощностью 3–5 кВт оптимально подходит для энергообеспечения небольшого загородного дома. От него, кроме осветительной техники и бытовых приборов, можно запитать электроинструмент, насос, и даже обогревательный прибор.

3. Однофазные и трехфазные газовые электроустановки мощностью 6–13 кВт подключают к большим двухэтажным домам. Настолько мощные электрогенераторы пригодятся для работы отдельно электроплиты, дисковой пилы, сварочного аппарата, бетономешалки.

Объём газа равный 6000 кубов 13-киловаттная электростанция может израсходовать за 10 дней работы.

 

Опасности при эксплуатации

 

1. Газовые электрогенераторы ни в коем случае нельзя устанавливать внутри жилого дома. Газ – топливо повышенной взрывоопасности. Достаточно поломки топливного клапана и газ быстро заполнит закрытое помещение.
2. Поршневой двигатель электрогенератора может создать разряжение в газовой магистрали, если в ней низкое давление. Самовольно врезавшись в газопровод, вы можете и себя оставить без газа, и ближайших соседей тоже.
3. При каждой остановке электростанции давление в газопроводе скачкообразно возрастает, что может вызвать утечку газа через плиты старого образца. Согласуйте свою работу по подключению электрогенератора с газовой службой.

Порядок подключения

 

Большинство газовых электрогенераторов работает на природном газе (NG), их можно подключить к магистральным газопроводам.

1. Надо прийти в местное отделение «Облгаза» к инспектору, закреплённому за вашим адресом, и заказать проект врезки в общую газовую магистраль. С собой нужно иметь вывод экспертизы Госгорпромнадзора, сертификат и инструкцию на электрогенератор. Покупайте газовое оборудование только с сертификатом и гарантией.
2. Заключение о возможности подключения к газовой сети дает проектант из «Облгаза», на основании замера давления в трубе.
3. По составленному проекту подключение газового электрогенератора выполняют сотрудники «Облгаза».
4. После окончания установки комиссия из «Облгаза» вводит электростанцию в эксплуатацию. Также желательно пригласить специалиста из компании, в которой вы купили электрогенератор, чтоб он проверил правильность подключения электрооборудования для снятия претензий по этому пункту гарантии.

Однако не во всех случаях можно получить разрешение на подключение от экспертов «Облгаза». В этом разе можно использовать сжиженную смесь пропан-бутан в баллонах, в качестве топлива для электрогенератора.

Обратите внимание, что не все бытовые электрогенераторы могут работать на сжиженном углеводородном газе (LPG). Но большинство продаваемых моделей адаптированы для работы на обоих типах газового топлива. Такие экземпляры быстро переключаются с одного вида топлива на другой поворотом переключателя.

• Электроустановка SDMO Perform 6500 Gaz мощностью 4 кВт запускается на сжиженном газе.
• Однофазный генератор SDMO RES 20 ЕСН50 будет работать на природном и сжиженном газе.
• Агрегаты американской марки Generac можно запустить на обоих типах газа.
• Газовые электростанции Kohler имеют такое же преимущество что и продукция Generac и являются главными их конкурентами на американском рынке.
• Дорогая японская электроустановка Yanmar для домашнего использования, мощностью 20 кВт также универсальна по топливу.

Видео: Газовый электрогенератор Generac, особенности размещения и подвод коммуникаций.

 

Автор: Виталий Петрович. Украина, Лисичанск.

---

Узнайте о своих счетах за газ и электричество

перейти к содержанию

• Твиттер
• LinkedIn
• Facebook
• Подписаться

Поиск

• О нас
  • Кто мы
    • Управление рынков газа и электроэнергии
      • Члены GEMA
    • Наша структура
      • Директора
  • Наши приоритеты и цели
    • Наш подход к положению
    • Работа для потребителей
    • Повышение эффективности затрат
    • Содействие надежности поставок
    • Содействие устойчивости
    • Реализация государственных программ
  • Как мы взаимодействуем
    • Взаимодействие с потребителями
      • Не для внутреннего пользования: большая группа пользователей
      • Не для внутреннего пользования: группа малых и средних пользователей
    • Работа по вопросам окружающей среды и устойчивого развития
      • Консультативная группа по устойчивому развитию
    • Взаимодействие с промышленностью
      • Независимые поставщики энергии
    • Взаимодействие с другими регулирующими органами
      • Объединенная группа регулирующих органов
    • Антимонопольное право
    • Связи с инвесторами
    • Связи с правительством и парламентами
      • Информационные бюллетени по внешним связям
      • Академическая панель Офгема
    • Связь инноваций
    • Форумы, семинары и рабочие группы — полный список
    • Взаимодействие с исследовательскими учреждениями по общим исследовательским интересам
  • Корпоративная политика, планирование и отчетность
    • Годовой отчет и бухгалтерская отчетность
    • Корпоративная стратегия и планирование
    • Равенство и разнообразие
    • Управление записями (информацией)
  • Прозрачность
    • Организация аудита
    • Расходы и расходы
      • Расходы председателя, неисполнительных директоров и высшего руководства
      • Платежи поставщикам на сумму более 25000 фунтов стерлингов
      • Информация об управлении персоналом
    • Свобода информации
    • Запросы на доступ к темам
    • Сообщение о нарушениях
    • Жалобы на Офгем
  • Ofgem и Европа
    • Европейские регулирующие органы
    • Links — европейские организации, с которыми мы работаем
    • Brexit и переходный период
  • Ofgem, данные и кибербезопасность
  • Библиотека публикаций: Корпоративная информация
• Потребители
  • Справочник по бытовому газу и электричеству
    • Поймите свои счета за газ и электричество
      • Объяснение кредита на счет за электроэнергию
    • Пожаловаться на счет за газ или электроэнергию или счет поставщика
    • Умные счетчики, счетчики по предоплате и другие
      • Смарт счетчики: ваши права
      • Производство и учет на месте
    • Как сменить поставщика энергии и совершить покупку по более выгодной цене
      • Аккредитованные Ofgem сайты сравнения цен
      • Как сменить поставщика энергии, если у вас есть долги
      • Как сменить поставщика энергии, если вы арендатор
      • Компенсация при неисправности переключателя энергии
      • Как работать с продавцами энергии
        • Защитите себя от мошенничества
    • Сэкономьте на счетах за газ и электричество
    • К кому обратиться, если трудно оплачивать счета за электроэнергию
      • Обратный счет за электроэнергию: ваши права
      • Правила отключения электроэнергии и предоплаты счетчика
    • Дополнительная помощь от энергетических служб
      • Регистр приоритетных услуг
      • Схемы поддержки отопления дома и советы
      • Схемы поддержки и консультации по энергосбережению
      • Отключение электроэнергии: помощь и компенсация в соответствии с гарантированными стандартами
      • Защитная сетка Ofgem: если ваш поставщик энергии обанкротится
    • Подключение и переезд
      • Получение или изменение подключения к газу или электричеству
      • Кто мой поставщик газа или электроэнергии?
      • Кто у меня оператор распределительной сети газа или электроэнергии?
    • Объяснение основных терминов и проблем
  • Справочник по газу и электроэнергии для предприятий
    • Понимание энергетических контрактов для предприятий
    • Переключитесь на поставщика энергии и сделайте покупки по более выгодной цене
    • Пожаловаться на счет за электроэнергию или поставщика
    • Производство возобновляемой энергии
    • Защитная сетка Ofgem: если ваш поставщик энергии обанкротится
    • Видео, информационные бюллетени и обновления
    • Объяснение основных терминов и проблем
  • Сравнительные данные поставщиков энергии
    • Сравните эффективность поставщиков по обслуживанию клиентов
    • Сравнить работу поставщика по жалобам
  • Исследования потребителей
    • Опросы домашних хозяйств
    • Прочие исследования домашних потребителей
    • Исследования бизнес-потребителей
    • Другие исследования бизнес-потребителей
    • Наборы исследовательских данных
  • Объяснение энергии: видео и инфографика
• Газ
  • Оптовый рынок
    • Оптовый рынок газа ГБ
    • Эффективность рынка, анализ и реформа
      • Механизмы выплаты наличных
      • Поощрение системного оператора
      • Проверка кода значимых газов
      • Исключения доступа третьих лиц
    • Европейский рынок
      • Законодательство ЕС
      • REMIT
        • Регистрация в качестве участника рынка по REMIT
        • Сообщение о предполагаемых злоупотреблениях на рынке или подозрительных операциях в рамках REMIT
        • Использование исключений и отсрочка публикации инсайдерской информации в соответствии с REMIT
    • Качество газа
    • Обеспечение газоснабжения
      • Аварийное газовое обеспечение
    • Форумы, семинары и рабочие группы
      • Рабочая группа по спросу
      • Пересмотр кодекса содержания газа — семинары
      • Семинары по Перспективе национальных сетей
      • Европейские форумы
        • DECC / BEIS и Группа заинтересованных сторон Ofgem
    • Библиотека публикаций: Оптовый рынок газа
  • Розничный рынок
    • Розничный рынок газа ГБ
    • Обзор и реформа рынка
      • Максимальный тариф по умолчанию
      • Программа Smarter Markets
        • Расширение прав и возможностей потребителей
        • Работа с заинтересованными сторонами
          • Координационная группа по развитию умных рынков
      • Программа переключения
      • Обзор измерительных устройств
      • Обзор розничного рынка
        • Более простые, ясные и справедливые рыночные реформы
        • Зонд подачи энергии
      • Внедрение средств защиты CMA
        • Оценка состояния конкуренции на рынке энергии
        • Предоплата предоплаты
      • Прямой маркетинг
      • Уведомление об изменении цен
      • Угон газа
      • Программа сторонних посредников (TPI)
      • Будущее регулирование розничной торговли
      • Проект обратного биллинга энергии
      • Проект Nexus
      • midata в энергетическом проекте
    • Измерение
      • Переход на интеллектуальные счетчики
        • Data and Communications Company: Ofgem публикации
        • Проект исследования спроса на энергию
      • Метрология и управление активами
      • Считывание и установка счетчика
    • Форумы, семинары и рабочие группы
      • Круглый стол по потребительским законам и коммуникациям
      • Европейские форумы
        • Гражданский энергетический форум
      • Обзор розничного рынка — взаимодействие с заинтересованными сторонами
      • Координационная группа Smarter Markets
      • Рабочая группа программы сторонних посредников (TPI)
      • Консультативный совет по проектированию для рыночных расчетов за полчаса
      • Форум независимых поставщиков Ofgem / DECC
      • Группа доставки программы переключения
      • Управление разработки программ переключения
      • Переключение форумов по разработке программ
      • Консультативная группа по внешнему проектированию программы переключения
      • Группа управления программой переключения
      • Рабочая группа данных программы переключения
      • Орган технического проектирования программы переключения
    • Мониторинг розничного рынка
      • Понимание тенденций изменения цен на энергоносители
      • Понимание прибылей крупных поставщиков энергии
      • Типичные значения внутреннего потребления
    • Стратегия обеспечения уязвимости потребителей
      • Инклюзивные рынки и инновации
      • Счетчик предоплаты клиентов
      • Регистр приоритетных услуг (PSR)
      • Отчетность по социальным обязательствам
      • Поддержка клиентов, которые не могут оплатить счета
    • Библиотека публикаций: Розничный рынок газа
  • Передающие сети
    • Газотранспортные сети Великобритании
    • Обзор платы за транспортировку газа
      • Отраслевой отчет технических рабочих групп GTCR
    • Сетевой контроль цен
      • Контроль цен RIIO-T1
      • Контроль цен на сжиженный природный газ (СПГ)
      • Обзор контроля над ценами на передачу 4 Роллер
    • Сетевые инновации
    • Улавливание и хранение углерода
    • Количество входов и выходов
      • Количество входов и аукционов
      • Замена входа
      • Выходная мощность
      • Выход замещения
    • Газовые переходники
    • Драйверы дохода
    • Форумы, семинары и рабочие группы
      • Форум по методологии тарификации национальной системы передачи (NTSCMF)
    • Библиотека публикаций: Газотранспортные сети
  • Распределительные сети
    • Газораспределительные сети Великобритании
    • Соединения и конкуренция
      • Конкуренция в соединениях
      • Независимые транспортеры газа
    • Сетевой контроль цен
      • Контроль цен RIIO – GD1
      • Обзор контроля над ценами в распределении газа, 2007-2013 гг.
      • Мониторинг соблюдения ценового контроля
      • Качество обслуживания
      • Служба поддержки клиентов
    • Схема начисления платы
      • Изменения методики начисления платы
    • Сетевые инновации
    • Форумы, семинары и рабочие группы
    • Библиотека публикаций: Газораспределительные сети
• Электроэнергия
  • Оптовый рынок
    • Оптовый рынок электроэнергии Великобритании
    • Ликвидность
    • Эффективность рынка, анализ и реформа
      • Механизмы выплаты наличных
      • Поощрение системного оператора
      • Существенный пересмотр кодекса баланса электроэнергии
      • Реформа рынка электроэнергии
        • Правила рынка мощности (CM)
          • Правила рынка мощности Предложения по изменению
        • Разрешение споров по EMR
        • Последний раз покупатель
          • Информация для генераторов
          • Информация для поставщиков
    • Европейский рынок
      • Законодательство ЕС
      • REMIT
        • Регистрация в качестве участника рынка по REMIT
        • Сообщение о предполагаемых злоупотреблениях на рынке или подозрительных операциях в рамках REMIT
        • Использование исключений и отсрочка публикации инсайдерской информации в соответствии с REMIT
    • Электробезопасность подачи
    • Форумы, семинары и рабочие группы
      • Рабочая группа по спросу
      • Семинары по Перспективе национальных сетей
      • Европейские форумы
        • Группа заинтересованных сторон DECC / Ofgem
      • Будущие торговые соглашения и будущие оптовые рынки
    • Библиотека публикаций: Оптовый рынок электроэнергии
  • Розничный рынок
    • Розничный рынок электроэнергии Великобритании
    • Обзор и реформа рынка
      • Максимальный тариф по умолчанию
      • Гибкость энергосистемы
      • Программа переключения
      • Программа Smarter Markets
        • Расширение прав и возможностей потребителей
        • Электроэнергетический поселок
        • Работа с заинтересованными сторонами
      • Стимулирование участия в выборе тарифов на энергию
      • Обзор измерительных устройств
      • Внедрение средств защиты CMA
        • Оценка состояния конкуренции на рынке энергии
        • Предоплата предоплаты
      • Обзор розничного рынка
        • Более простые, ясные и справедливые рыночные реформы
        • Зонд подачи энергии
      • Прямой маркетинг
      • Уведомление об изменении цен
      • Кража электроэнергии
      • Программа сторонних посредников (TPI)
      • Будущее регулирование розничной торговли
      • Проект обратного биллинга энергии
      • midata в энергетическом проекте
    • Измерение
      • Переход на интеллектуальные счетчики
        • Data and Communications Company: Ofgem публикации
        • Проект исследования спроса на энергию
        • Умные счетчики: планы конфиденциальности DNO
      • Метрология и управление активами
    • Форумы, семинары и рабочие группы
      • Круглый стол по потребительским законам и коммуникациям
      • Экспертная группа по расчетам за электроэнергию
      • Европейский форум
        • Гражданский энергетический форум
      • Обзор розничного рынка — взаимодействие с заинтересованными сторонами
      • Координационная группа Smarter Markets
      • Рабочая группа программы сторонних посредников (TPI)
      • Форум независимых поставщиков Ofgem / DECC
      • Группа доставки программы переключения
      • Полномочия по разработке программ переключения
      • Переключение форумов по разработке программ
      • Консультативная группа по внешнему проектированию программы переключения
      • Группа управления программой переключения
      • Рабочая группа данных программы переключения
      • Орган технического проектирования программы переключения
    • Мониторинг розничного рынка
      • Понимание тенденций изменения цен на энергоносители
      • Понимание прибыли шести крупных поставщиков энергии
      • Типичные значения внутреннего потребления
    • Стратегия обеспечения уязвимости потребителей
      • Инклюзивные рынки и инновации
      • Счетчик предоплаты (PPM) клиентов
      • Регистр приоритетных услуг (PSR)
      • Отчетность по социальным обязательствам
      • Поддержка клиентов, которым не хватает счетов
    • Библиотека публикаций: Розничный рынок электроэнергии
  • Передающие сети
    • Передающие сети Великобритании
    • Сетевой контроль цен
      • Контроль цен RIIO-T1
      • Обзор контроля над ценами на передачу 4 Роллер
      • Визуальные удобства
    • Разъемы электрические

Использование энергии в домах

Более половины энергии в домах используется для отопления и кондиционирования воздуха

U.Домохозяйства S. нуждаются в энергии для питания многочисленных домашних устройств и оборудования, но в среднем более половины (51% в 2015 году) годового потребления энергии домохозяйством приходится только на два конечных использования энергии: отопление помещений и кондиционирование воздуха. Эти в основном сезонные и энергоемкие виды использования значительно различаются в зависимости от географического положения, размера и структуры дома, а также используемого оборудования и топлива.

Водонагревание, освещение и охлаждение — это почти универсальные и круглогодичные виды домашнего использования энергии. В 2015 году на эти три конечных использования в совокупности приходилось 27% от общего годового энергопотребления дома.Оставшаяся доля — 21% — домашнего потребления энергии приходилась на такие устройства, как телевизоры, кухонные приборы, стиральные машины и сушилки для одежды, а также на растущий список бытовой электроники, включая компьютеры, планшеты, смартфоны, игровые приставки и Интернет. потоковые устройства.

Многие факторы влияют на количество энергии, потребляемой домом

• Географическое положение и климат
• Тип дома и его физические характеристики
• Количество, тип и эффективность энергопотребляющих устройств в доме и продолжительность их использования
• Количество членов домохозяйства

Из-за более высокого спроса на отопление помещения домохозяйства в Северо-Восточном и Среднем Западном регионах США потребляют в среднем больше энергии, чем домохозяйства в Южном и Западном регионах.Большие дома и более крупные домохозяйства, как правило, в целом потребляют больше энергии, чем дома меньшего размера и небольшие домохозяйства.

На отопление и кондиционирование воздуха приходится гораздо меньшая доля энергии, потребляемой домом в квартирах, чем в отдельно стоящих частных домах. Квартиры обычно меньше домов на одну семью, и они часто частично изолированы от погодных условий соседними квартирами. В 2015 году среднее домохозяйство, проживающее в отдельном доме на одну семью, потребляло почти в три раза больше энергии, чем домохозяйство, живущее в многоквартирном доме с пятью и более квартирами.

Электричество и природный газ — наиболее используемые источники энергии в домах

Электричество используется почти во всех домах, и на электроэнергию приходился 41% конечного потребления энергии домохозяйствами в 2019 году. Природный газ, который использовался в 58% домов в 2015 году, составлял 44% энергии конечного потребления в жилищном секторе. потребление в 2019 году. Нефть была следующим наиболее потребляемым источником энергии в жилищном секторе в 2019 году. Нефть включает мазут, керосин и сжиженный нефтяной газ (СНГ), который в основном состоит из пропана.Природный газ, мазут и сжиженный нефтяной газ в основном используются для отопления помещений и нагрева воды, но электричество приводит в действие нагревательные устройства и многие другие конечные пользователи.

В целом, три четверти домов в США используют два или более источника энергии, но мобильные дома и дома на юге, скорее всего, будут использовать электричество только для удовлетворения всех своих домашних потребностей в энергии. Использование мазута для отопления более распространено на Северо-Востоке. Использование сжиженного нефтяного газа для приготовления пищи на гриле широко распространено по всей стране, в то время как многие дома в сельской местности используют сжиженный нефтяной газ для удовлетворения большинства потребностей в отоплении и приготовлении пищи.

Потребление энергии на одно домохозяйство снизилось

• Улучшение теплоизоляции зданий и материалов
• Повышение эффективности отопительного и охлаждающего оборудования, водонагревателей, холодильников, освещения и бытовой техники
• Миграция населения в регионы с более низким уровнем отопления и, следовательно, более низким общим потреблением энергии

Снижение среднего энергопотребления домашних хозяйств компенсировало увеличение количества домов в целом, что привело к относительно стабильному потреблению энергии в жилищном секторе с середины 1990-х годов.

Последнее обновление: 4 августа 2020 г.

Газогенератор

— Жидкостные ракетные двигатели (J-2X, RS-25, общие)

Добро пожаловать в собачью будку J-2X. В последний раз, когда мы встречались здесь, мы обсуждали основы того, что именно делает что-то ракетой. Как я объяснил, на концептуальном уровне ракеты на самом деле не являются «ракетостроением». Вы собираете топливо вместе, зажигаете его и выбрасываете из задней части машины.Достаточно просто.

Хорошо, но как вы переместите такое количество топлива и создадите столько дыма и огня, достаточное, чтобы привести в движение нечто такое же большое, как, скажем, Сатурн V, который был более 300 футов высотой и весил миллионы фунтов? Вот тут все становится интересно и технически сложно. Как я уже сказал, все дело в силе. А чтобы получить мощность, вы используете двигатель.

Что делает ракетный двигатель двигателем, так это то, что он содержит больше, чем просто камеру сгорания, в которой смешиваются пропелленты.Это механизм, который после запуска питается и питает себя. Во время работы ракетный двигатель использует некоторый цикл — некоторую цепь трубопроводов, термодинамики и сгорания, клапаны, систему управления и вращающееся оборудование — чтобы поддерживать себя в рабочем состоянии и генерировать тягу.

Подумайте о двигателе вашего автомобиля. Вы поворачиваете ключ, двигатель заводится и заводится, а затем он может часами простаивать на холостом ходу, счастливо работая сам по себе, превращая бензин и воздух в механическую энергию без каких-либо дополнительных усилий с вашей стороны.Вам не нужно вручную закачивать газ в форсунки (или карбюратор). Вам не нужно включать его в розетку, чтобы подавать больше электроэнергии. Он самодостаточен, пока вы его не выключите или пока у вас не закончится бензин. Это то, что действительно делает его двигателем. То же самое и с ракетным двигателем, за исключением того, что продукт не является механической энергией; продукт представляет собой очень быстро движущиеся газы, создающие большую тягу.

При концептуальном проектировании ракетного двигателя, с точки зрения превращения его в двигатель, всегда ставилась цель: «Как заставить насосы работать?» Это чрезвычайно мощные насосы, перемещающие много-много жидкости, поэтому вам понадобится мощный источник энергии для их привода.Ответ — использовать то, что у вас уже есть в двигателе: топливо. Есть разные способы сделать это, и, следовательно, у вас разные «циклы» двигателя, то есть расположение компонентов. Наиболее распространенными циклами ракетных двигателей являются цикл газогенератора (примеры включают J-2X, J-2, F-1, RS-68 и Vulcain 2 — см. Рисунки выше), цикл детандера (примеры включают RL10 и Vinci). и цикл ступенчатого сгорания (примеры включают главный двигатель космического корабля «Шаттл» и RS-170/180). В дополнение к ним существует множество других циклов и вариаций.Каждый цикл имеет свои преимущества и недостатки и, как правило, ограничения, связанные с физикой. Выбор правильного цикла, подходящего для миссии, обычно является первым решением, которое должен принять разработчик двигателя. Поскольку это блог, посвященный J-2X, я сосредоточусь на газогенераторном тактовом двигателе.

В идеале, что вы хотели бы сделать с ракетным двигателем, так это использовать все ваше топливо как можно более эффективно, а это означает, что вы хотели бы использовать все его для создания тяги.Однако в газогенераторном двигателе вы сразу допускаете потерю некоторой эффективности для достижения большей простоты двигателя. Вы используете определенное количество топлива, введенного в двигатель, почти полностью для поддержания его работы, а не для создания тяги. На практике это означает, что у вас есть отдельная небольшая камера сгорания внутри двигателя, которая ничего не делает, кроме выработки газов для приведения в действие турбин, подключенных к топливным насосам. По сравнению с большим количеством топлива, прокачиваемого через весь двигатель, количество топлива, поступающего в газогенератор, невелико (менее 3% для J-2X), но, однажды использованное для привода турбомашины, выхлопные газы сливаются из большей части его энергия, генерирующая тягу.

Ниже представлена ​​упрощенная схема газогенераторного ракетного двигателя, такого как J-2X. Топливо, жидкий водород (топливо) и жидкий кислород (окислитель), попадают в двигатель и сразу же попадают в насосы: турбонасос топлива (FTP) и турбонасос окислителя (OTP). Здесь механическая энергия прядильных насосов преобразуется в высокое давление жидкого топлива.

После выхода из насосов небольшое количество каждого пороха отводится для подачи в газогенератор (GG).GG — это, по сути, небольшой ракетный двигатель, встроенный в большой ракетный двигатель. Он производит горячие продукты сгорания под высоким давлением, пар и газообразный водород, которые используются сначала для привода турбины, соединенной с топливным насосом, а затем турбины, соединенной с насосом окислителя. После приведения в действие двух турбин этот еще теплый газ сначала используется для нагрева гелия, протекающего через теплообменник (HEX), который используется для создания давления в кислородном баллоне ступени, а затем сбрасывается вдоль стенок удлинителя сопла для сохранения это относительно круто.Видео ниже представляет собой компонентный тест J-2X GG, проведенный в NASA MSFC. Даже при относительно небольшом количестве топлива, которое сжигает ГГ, выделяется огромное количество энергии для приведения в действие турбонасосов.

Остальной жидкий кислород, выходящий из насоса окислителя, то есть тот, который не идет в GG, направляется через главный инжектор в основную камеру сгорания (MCC). Главный инжектор аналогичен топливному инжектору в автомобильном двигателе, за исключением того, что здесь он впрыскивает два топлива через сотни элементов инжектора.Эффективность этого впрыска и смешивание топлива имеют решающее значение для общей производительности двигателя.

Водородный контур после топливного насоса более сложный. Это связано с тем, что водород используется для охлаждения стенок сопла и камеры сгорания. Стенки этих двух компонентов по существу полые. Они содержат сотни каналов для протекания водорода, тем самым предохраняя стенки от плавления из-за экстремально высоких температур в закрытой зоне горения.Выполнив свою работу в качестве хладагента, водород затем направляется через главный инжектор в MCC. На схеме не показан тот факт, что очень небольшое количество теплого газообразного водорода отводится перед подачей в главный инжектор и направляется обратно на ступень для создания давления в резервуаре с водородом (например, гелий через HEX на стороне кислорода. ).

Именно в MCC смешанный водород и кислород сгорают с образованием пара и остаточного газообразного водорода. Температура этого сгорания составляет примерно 6000 градусов по Фаренгейту, а в J-2X давление составляет примерно 1300 фунтов на квадратный дюйм.Эти продукты сгорания затем ускоряются до звуковой скорости в сужающемся горловине МКЦ, а затем до сверхзвуковых скоростей вниз по расширяющемуся соплу и его удлинению. Как обсуждалось ранее, именно высокоскоростной выброс этих горячих газов создает тягу.

Обратите внимание, что выхлопные газы турбины, сбрасываемые вдоль удлинения сопла, все еще создают некоторую тягу, но не так эффективно, как продукты сгорания, которые ускоряются через горловину сопла.