Как выбрать генератор для дома при электрическом отоплении

В новопостроенных частных домах часто возникают перебои с электричеством. Притом, если дом находится далеко от ЛЭП, часто бывают скачки напряжения — опасные для бытовой техники, особенно электроники. Обычным явлением может быть, когда свет пропадает на несколько минут или даже часов.

Виды и их краткое описание

Рассмотрим классификацию газовых котлов по разным признакам:

Виды и их краткое описание
  1. По способу установки различают напольные и настенные котлы. Напольный агрегат — очень мощный, используется для обогрева здания до 200 кв.м, так как работает вместе с бойлером. Настенные газовые котлы имеют более скромный размер и оснащаются различными устройствами, необходимыми для хорошей работы: термостатом с блокировкой, датчиком пламени, контролем тяги, автоматическим отключением в случае перебоев с электричеством.
  2. По числу контуров. Одноконтурные котлы предназначены для чего-то одного: или обогрева помещения, или снабжения горячей водой. Двухконтурные модели используются одновременно для обеих функций.
  3. По виду выброса продуктов сгорания. Модели с обычной тягой осуществляют выброс за счет постоянного притока воздуха снаружи здания. Котлы с принудительной тягой установлены с закрытой камерой сгорания и коаксикальным дымоходом.
  4. По энергоэффективности. Традиционные (конвекционные) модели используют низкую теплоту сгорания, но требуют создания необходимых условий, чтобы избежать конденсации. Есть еще конденсационные модели, которые используют самую высокую теплоту сгорания и нагревают воздух за счет образования водяных паров из продуктов горения на стенах экоономайзера.
  5. По виду розжига. Устройство с электророзжигом работает автоматически и очень экономично. Пьезорозжиг следует включать вручную, нажимаю на специальную кнопку.

Устройство и принцип работы

Рисунок 1: конструкция газового генератораКонструктивно газовые электростанции представляют собой устройство, которое состоит из блоков:

Устройство и принцип работы
  • Для подачи, смешивания или генерации газа (их наличие и конструкция может отличаться в зависимости от модели и принципа работы устройства).
  • Двигателя внутреннего сгорания (ДВС), в котором происходить горение газа.
  • Генераторного – получает вращающее усилие от ДВС.
  • Электронный блок – комплекс приборов, позволяющий осуществлять контроль над режимами работы всех элементов газгена и их параметрами (давление газа, напряжение и т.д.).
  • Рамы или корпуса, которые осуществляют несущие функции для оборудования. В некоторых ситуациях могут защищать генератор от механических повреждений.

Рисунок 2: Принцип действия газового генератора Посмотрите на рисунок, здесь показан принцип действия газового генератора. Изначально от источника газоснабжения, в данной ситуации рассматривается вариант подачи газа из баллона 1, подается горючее вещество в ДВС. При этом баллонный газ движется через редуктор и закрепленный хомутами шланг. При возгорании газа в ДВС возникает вращающий момент, передающийся на электрический генератор посредством вала. Генератор, от такого воздействия начинает вырабатывать напряжение для однофазных или трехфазных потребителей.

Устройство и принцип работы

Принцип работы электро-газовой модели

Конструкция «электричество+газ» предусматривает две камеры. Одна – для сгорания газовой смеси, вторая – для нагревательного ТЭНа, который работает от электричества. Чтобы переключение с одного режима в другой происходило автоматически, камеры расположены друг над другом.

Котел отопления «электричество+газ»

Принцип работы электро-газовой модели

Этот процесс регулирует система автоматики, которая контролирует полное и безопасное сгорание остатков газовой смеси в момент переключения режимов. В некоторых моделях есть возможность поставить устройство в режим циклической смены видов обогрева. Такие режимы полезны в условиях низких температур на протяжении длительного времени. При нагнетании удовлетворительной температуры носителя тепла котел с режима газового отопления переходит на электрическое для поддержания требуемой температуры. Совмещение газа и электроэнергии дает возможность добиться экономии ресурсов и сделать помещение автономным.

Если в комбинированном котле нет бака для нагрева проточной воды, как носителя тепла, то потребуется установка бойлера в качестве накопителя. Для ускорения циркуляции воды используется электронасос. Но это усовершенствование не дает возможность работать газовой части оборудования, если отключена электроэнергия. Этот нюанс ограничивает использование такого устройства в высокоэтажных зданиях.

Как рассчитать мощность электростанции

Номинал подбирается по количеству и суммарной мощности электрооборудования в доме. Предположим, что новопостроенный дом еще не газифицирован, поэтому отапливается электричеством, а на кухни стоит электроплита. Набор электротехники будет выглядеть, примерно, следующим образом:

При условии, что все будет работать одновременно, нагрузка на сеть составит около 10 кВт. Но, важно понимать, что такая ситуация маловероятная.

Например, насосная станция будет срабатывать только, чтобы наполнить емкость бака водой, а бойлер будет потреблять номинальную мощность только во время нагрева. Электроплита, утюг, вытяжка, микроволновка будут создавать временную нагрузку, они не будут включены все время. Таким образом, когда Вы дома, средняя нагрузка на сеть составит 6-8 кВт с возможным скачком до 9 кВт.

Читайте также:  Выбор и монтаж системы отопления из полипропиленовых труб

А теперь рассчитаем мощность сети при Вашем отсутствии. В этом случае будет работать только холодильник и электроотопление, включая теплый пол. В сети будет стабильная нагрузка 3,5 — 3,7 кВт.

Исходя из расчетов, Вам понадобится резервный источник, поддерживающий нагрузку в диапазоне 3,5 — 8 кВт, с возможным пиком до 9 кВт. Для такой сети необходимо брать резервный источник на 10 кВт.

Дело в том, что оптимальной нагрузкой на генератор считается 40-80% от номинала. При длительной работе на максимальной нагрузке увеличится износ деталей и он может выйти из строя.

С другой стороны, может показаться, что 10 кВт — слишком много, потому что летом, например, электроотопление работать не будет. Но, в жаркую погоду Вы включите кондиционер, а это еще где-то 1,5-2 кВт, поэтому такого номинала будет достаточно.

Тем более работа на слишком низкой мощности не так губительна, как на максимальной. Если генератор так проработает около часа ничего не случится. Всегда лучше брать номинал на 15-20% выше максимальной мощности сети. Кроме того, учтите, что сеть может расширяться, например, если Вы решите купить еще один холодильник или мультиварку.

Зная среднюю нагрузку на сеть, несложно посчитать, во сколько обойдется эксплуатация резервного источника.

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.

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.

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.

Стандартные существующие варианты решения вопроса – установка источников бесперебойного питания, 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.

Читайте также:  Водяные циркуляционные насосы для систем отопления частных домов

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

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.

Работа котла

Так как доступа к электроэнергии нет, в двухконтурном котле есть термогенератор, который прекращает подачу газа к горелке. Это происходит при воздействии термоносителя на регулятор. Автоматика возобновляет подачу газа в котел при остывании термоносителя до определенной температуры.

Розжиг происходит с помощью пьезоэлемента, который подпаливает запальную горелку (она горит постоянно) и при необходимости от нее разжигается основной источник тепла. Он и способствует нагреву жидкости в системе отопления.

Принцип работы газового котла

Данное оборудование работает по предельно простой схеме. Природный газ смешивается с воздухом, превращаясь в топливно-воздушную смесь, которая поджигается. Пламя и горячие продукты горения топлива нагревают содержимое специального резервуара — теплообменника, который подключен к системе отопления (СО) с жидкостным теплоносителем.

Последний постоянно циркулирует по системе — либо только за счет конвекции (естественная циркуляция), либо еще и за счет работы специального насоса (циркуляция принудительная).

Устройство настенного двухконтурного газового котла

Дымовые газы, отдав часть имеющейся у них энергии теплоносителю, выводятся наружу через дымоход.

Наряду с обычными котлами сегодня выпускаются так называемые конденсационные. Они «умеют» отбирать у дымовых газов больше тепла, так что те остывают до температуры конденсации содержащегося в них водяного пара.

Именно конденсация выступает источником основной части дополнительного тепла (процессы изменения агрегатного состояния являются очень энергоемкими). В результате КПД установки повышается до 97% – 98%.

Окончательный выбор

Таким образом, сегодня выбор котельного оборудования для теплоснабжения дома достаточно широкий. Есть и электрические, и газовые, и комбинированные приборы. Нельзя сказать, что какой-то конкретный тип котла выгоднее. Ведь все зависит от ряда факторов.

Стоит отметить, что самыми совершенными и технологичными являются газоэлектрические котлы.

Окончательный выбор

Они отличаются достаточно сложной конструкцией. Подобные агрегаты позволяют расширить получаемые услуги, качественно и экономно обогревать загородный дом в автономном режиме. Конечно, стоимость их высока. Но затраты на приобретение и установку быстро окупаются.

Монтаж

Производители энергетического оборудования всегда рекомендуют доверять технические процедуры опытным мастерам. Перед установкой генератора необходимо подобрать подходящую площадку, разработать план и схему прокладки технических магистралей, организовать выхлопную систему, отопление и прочее. После монтажа электростанции ее необходимо грамотно запустить, так как пусконаладочные работы имеют большое значение. Эту процедуру также лучше доверить профессионалам. Периодически генератор необходимо обслуживать, осуществлять диагностику, заменять расходные материалы и технические жидкости. При регулярном и качественном техобслуживании Ваша станция будет служить гораздо дольше заявленного срока.

По статистическим данным в 85% выход из строя котлов связан с проблемами в электрической части, причиной которых являются вышеописанные ситуации. Причем, чаще всего данные поломки не являются гарантийным случаем, более того во многих компаниях обязательным условием постановки на гарантию является обеспечение пользователем надежного питания газовых котлов. Отсюда напрашивается вывод, что длительная, эффективная и бесперебойная работа данного оборудования невозможна без покупки электростанции, которая гарантированно обеспечит для него подачу стабильного и качественного напряжения. Рассмотрим некоторые рекомендуемые специалистами модели, применяемые в качестве решения по обеспечению газовых котлов бесперебойным и стабильным электропитанием.

Достаточно часто электрогенератор для котла отопления используется в комплекте с источником бесперебойного питания. ИБП применяется на случай кратковременных перебоев электричества или на время запуска двигателя электростанции. Такая система позволяет отопительному оборудованию работать в безостановочном режиме даже без кратковременных перебоев и имеет высокую надежность. При установке ИБП и топливной станции с блоком автоматического ввода резерва пользователю не понадобится совершать никаких действий во время отключения электричества. Блок АВР переведет питание на резервный режим и вся техника запустится автоматически. Для длительной и безостановочной работы бытовой электрической станции ее можно оборудовать дополнительными емкостями для топлива.

Читайте также:  Как работает печь на отработанном масле и как ее сделать

Основываясь на информации, полученной в этой статье, Вы сможете подобрать оптимальную модель электрического генератора для своего отопительного оборудования. Следует отметить, что станции от европейских и японских производителей чаще всего на порядок дороже аналогов, однако отличаются высокой надежностью, длительным эксплуатационным периодом и стабильными рабочими параметрами, в то время как агрегаты российского производства лучше адаптированы под наши климатические условия.

Как установить настенный газовый двухконтурный турбированный котел «Beretta»

Для начала поясним, что такое газовый турбированный котел. Такими котлами народ прозвал теплогенераторы с закрытой камерой сгорания, оснащенными вентиляторами (турбинами) предназначенные для принудительной подачи воздуха к камере сгорания и удаления продуктов сжигания топлива.

Подача воздуха и удаление отработанных газов осуществляется по раздельным трубопроводам, подключенных к соответствующим выпускам котла. Для этих целей, некоторые тепловые приборы позволяют применить так называемый коаксиальный дымоход или, проще говоря, дымоход «труба в трубе». Следует отметить, что турбированные котлы бывают напольного и настенного исполнения.

Разметка и навеска котла

Монтаж настенного газового котла отличается от установки напольного котла, хотя особой сложности здесь нет. Котел подвешивается на штатный стеновой кронштейн, поэтому, работу следует начать с разметки места установки прибора.

Высота установки котла жестко не регламентируется, его можно разместить, исходя из соображений удобства доступа к котлу, но, следует помнить, что между боковыми стенками теплогенератора и боковой стеной помещения или навесного шкафа, не должно быть менее 50 мм. Это нужно для свободной конвекции воздуха, удобства монтажных и профилактических работ. 

Пользуясь ватерпасом размечаем горизонтальную линию верхнего края котла на высоте 195 см и размечаем середину отведенного пространства, между стеной и окном.

Прикладываем кронштейн к горизонтальной линии и отмечаем места сверления отверстий под его крепление. Сверлим отверстия буром, диаметром 10 мм, забиваем дюбеля и прикручиваем кронштейн сантехническими болтами.

Навешиваем котел на кронштейн и размечаем место штробления стены под коаксиальный дымоход.

Снимаем котел и пробиваем перфоратором стену, согласно разметки.

Если, в дальнейшем, планируется отделка стены под котлом облицовочной плиткой, то нужно «отодвинуть» его на толщину плитки. Для этого можно использовать обрезки полипропиленовой трубы, толщиной 1 см, которые следует подложить под кронштейн.

Навешиваем котел на кронштейн, подкладываем обрезки труб под нижнюю часть котла и проверяем вертикали стенок котла.

Совет

После этого вставляем коаксиальный дымоход в технологическое отверстие и присоединяем к котлу. Следует помнить, что дымоход должен иметь небольшой уклон к улице, для слива конденсата.

Пространство в технологическом окне, между трубой дымохода и стеной, уплотняем минераловатным утеплителем.

Гидравлические подключения

Как установить настенный газовый двухконтурный турбированный котел «Beretta»

Навесив теплогенератор, нужно подключить его к подводящим трубопроводам.

Для быстрого отсоединения котла от труб, необходимо использовать разъемные соединения на гидравлических выпусках котла: диаметром ¾” – на контуры отопления, диаметром ½” – на контуры горячей и холодной воды. Для запаковки резьбовых соединений применим заполнителем льняную паклю и сантехнический силикон, в качестве антисептика.

Для этого нужно нанести силикон на резьбу, намотать небольшую прядь льна и затянуть резьбовые соединения газовыми ключами или сантехническими клещами.

Когда быстроразъемные соединения запакованы, можно распаивать трубы. Для начала соединяем подачу из котла с соответствующим трубопроводом через монтажный кран, диаметром 25 мм. Здесь нужно быть внимательным.

У разных производителей теплогенераторов, принадлежность гидравлических выпусков различается.

Чтобы правильно подключить котел к системе отопления, нужно уточнить по прилагаемой, в паспорте, схеме котла, назначение каждого резьбового выпуска.

Затем обвязываем «обратку». Здесь будет немножко сложнее. На горизонтальном участке трубопровода «обратки» отопления должен стоять фильтр грубой очистки, служащий для предотвращения попадания мусора из системы отопления в насос и теплообменник котла.

Но, если будет стоять фильтр, то его необходимо периодически очищать, а для этих целей следует установить дополнительный кран перед фильтром. Так же, для проведения различных работ в системе отопления, необходимо установить кран на слив воды из системы.

Обратите внимание

Аналогичным образом распаиваем трубопроводы горячей и холодной воды через монтажные краны, диаметром 20 мм.

Все, котел готов к заполнению системы отопления водой, которая проводится через вентиль подпитки на котле, контролируя давление по штатному манометру котла.

Электрическое подключение

Подключение к электросети 220V сводится к установке электрической вилки к проводу питания. Провод питания находится внутри котла, возле задней стенки, доступ к которому открывается после снятия передней крышки котла.

В заключение следует сказать, что навесные котлы чувствительны к перепадам и форме сетевого напряжения, поэтому, для защиты платы управления теплогенератора, следует подключать котел к электросети через стабилизатор напряжения.