Arvien biežāk, klimata izmaiņu rezultātā nākas piedzīvot spēcīgas vētras, sniegputeņus un citas dabas parādības, kas noved pie elektroenerģijas piegādes traucējumiem. Tas daudziem liek domāt pašiem par savu autonomo elektroapgādes iekārtu. Viens no mūsdienās izplatītākajiem autonomiem strāvas avotiem ir elektroģeneratoru iekārtas. Tās plaši izmanto rūpniecībā, celtniecībā, komunālajos dienestos, lauksaimniecībā, transportā. Elektroģeneratori nepieciešami arī tādos objektos kā ostās, lidostās, slimnīcās, bruņoto spēku bāzēs un daudzās citās vietās, kur nepieciešama elektroenerģija, bet elektriskie tīkli mēdz strādāt ar traucējumiem.

Iekārtas izvēle
Lai atrisinātu problēmu, kas saistīta ar pareizas jaudas izvēlēšanos jūsu elektroģeneratoram, protams, vispirms jānosaka, kāras ierīces pie tā ir plānots pieslēgt. Aktīvās (elektriskās plītis, apgaismojums, elektrosildītāji) un induktīvās (urbji, zāģi, sūkņi, kompresori, ledusskapji, elektrodzinēji, lāzerprinteri).

Ja ir izvēle kritusi uz sinhrono ģeneratoru, tad tā nepieciešamā jauda tiek aprēķināta, sasummējot visu aktīvo elektroierīču jaudu un pieskaitot vēl 15-20% jaudas rezerves, tas arī dos kopējo nepieciešamo ģeneratora jaudu. Induktīvā tipa elektrotehnikai ir nepieciešama liela jauda to palaišanas brīdī, tādēļ to kopējā jauda vēl jāpalielina 2,5–3 reizes, tad arī tiks iegūta nepieciešamā elektrostacijas jauda, kas spētu nodrošināt šo ierīču darbu.

Praktiskā pieredze liecina, ka nelielai vasaras mājai, kur deg 2-3 lampiņas, tiek izmantots ledusskapis un televizors, pilnīgi pietiek ar jaudu 2 kW. Ārpilsētas mājas īpašniekam, kuram nedod miera elektroenerģijas piegādes drošums, būs nepieciešama elektrostacija ar jaudu no 10–30 kW. Privātmājas celtniecības darbos, ja darbi tiek veikti objektā, kur nav elektrības pieslēguma, dažādu instrumentu (urbja, betonmaisītāja u.c.) darbināšanai vajadzētu pietikt ar jaudu līdz 6 kW.

Jāņem vērā, ka plānotā slodze, kas rezervēta autonomajam elektroenerģijas avotam, 10 kW un vairāk ilgākai izmantošanai vairumā gadījumu paredz dīzeļģeneratoru izmantošanu (tie uzskatāmi par drošākajiem ilgstošā ekspluatācijā).

Dīzeļģeneratori
Kā autonomi elektroenerģijas avoti bieži tiek izmantoti dīzeļģeneratori. Tie ir elektriskās un siltuma enerģijas avoti. Šo elektroģeneratoru pamatu veido vienā agregātā apvienots dīzeļdzinējs un ģenerators, kurus parasti uzstāda uz tērauda rāmja. Dzinējs darbina sinhrono trīsfāžu ģeneratoru ar uzmavas vai atloksavienojuma starpniecību. Pirmajā gadījumā ģeneratorā izmanto divus atbalsta gultņus, otrajā vienu. Starp rāmi un dzinēja atbalsta virsmu uzstāda amortizatorus, kas samazina vibrāciju.

Dīzeļģeneratora iekārta sastāv no sekojošiem komponentiem:
- degvielas sistēmas;
- izplūdes sistēmas;
- trokšņu slāpēšanas sistēmas;
- mērinstrumenti un automātikas;
- siltummaiņas sistēmas, ja dīzeļģenerators paredzēts darbināšanai koģenerācijas režīmā.

Lai realizētu optimālu dīzeļģeneratora izvēli, vispirms jāzina, kādā režīmā tas tiks ekspluatēts. Praktiski pastāv divi galvenie ekspluatācijas režīmi:
- ilgstošais;
- rezerves (elektrotīklu bojājumu gadījumā).

Garantētais dīzeļģeneratoru darba resurss līdz kapitālajam remontam parasti ir 10–20 gadi. Moderno iekārtu tehniskais raksturojums parasti ir augstā līmenī. Dažādu tehnisko risinājumu, piemēram, turbopūtes izmantošana ļauj sasniegt zemu degvielas patēriņu. Šādos dzinējos gaiss pirms nokļūšanas degkamerā tiek saspiests turbokompresorā un atdzesēts. Savukārt turbīnu griež izplūdes gāzes. Liela uzmanība tiek pievērsta ekoloģisko prasību ievērošanai. Būtisks dīzeļģeneratoru tehniskais raksturlielums ir trokšņu līmenis.

Atkarībā no dīzeļģenertora darba režīma tiek izvēlēts vadības veids – manuālais vai automātiskais. Ilgstošajam ekspluatācijas režīmam var izmantot manuālo vadību, kontrolējot sekojošus parametrus:
- eļļas spiedienu dzinējā;
- ģeneratora apgriezienu skaitu;
- dzesēšanas šķidruma temperatūru un līmeni;
- tīkla spriegumu.
Vadības bloks ir būtisks iekārtas elements. Visi automātikas elementi var būt savākti vadības skapī. Manuālā režīmā skapja vadībai ir jābūt pēc iespējas vienkāršākai.

Ja dīzeļģeneratoru izmanto kā rezerves elektrobarošanas avotu, tad nepieciešama sarežģītāka vadības shēma. Tai jānodrošina automātiska iekārtas pieslēgšanās tīklu bojājuma gadījumā. Kad tīklā ir spriegums, dīzeļģenerators nedarbojas. Ja spriegums pazūd, tiek dots signāls agregāta palaišanai, un īsā laika intervālā (1–3 sekundēs) tas sasniedz nominālo apgriezienu skaitu. Pēc noteikta laika intervāla pieslēdzas ģenerators, kurš aizstāj tīkla spriegumu. Kad spriegums atjaunojas, notiek automātiska pārslēgšanās atpakaļ no ģeneratora uz tīklu. Šo pārslēgšanos var realizēt ar īslaicīgu, sinhronu tīkla un paralēlu ģeneratora darbību. Līdz ar to nav pārtraukumu patērētāja elektronodrošināšanā. Pēc sprieguma atjaunošanas tīklā agregāts vēl kādu laiku turpina darbu tukšgaitā, dzinēja dzesēšanai, bet pēc tam apstājas. Uzreiz pēc apstāšanās tas atkal ir gatavs palaišanai. Automātiskās vadības sistēmas var būt paredzētas arī vairāku agregātu vadīšanai.

Dīzeļģeneratora degvielas sistēma var sastāvēt no:
- degvielas tvertnes;
- rezerves degvielas tvertnes;
- cauruļvadu sistēmas;
- sūkņu bloka;
- kontroles un mērinstrumentiem.

Degvielas tvertne var būt integrēta dīzeļģeneratora rāmī. Agregātiem, kuri darbojas automātiskajā rezerves elektroapgādes režīmā, integrētā degvielas tvertne parasti netiek izmantota, jo degvielas līmenim pastāvīgi jābūt augstāk par ieejas punktu dīzeļdzinēja degvielas sūknī. Lai to panāktu, tiek izmantota atsevišķi novietota degvielas tvertne. Tajā degvielas līmeni var uzturēt ar atsevišķu sūkņu (rokas un elektrisko) bloka palīdzību un automātiskās līmeņa kontroles. Līdz ar to tiek nodrošināta degvielas rezerve agregāta automātiskās avārijas palaišanas gadījumā.

Dīzelim darbojoties, daļa enerģijas (līdz 40%) tiek zaudēta, izkliedējoties siltumam, bet, tam strādājot koģenerācijas režīmā, šis trūkums tiek novērsts. Dīzeļģeneratorus var apgādāt ar reģenerācijas iekārtām. Šajā gadījumā uz kopējās platformas starp dzinēju un radiatoru uzstāda siltummaini. Tajā dzinēju dzesējošais šķidrums pirms nokļūšanas radiatorā atdod savu siltumu ūdenim, kuru var izmantot, piemēram, ēkas apsildīšanai. Bez sasilšanas pirmajā siltummainī ūdens var saņemt papildu siltumu otrajā siltummainī no agregāta izplūdes gāzēm. Līdz ar to bez elektroenerģijas tiek saražots ievērojams daudzums siltumenerģijas, kuru var izmantot tehnoloģiskajām ražošanas vajadzībām. Piemēram, kokapstrādē žāvēšanas kamerās vai lauksaimniecībā siltumnīcu un fermu apsildīšanai.

Ģeneratoru pielietojums
Elektroģeneratorus var izmantot ne tikai industriālām vajadzībām. Nelieli dīzeļģeneratori nereti tiek uzstādīti dzīvojamās mājās. Ja kāds vēlas uzstādīt autonomu elektroenerģijas avotu savā savrupmājā, jāņem vērā vairāki faktori, un, vispirms, nepieciešams pareizi aprēķināt ģeneratora jaudu. Tai jābūt atbilstošai barojamo elektroagregātu summārajai jaudai. Tomēr šī summa, piemēram, 10 kW, nav galējā, jo pastāv induktīvā tipa iekārtas, kuras daudz strāvas patērē tieši starta brīdī. Piemēram, ledusskapis, kurš parasti patērē 200 W, starta brīdī var patērēt pat 1 kW. Tas attiecas arī uz sūkņiem un vēl citām iekārtām. Iekārtu starta faktors darbojas tikai īsu brīdi (dažas sekundes desmitdaļas), tomēr tajā strāvas avots nedrīkst atslēgties un tam jānodrošina barošana. Veicot aprēķinus, jāņem vērā tāds apstāklis kā vienlaicīga elektroierīču ieslēgšanās. Savukārt, ņemot vērā faktu, ka visas rezervējamās elektroiekārtas nestrādās vienlaicīgi, elektroģeneratora nepieciešamā jauda var būt arī mazāka.

Ja ir izdevies aprēķināt nepieciešamo ģeneratora jaudu, jāatceras, ka tai ir divi lielumi – nominālais un maksimālais. Maksimālā ģeneratora jauda salīdzināma ar maksimālo automobiļa ātrumu, ja tas ir, piemēram, 200 km/h, tas nenozīmē, ka visu laiku ar tādu ātrumu arī ir jābrauc. Elektroģenerators kādu brīdi var strādāt ar maksimālo jaudu, bet, agregātu izmantojot tādā režīmā visu laiku, ievērojami samazinās tā resurss. Līdz ar to, izvēloties elektroģeneratoru, jāvadās no agregāta nominālās, nevis maksimālās jaudas. Eiropas elektroģeneratoru ražotāji parasti norāda tieši nominālo jaudu, bet Japānas – gan nominālo, gan maksimālo. Autonomā strāvas avota jaudai jāatbilst visu potenciāli barojamo elektroierīču jaudas summai, pie kuras pieskaitīti vēl 10% rezerves. Induktīvo ierīču jaudas summa jāpalielina apmēram 1,5-3 reizes. Pieredze rāda, ka nelielai vasarnīcai (2-3 lampas, ledusskapis, televizors) pilnīgi pietiekams ir elektroģenerators ar 2 kW jaudu. Ja kādā lielākā ārpilsētas savrupmājā ir bieži elektroenerģijas piegādes traucējumi, ir lietderīgi iegādāties elektroģeneratoru ar lielāku jaudu 10–30 kW.

Ģeneratoru tipi
Nelielie elektroģeneratori var būt apgādāti ne tikai ar dīzeli, bet arī ar benzīna dzinēju, kā degvielu var izmantot arī sašķidrināto naftas gāzi. Būtiskākās dīzeļdzinēju priekšrocības ir liels motorresurss (3000–20 000 stundas), ekonomiskums un augsta ugunsdrošības pakāpe. Tomēr jāpiemin, ka dīzeļdzinējs nemīl darboties tukšgaitā, tādēļ uz 100 motora darba stundām tukšgaitā un ar nelielu jaudu jābūt dažām stundām ar 100% slodzi. Benzīna motoru priekšrocība ir vienkārša ekspluatācija, viegla palaišana pie zemām temperatūrām un salīdzinoši zemāka cena. Dzinēji ar alumīnija cilindru bloku nemaksā dārgi, bet to resurss parasti ir apmēram 500 stundas. Dzinējiem ar čuguna cilindra čaulu resurss ir vidēji 1500 stundas.

Iegādājoties autonomo elektrostaciju ar benzīna dzinēju, jāpievērš uzmanība tā resursam. Benzīna dzinējiem ar alumīnija cilindru bloku ir zema pašizmaksa, bet to darba resurss ir salīdzinoši neliels, apmēram 500 stundas. Dzinējiem ar čuguna cilindru bloku resurss ir lielāks – ap 1500 stundām. Industriālajiem dzinējiem ar čuguna cilindru bloku resurss tuvojas dīzeļdzinēju resursam un sasniedz 3000 stundas. Tiem raksturīgs arī zems trokšņu līmenis un neliels degvielas patēriņš.

Ģeneratori var būt sinhronie un asinhronie. Sinhronie ģeneratori ir mazāk precīzi, bet tie ir pilnīgi piemēroti, piemēram, ārpilsētas māju vai celtniecības objektu elektroapgādei. Asinhronie ģeneratori uztur tīklā spriegumu ar lielāku precizitāti, tādēļ tie ir izmantojami arī jutīgāku elektroierīču barošanai, kā arī elektroinstrumentiem un elektrodzinējiem ar reaktīvo jaudu, kura ir 30% no nominālās. Ģeneratori ir vienfāžu vai trīsfāžu. Ja elektroagregāta nepieciešamā jauda nepārsniedz 12 kW un nav paredzēts pieslēgt trīsfāžu patērētājus, tad labāk izvēlēties vienfāžu ģeneratoru. Ja tiek izmantota trīsfāžu tehnika, piemēram, dziļurbuma sūknis, vajadzīgs asinhronais trīsfāžu ģenerators. Trīsfāžu ģeneratoram starp nulli un fāzi spriegums ir vienlīdzīgs ar 220V, bet starp divām fāzēm – 380V.

Nepārtraukta elektroenerģijas apgāde ir nepieciešama ļoti daudzās cilvēka darbības jomās. Bieži vien, lai to nodrošinātu, ir vajadzīga autonomo elektroenerģijas avotu izmantošana. To, kādu iekārtu izvēlēties, nosaka patērētāju jauda, elektrotīklu esamība vai trūkums, pieejamais finansējums un citi apstākļi. Līdz šim par vienu no universālākajiem agregātiem, kurš kalpo kā autonoms elektroenerģijas avots, uzskatāms iekšdedzes dzinēja darbināts elektroģenerators. Tas ir pielietojams visdažādākajās nozarēs un spēj apgādāt ne tikai ar elektrisko, bet arī ar siltuma enerģiju.

Izdrukāt rakstu!