газогенератор что это такое
Газовый генератор – надежный и экономичный источник энергии
Содержание:
Если несколько лет назад пик популярности газогенераторов пришелся на Новую Зеландию, Австралию и США, то сегодня и в России все чаще им отдают предпочтение как более выгодному варианту, по сравнению с бензиновыми и дизельными. Причем эти установки находят применение не только в частном секторе, но и на предприятиях, где перебои с подачей электроэнергии просто недопустимы – это влечет к потерям прибыли, простоям в работе или порче товара. Приведем простой пример. Склад молочной продукции находится в микрорайоне, где отключения электроэнергии происходят несколько раз в неделю и порой затягиваются на весь день. Это грозит владельцу колоссальными убытками, ведь продукты могут испортиться (особенно в жару), из-за отсутствия электропитания могут сорваться важные отгрузки и другие операции, связанные с работой офисной техники. Если к зданию подведена газовая магистраль, то есть смысл использовать в качестве резервного источника электроэнергии газовые генераторы. Что же он собой представляет и в чем его отличие от жидкотопливных аналогов?
Принцип работы газогенератора
Этот агрегат внешне практически не отличается от бензиновых и дизельных: имеется силовая рама, защитная крышка и панель управления с розетками. Внутри также расположен генератор, вырабатывающий переменный ток, и двигатель внутреннего сгорания. Единственное, что отличает газовую станцию от жидкотопливной – это отсутствие топливного бака. Ресурсом для работы двигателя служит магистральный газ или сжиженный. В первом случае генератор подключается к газопроводу, во втором – к баллону. Топливо поступает в двигатель по шлангу и смешивается с воздухом с помощью системы диффузоров. После этого газо-воздушная смесь сжимается. Чем двигатель мощнее, тем сильнее происходит сжатие. Энергия, полученная при сгорании газа, преобразуется в электрическую посредством генератора, а отходы горения отводятся через специальный клапан в выхлопную трубу. Благодаря высокому октановому числу газа (более 100) удается добиться высокой степени сжатия без детонации, что способствует снижению уровня выбросов продуктов сгорания и тихой работе двигателя, по сравнению с жидкотопливными аналогами (у них октановое число в среднем 77 – 85). Но это далеко не единственное преимущество.
Выгода от использования газа в качестве топлива
На практике доказано, что за год работы газогенератора благодаря экономии на топливе можно окупить до половины стоимости самого агрегата. Чтобы Вы могли более наглядно представить себе суть этого, сравним две установки мощностью в 5 кВт – бензиновую и газовую. В среднем при использовании бензина за выработку 1 кВт в час пользователь платит 7,92 рубля (при расходе топлива в 2,2 л/ч на 5 кВт), а при применении газа – значительно меньше. Проведем расчет:
Если заправка баллона 20 кг сжиженного газа составляет около 300 рублей, то стоимость выработки 5 кВт в час составит 24 рубля (при расходе топлива 1,6 кг/час). Таким образом, 1 кВт обойдется в 4,8 рублей. Используя магистральный газ можно сэкономить еще больше: при потреблении 1,75 куб.м топлива в час на выработку 5 кВт электроэнергии будет затрачиваться 2,1 рубль в час, следовательно, за 1 кВт придется заплатить всего 0,42 рубля.
Кроме денежной экономии, у газового генератора есть еще ряд достоинств:
Мы перечислили основные преимущества работы с газовым генератором, но не стоит забывать и об ответственности пользователя. Ведь к эксплуатации газового оборудования предъявляются особые требования. Чтобы они не стали для Вас неожиданностью после покупки, лучше знать заранее, с чем придется столкнуться.
Учесть все важные нюансы
К месту установки газогенератора предъявляются следующие требования:
При размещении на улице нужно обеспечить защиту устройства от дождя и снега, чтобы влага не попала на электроэлементы, и не произошло короткого замыкания. Если оно используется временно (на строительном участке или торговой точке), необходимо соорудить над ним навес. В случае, когда генератор будет находиться на улице длительное время, лучше поместить его в специальный контейнер.
При размещении оборудования в здании следует выбрать такое помещение, которое находится не ниже уровня земли и имеет площадь не менее 15 кв. метров. Там должна быть хорошая вентиляция, чтобы выхлопные газы не скапливались внутри. Для наибольшей безопасности лучше присоединить к выхлопной трубе специальный шланг для отвода сгоревшего газа на улицу.
Еще одним важным фактором, влияющим на стабильную работу газовой электростанции, является поддержание давления газа в пределах рекомендуемого производителем диапазона, например, 2000 – 6000 Па. Убедитесь, что давление в газовых трубах здания будет соответствовать этим требованиям. Кроме того, необходимо постоянно следить за состоянием шлангов и труб, по которым подается топливо, чтобы избежать утечки.
Подведем итог
Вы задумались о покупке газового генератора, но еще сомневаетесь? Мы перечислим ситуации, в которых использование этого оборудования будет рациональным, и это поможет принять Вам окончательное решение.
Итак, если одно из этих утверждений Вам подходит, тогда покупка газового генератора – верное решение. Можно смело утверждать, что использование такого оборудования будет выгодным во всех отношениях. Купить электростанцию, работающую на газу, Вы можете в нашем интернет-магазине. Просто оформите заказ через сайт или позвоните менеджеру, и он проконсультирует Вас по всем вопросам.
Вопросы и ответы по газовым генераторам
Какой генератор выгоднее: газовый или жидкотопливный?
Преимущества газовых — непрерывная подача топлива в том случае, если установка подсоединена к магистрали, (если же станция работает от баллонного газа, то нужно только переткнуть топливный шнур к полной емкости); более высокий коэффициент полезного действия, так как при равном потребление топлива они вырабатывают больше электроэнергии. К тому же, газ, как топливо, имеет более низкую цену по сравнению с бензином или дизелем, поэтому энергия, получаемая с помощью таких электростанций, имеет меньшую себестоимость. А количество вредных веществ, образующихся при их работе, минимально.
Как правильно выбрать станцию необходимой мощности?
Для этого нужно рассчитать суммарную нагрузку всех потребителей, которых вы планируете подключить к генератору. Но простое сложение их мощности не является правильным ответом. Все приборы по энергопотреблению можно разделить на 2 группы:
Для примера приведем расчет потребляемой мощности электродвигателя. В паспорте указано значение 4 кВт, но это только значение мощности на его валу. Для нахождения его активной составляющей нужно разделить 4 кВт на значение КПД — 4/86,5%*100%=4,62 кВт. Для расчета реактивной составляющей необходимо получившуюся активную мощность поделить на значение cos φ, которое указывается в паспорте (допустим, оно равно 0,89). В итоге необходимая мощность для электродвигателя равна 4,62/0,89=5,19, но не кВт, а кВа (киловольт-ампер).
Что такое «пусковой ток» и влияет ли он на выбор электростанции?
Какие газовые генераторы лучше: с газопоршневым или газотурбинным двигателем?
Газопоршневые по производительности выше, экологичнее и стоят дешевле. Они в основном применяются для энергообеспечения загородных домов. Газотурбинные, в свою очередь, способны выдавать более высокую мощность и предназначены для установки на производственных предприятиях — фабриках и заводах, где очень много энергопотребляющих устройств.
Какое устройство мне дольше прослужит?
Бензиновым и дизельным необходимо обеспечить постоянную циркуляцию топлива, которое со временем теряет свои свойства (через 3-4 месяца). Выпадает осадок, снижается октановое число, появляется расслоение. А газ в баллонах может храниться годами без изменения своих свойств. Он сжигается полностью, не оставляет следов и не нарушает тонкую масляную пленку, защищающую внутренние поверхности двигателя от ржавчины. Поэтому срок службы газовых генераторов в 4 раза больше, чем у жидкотопливных.
Как октановое число влияет на мощность газового генератора?
Классический принцип работы газового двигателя внутреннего сгорания — четырехтактный цикл, в котором решающую роль играет степень сжатия топлива. Чем сильнее его можно сжать без детонации, тем большую номинальную мощность сможет выдавать оборудование. Именно это число определяет детонационную способность топлива — чем оно выше, тем сильнее можно сжать газ, не опасаясь взрыва. В среднем октановое число газовой смеси составляет 102-104, что является недостижимым для бензинового и дизельного топлива.
В чем разница между одно- и трехфазными станциями?
Однофазные генераторы, вырабатывающие ток напряжением 220В и частотой 50 Гц, рекомендуется приобретать, если нагрузка, которую вы планируете к нему подключить, будут однофазной. Трехфазные же, генерирующие ток напряжением 380В, рекомендуется выбирать, если в доме присутствуют трехфазные потребители.
К ним можно подключать и однофазные, но с определенными ограничениями: необходимо будет правильно распределить нагрузку, чтобы избежать «перекоса фаз».
Как избежать «перекоса фаз»?
Есть два правила, которые нужно соблюдать, чтобы избежать такого явления.
Какой генератор более шумный: газовый или жидкотопливный?
При грамотной установке и правильной эксплуатации с соблюдением всех норм уровень шума газового генератора на порядок ниже, чем у жидкотопливных аналогов.
Какой газ лучше использовать в качестве топлива: сжиженный в баллонах или магистральный?
Это зависит от тех условий, в которых вы собираетесь устанавливать электростанцию. Если вы хотите ее использовать на выездных работах, например, на строительных площадках, то рациональнее приобрести установку, работающую на сжиженном газе. Это будет очень удобно, несмотря на необходимость постоянной дозаправки баллона.
Но если вы планируете устанавливать генератор стационарно в доме, куда подведена магистральная сеть, то правильное решение — покупка оборудования, работающего на природном топливе. К тому же, стоимость 1 кВт/ч почти в полтора раза меньше, чем при заправке станции баллонным.
Газовые генераторы с каким видом стартера бывают?
Ручной стартер представляет собой специальный шнур, за который нужно сильно и резко дернуть, чтобы завести генератор. Этот вариант более надежен, так как не зависит от элементов питания.
При электронной системе зажигания установка активируется с помощью ключа или специальной кнопки, которая работает от аккумуляторных батарей. Идеальный вариант — это сочетание и ручного, и электронного запуска.
Сколько времени газовый генератор может работать непрерывно?
Рекомендуемое время безостановочной работы в среднем составляет 6 часов в день. Если же возникла непредвиденная ситуация, и этот срок превышен, то оборудование будет работать на износ. В таком случае, нужно обеспечить достаточный приток свежего воздуха, то есть дополнительное его охлаждение. Так же обязательно следить за уровнем масла, при необходимости нужно доливать его.
Как заземлить установку?
Стационарную генераторную установку обязательно нужно заземлить. Сделать это достаточно просто — нужно вбить в землю рядом металлический прут на глубину не менее 1 метра и обеспечить его контакт с электростанцией. Но для этих целей ни в коем случае нельзя использовать водопровод или систему отопления.
Чем отличаются номинальная мощность от максимальной (пиковой)?
Номинальная мощность — это то значение тока, которое выдается при нормальной работе в штатном режиме. Именно этот показатель и является определяющим при выборе установки. Максимальное же значение — это тот ток, который генератор может вырабатывать лишь очень короткое время. Его нужно учитывать, если у вас много приборов с высокими пусковыми токами.
Что такое конденсат, в каких случаях он появляется и как его устранить?
Конденсат — это некоторое остаточное количество газа, которое не испарилось, осело на стенках газопровода и мешает беспрепятственному продвижению топлива к генератору. Необходимо установить конденсатосборник, который удалит этот остаток из газопровода.
К генератору можно сразу подключить номинальную мощность или это нужно делать постепенно?
После включения генератора нужно дать ему 5 минут поработать вообще без нагрузки для выхода на оптимальный режим. А затем приборы с номинальной мощностью можно подключить сразу, нет необходимости в постепенном прибавлении.
Я приобрел недавно новый генератор, а он не заводится. В чем проблема?
Трудно определить неисправность, не увидев оборудования, но наиболее частой причиной является недостаточное количество масла, залитого в масляную емкость станции. Большинство генераторов оснащены специальными датчиками, контролирующими уровень смазки. Поэтому при ее недостаточном количестве они просто не позволят устройству запуститься.
При подключении электроинструмента станция начинает работать нестабильно. Почему?
Это может быть из-за неучтенных высоких пусковых токов инструмента. Компрессоры, пилы, дрели — это приборы с электродвигателями, при старте они потребляют в 2 раза, а иногда и больше, электроэнергии. Поэтому вам нужно еще раз пересчитать общую мощность всего оборудования и, при необходимости, приобрести более мощный генератор.
Есть ли у газовых генераторов какие-либо ограничения по минимальной мощности?
Чаще всего их используют в качестве резервного источника энергии, так как при постоянной работе они очень быстро выйдут из строя. И если они «питаются» от газового баллона, то вы сами решаете, когда их вводить в работу и можете подключить к ним нагрузку. Если же станция оснащена автозапуском и самостоятельно включилась в работу при отключении электроэнергии, то нагрузка заведомо есть. А в том случае, когда ее нет, установка просто будет работать на холостом ходу, в чем нет ничего страшного.
Как снизить уровень шума при работе установки?
Есть несколько вариантов. Если генератор находится вблизи дома и мешает вам и соседям, то следует приобрести и установить шумозащитный кожух. Если вы только планируете, как и куда поставить электростанцию, то лучше в подвальном или подсобном помещении. Тогда вы практически не будете слышать, как она работает. К тому же, надо учитывать, что уровень шума газовых генераторов намного ниже, чем у бензиновых и дизельных.
Как правильно проверять газовый генератор перед эксплуатацией?
Перед включением необходимо тщательно осмотреть устройство на предмет внешних повреждений, проконтролировать уровень масла и количество топлива (при питании от баллона) и, конечно же, отключить все нагрузки. Если все в порядке, то следует запустить двигатель и прогреть его на холостом ходу в течение 3-5 минут, и только потом подключать всех потребителей.
Можно ли подключить станцию на газу параллельно с городской сетью для увеличения общей мощности?
Такое подключение категорически недопустимо, так как в этом случае возникает опасность встречного тока, что приведет к поломке устройства.
Какова стоимость выработки 1 кВт электроэнергии?
В первую очередь это зависит от тарифов на газ в вашей местности. Среднее потребление станции — 0,25-0,3 куб.м топлива на 1 кВт/час электроэнергии. Примем, что 1000 куб.м стоит 1700 рублей, тогда цена 1 кВт энергии составит 42-51 коп. Также стоит учесть стоимость расходов на сервисное обслуживание — в среднем они составляют 5-8 копеек на 1 кВт/ч электроэнергии. В итоге, получаем 50-60 копеек за 1 кВт/час.
Возможна ли круглосуточная работа газового генератора с последующей заменой отдельных деталей?
Не рекомендуется настолько интенсивно использовать технику, иначе детали и узлы слишком быстро износятся, и станция сломается. В среднем, ее моторесурс составляет 3000 часов, далее нужно проводить ее капитальный ремонт. Запасные части к устройству, естественно, можно приобретать и заменять отдельно. Но советуем доверить это опытному специалисту, так как в случае неудачной самостоятельной попытки замены вам могут отказать в ремонте по гарантии.
В чем разница между газовыми станциями с синхронными и асинхронными генераторами? Какой лучше?
Асинхронные преимущественно устанавливаются на недорогие электростанции, так как ток, получаемый с их помощью, имеет низкое качество. Еще одним их недостатком является неспособность выдерживать пиковые нагрузки, возникающие в момент запуска некоторых сложных бытовых приборов. Поэтому ресурс их работы не очень большой. Синхронные же генераторы в основном предназначены для дорогих промышленных станций. Они отлично справляются со скачками мощности в момент старта в 4-5 раз.
Какие бывают виды охлаждения установки?
Газовые электрогенераторы бывают только с воздушным охлаждением, поэтому время непрерывной работы для них не должно превышать 6-7 часов в день. Далее следует его останавливать и дать остыть либо обеспечить принудительную вентиляцию. К тому же для таких установок следует более тщательно выбирать место монтажа, ведь для них нужен приток воздуха со всех сторон.
Какие меры предосторожности нужно соблюдать при установке газового генератора?
Как можно продлить срок службы оборудования?
Самое главное — это бережное отношение и четкое следование инструкции по эксплуатации, которая обязательно прилагается к любому газовому генератору. В ней прописано время, по истечении которого следует менять масло, фильтры и т. д.
Следует более тщательно следить за нагрузкой, подаваемой на него, особенно в течение первых 100 часов. Слишком низкие и высокие нагрузки в первый период эксплуатации приведут к преждевременному износу узлов и деталей.
Следует следить и за чистотой корпуса, так как прилипший мусор и остатки масла приводят к перегреву устройства.
Могут ли мне отказать в ремонте установки по гарантии? Если да, то в каких случаях?
Есть несколько причин, по которым вам могут отказать в гарантийном ремонте. Первая и, пожалуй, самая главная: если вы неправильно/не по назначению эксплуатировали установку или пытались самостоятельно осуществить ремонт.
К негарантийным случаям также относятся: неблагоприятные погодные условия, попадание внутрь устройства дождя, снега, посторонних веществ и предметов, использование запчастей, не одобренных производителем и т. д. Более полный список причин приведен в документах, обязательно прилагающихся к оборудованию.
Какой газ можно использовать в качестве топлива?
В большинстве случаев это сжиженный пропан (бутановая смесь), реже используется природный газ (метан). Также возможна работа на биогазе, который образуется при разложении органических веществ растительного происхождения.
Я планирую заправлять генератор сжиженным газом. На сколько времени мне хватит 50-литрового баллона?
Чтобы получить ответ на этот вопрос, нужно сначала рассчитать, сколько килограмм газа расходует ваш генератор в час. Далее на полученную цифру нужно разделить массу содержащегося топлива в баллоне и в результате получится искомое количество часов, которое ваше устройство проработает на сжиженном газе.
К сожалению, большинство людей считает, что в 50 литровой емкости содержится 50 кг топлива. Но плотность газа меньше эталонной плотности воды, поэтому 50 литров газа имеют массу, равную примерно 21 килограмму.
Для примера расчета рассмотрим генератор с потреблением 0,34 кг/кВт*ч и мощностью 1,4 кВт. Тогда 21/0,34*1,4 = 44,1 часа. По аналогии с этим простым расчетом вы сможете рассчитать время работы для конкретной модели на определенном количестве газа.
В обозначении топлива иногда можно увидеть такие аббревиатуры как LPG и NG. Что они означают?
LPG (Liquefied Petroleum Gas) — это сжиженная пропаново-бутановая смесь, обычно предоставляется в бытовых баллонах. NG (Natural Gas) — это природный газ (магистральный).
Влияет ли как-то минусовая температура на свойства топлива?
В отличие от бензиновых или дизельных генераторов, в которых топливо кристаллизуется при низких температурах, газовые генераторы прекрасно заводятся и работают в любое время года.
Нужно ли следить за давлением топлива?
Да, обязательно. Для стабильной работы необходимо поддерживать давление газа в пределах, рекомендуемых производителем. Убедитесь, что этот параметр в газовых трубах здания соответствует требованиям. Кроме того, следует очень бережно обращаться с газовыми трубками, чтобы избежать утечки топлива.
Как правильно устанавливать емкости для газа на участке?
Бак с газом (газгольдер) необходимо устанавливать не менее чем на расстоянии 10 метров от жилых домов, на 8 метров — от нежилых, на 2 — от колодцев, заборов. И 1-3 раза в год его заполняют сжиженным топливом.
Монтаж: выкапываете траншею, в нее устанавливаете плиту, на нее — емкость с газом. Все это нужно жестко связать, и проложить мини-газопровод. Необходимо также поставить на емкость редукционный блок, который выравнивает давление топлива. После установки газгольдер и газопровод засыпают и оставляют на поверхности только крышку.
Влияет ли вид топлива (сжиженное или магистральное) на работу газового генератора?
Да, влияет. Использование природного газа, состоящего на 90% из метана, не только экономически выгодно, но и способствует повышению выдаваемой максимальной мощности установки.
Есть ли такие электрогенераторы, которые могут работать и на жидком топливе, и на газу?
Да, такие установки есть. Обычно, их конструкция предназначена для работы на бензине или дизеле, но при необходимости можно приобрести и установить специальный комплект, позволяющий подключать к ним баллон со сжиженным газом.
В нашем интернет-магазине такие генераторы представлены у производителей CROSSER и AIKEN.
Необходимо ли собирать какие-либо документы для установки?
Если генератор работает от баллонного газа, то никаких документов не нужно. Но если вы планируете его подключить к магистрали, то необходимо получить разрешение местной газовой службы. Для его выдачи вам необходимо предоставить три документа:
В каком помещении нужно его устанавливать?
Площадь комнаты должна быть не менее 15 кв.м, а температура не должна опускаться ниже 0°С, поэтому его следует утеплить либо отапливать. Необходимо также обеспечить отвод выхлопных газов наружу, организовать отток тепла от генератора и обеспечить систему приточной вентиляции. Тогда устройство не будет перегреваться и не выйдет из строя раньше времени.
Планирую установить газовый генератор на улице. Можно ли так сделать?
Такое размещение оборудования не воспрещается. Если вы планируете ненадолго расположить его на улице, то его следует поместить под навес, чтобы избежать попадания дождя, снега и другой влаги на оборудование. В противном случае это может привести к короткому замыканию и поломке устройства. Если же вы хотите постоянно держать генератор на улице, то следует позаботиться о том, чтобы поместить его в специальный контейнер.
Инструменты
В поисках альтернативного источника энергии пришло понимание, что не обязательно добывать газ в шахтах, чтобы затем сжигать его в котлах и двигателях внутреннего сгорания, горючий газ можно добывать из отходов производства и древесины. Газогенератор или как его еще называют генератор газов путем сжигания местного топлива – дров, торфа, древесного угля, опилок и других отходов древесины, а также иногда других органических остатков способны выделять/генерировать горючие газы, такие как СО, СН4, Н2 и другие. Вариантов использования полученного газа несколько, но в любом случае в основу каждого устройства положен принцип газогенератора. О том, как работает газогенератор, из каких элементов он состоит, а также какие процессы проходят внутри него, мы расскажем в данной статье. Также рассмотрим варианты дальнейшего использования полученного газа и места, где можно устанавливать подобные агрегаты.
Итак, какие же существуют варианты использования газа, полученного в газогенераторе?
Первый – горючий газ направляется к газовой плите на кухне и используется для приготовления пищи. Второй – горючий газ сжигается сразу же в пиролизном котле отопления с газогенератором, соответственно, используется для отопления дома или теплиц. Кстати, подобные котлы могут называться газовым котлом на дровах, твердотопливным пиролизным котлом, газогенераторным котлом на дровах. Все они могут использоваться как для бытовых нужд, так и для отопления огромных производств и цехов или предприятий. Третий – горючий газ может направляться в двигатель внутреннего сгорания, который служит приводом насосной станции или генератора электроэнергии. Газовый генератор на дровах позволяет получать электроэнергию в тех регионах, где нет возможности провести линии электропередач, выполнить прокладку газопровода и затруднен подвоз газа в баллонах. Помимо автономности у газогенераторов есть и другие преимущества, которые мы раскроем ниже.
Преимущества и недостатки генераторов газа
В качестве примера рассмотрим преимущества и недостатки газогенераторных котлов отопления. Пиролизные котлы относятся к категории твердотопливных, но существенно отличаются от обычных печей на дровах или угле, где происходит обычный процесс сгорания топлива.
Преимущества газогенераторных котлов:
Если говорить о газогенераторах, которые используются для производства электроэнергии, то они обладают точно такими же достоинствами, такими как экологичность, экономичность, высокий КПД, высокое октановое число 110 – 140, универсальность в плане используемого топлива и большая эффективность в зимнее время.
Недостатки газогенераторных котлов:
Других существенных недостатков газогенераторов не выявлено.
Кстати, газогенераторы – не такое уж и новое изобретение. Еще в середине прошлого века, когда большая часть нефтяных ресурсов Германии шла на вооружение, в качестве топлива для автомобилей использовались дрова. Даже на грузовые автомобили устанавливались газогенераторы. Современные агрегаты не слишком далеко ушли в своей конструкции, но, тем не менее, основательно усовершенствованы.
Принцип работы газового генератора – газогенератора
В генераторе газов или газогенераторе из твердого топлива добывается горючий газ. Основной секрет заключается в том, что в камеру сгорания подается воздух, объема которого недостаточно для полного сгорания топлива, при этом соблюдается высокая температура порядка 1100 – 1400 °С. Полученный газ охлаждается и направляется к потребителю или двигателю внутреннего сгорания, если, например, планируется добывать электричество. Более детально принцип работы газогенератора рассмотрим ниже, уточнив какой процесс в каком элементе агрегата происходит.
Устройство газового генератора на древесине
Рассмотрим устройство газогенератора бытового назначения. Сразу хотелось бы отметить, что пиролизные котлы с газогенератором отличаются от предложенной схемы, так как сгорание газа происходит внутри котла во второй камере сгорания. Мы же рассмотрим лишь сам газогенератор, на выходе из которого получается горючий газ.
Схема газогенератора:
Корпус газогенератора изготовлен из листовой стали и имеет сварные швы. Самая распространенная форма корпуса – цилиндрическая, но она вполне может быть и прямоугольной. К нижней части корпуса приварено днище и ножки, на которых будет стоять газогенератор.
Бункер или камера заполнения служит для загрузки внутрь газогенератора топлива. Он также имеет цилиндрическую форму и изготовлен из малоуглеродистой стали. Бункер установлен внутри корпуса газогенератора и закреплен болтами. На крышке люка, ведущего в бункер, на кромках использован асбестовый уплотнитель или прокладка. Так как асбест запрещен для использования в жилых помещениях, то существуют модели газогенераторов, уплотнители крышки которой изготовлены из другого материала.
Камера сгорания находится в нижней части бункера и изготовлена из жаропрочной стали, иногда внутренняя поверхность камеры сгорания отделывается керамикой. В камере сгорания происходит горение топлива. В нижней ее части происходит крекинг смол, для чего там установлена горловина, изготовленная из жаропрочной хромистой стали. Между корпусом и горловиной находится прокладка – уплотнительный асбестовый шнур. В средней части камеры сгорания находятся фурмы для подачи воздуха. Фурмы представляют собой калиброванные отверстия, которые соединяются с воздухораспределительной коробкой, связанной с атмосферой. Фурмы и распределительная коробка также изготавливаются из жаропрочной стали. На выходе из воздухораспределительной коробки установлен обратный клапан, который препятствует выходу горючего газа из газогенератора. Чтобы повысить мощность двигателя или иметь возможность использовать дрова повышенной влажности (более 50 %), перед воздухораспределительной коробкой можно установить вентилятор, который будет нагнетать внутрь воздух.
Колосниковая решетка служит для того, чтобы поддерживать раскаленные угли. Она располагается в нижней части газогенератора. Через отверстия решетки зола от сгоревших углей проваливается в зольник. Чтобы колосниковую решетку можно было очищать от шлака, ее средняя часть сделана подвижной. Для поворота чугунных колосников предусмотрен специальный рычаг.
Загрузочные люки оснащены герметично закрывающимися крышками. Например, верхний загрузочный люк откидывается горизонтально и уплотнен асбестовым шнуром. В креплении крышки есть специальный амортизатор – рессора, которая приподнимает крышку в случае избыточного давления внутри камеры. Сбоку корпуса есть также два загрузочных люка: один сверху – для добавления топлива в зону восстановления, второй снизу – для удаления золы. Отбор газа производится в зоне восстановления, поэтому чаще всего в верхней части газогенератора, но также возможно отведение газа и из нижней части агрегата. Отбор газа производится через патрубок, к которому приварены трубы газопровода. Не обязательно сразу же выводить газ за пределы корпуса газогенератора, пока он горячий, его можно использовать для подогрева и подсушивания дров или другого топлива в камере загрузки. Для этого отводящий газопровод проводится по кольцевой вокруг камеры, между корпусом газогенератора и бункером.
Фильтр «Циклон» и фильтр тонкой очистки располагаются за корпусом газогенератора. Они изготовлены из труб, наполненных фильтрующими элементами.
Прежде чем поступить в фильтр тонкой очистки, газ проходит через охладитель. А после фильтра тонкой очистки очищенный газ поступает в смеситель, где смешивается с воздухом. И только затем газо-воздушная смесь поступает в двигатель внутреннего сгорания.
Более наглядно последовательность движения горючего газа, после того как он вышел из газогенератора, показана на схеме ниже.
Дрова или другое топливо горит в камере сгорания, окисляясь воздухом, поступающим в камеру сгорания через фурмы из воздухораспределительной коробки. Полученный горючий газ поступает в фильтр Циклон, где очищается. Затем охлаждается в фильтре грубой очистки. Затем уже охлажденный газ поступает в фильтр тонкой очистки, а затем в смеситель. Из смесителя полученная смесь поступает в двигатель.
Процесс превращения топлива в газ
И все же: как из твердого топлива получается газ? Внутри газогенератора происходит некий процесс превращения, который разбит на несколько этапов, происходящих в разных зонах:
Зона подсушки находится в верхней части бункера. Здесь температура порядка 150 – 200 °С. Топливо подсушивается горячим газом, который движется по кольцевому трубопроводу, как было описано выше.
Зона сухой перегонки расположена в средней части бункера. Здесь без доступа воздуха и при температуре 300 – 500 °С топливо обугливается. Из древесины выделяются кислоты, смолы и другие элементы сухой перегонки.
Зона горения находится внизу камеры сгорания в зоне, где расположены фурмы, через которые поступает воздух. Здесь при подаче воздуха и температуре 1100 – 1300 °С обугленное топливо и элементы сухой перегонки сгорают, в результате чего образуются газы СО и СО2.
Зона восстановления находится выше зоны горения между колосниковой решеткой и зоной горения. Здесь газ СО2 поднимается вверх, проходит через раскаленный уголь, взаимодействует с углеродом (С) угля и на выходе образуется газ СО – окись углерода. В данном процессе также участвует влага из топлива, поэтому помимо СО образуется СО2 и Н2.
Зоны горения и восстановления называются зоной активной газификации. В результате генераторный газ состоит из нескольких компонентов:
Полученный газ охлаждается до температуры окружающей среды, затем очищается от муравьиной и уксусной кислоты, золы, взвешенных частиц и смешивается с воздухом.
Типы газогенераторов
Различают три типа газогенераторов: прямого процесса газогенерации, обратного и горизонтального.
Газогенераторы прямого процесса могут сжигать уголь полукокс и антрацит – топливо небитуминозное. Конструктивное отличие данного типа агрегатов в том, что воздух поступает через колосниковую решетку снизу, а забор газа производится сверху. В газогенераторах прямого процесса влага из топлива не попадает в зону горения, поэтому ее подводят специально. Обогащение генераторного газа водородом из воды повышает мощность генератора.
Газогенераторы опрокинутого или обращенного процесса предназначены для сжигания смолистого топлива – дров, древесного угля и отходов. Их конструктивное отличие в том, что воздух подается в среднюю часть – в зону горения, а забор газа производится ниже зоны горения – в зольнике. Обычно в агрегатах такого типа отобранный горячий газ используется для подогрева топлива в бункере.
Газогенераторы горизонтального или поперечного процесса газификации отличаются тем, что воздух в них подводится сбоку – в нижней части корпуса, причем подается он с высокой скоростью дутья через фурмы. Отбор газа производится напротив фурмы через газоотборную решетку. Активная зона газификации в газогенераторе горизонтального процесса очень мала и сосредоточена между концом фурмы и газоотборной решеткой. Время пуска такого генератора намного меньше, также он легко приспосабливается к смене режимов работы.
Место установки газового генератора
Газогенераторы и газогенераторные котлы отопления можно устанавливать как внутри жилых помещений, например, в подвалах и цокольных этажах, так и на улице.
Так называемые пеллетные котлы чаще всего устанавливают в доме, так как их загрузка не сопряжена с большим количеством мусора, а также мешки с пеллетами весят немного и могут храниться где-то рядом с котлом.
Газогенераторы на дровах, а в особенности на дровах большой длины, имеет смысл устанавливать на улице недалеко от места хранения дров. Так можно будет подвезти дрова на тачке непосредственно к котлу или газогенератору и не спускать их в подвал дома. Стоящий на улице котел избавляет от грязи и золы в подвале. Особенно это актуально для деревянных домов, где повышенные нормы пожаробезопасности. Внешний корпус котла изготавливается из нержавеющей стали, которая не подвержена коррозии. Также котлы теплоизолированы насыпной теплоизоляцией, чтобы температура окружающей среды минимально влияла на процесс газификации и скорость пуска котла. Система регулирования размещается в стальном кожухе под крышкой, чтобы на нее не попадали осадки. Дымовая труба имеет двойные стенки. Если вас интересует, как подключить газовый генератор, если он стоит на улице, то ответ прост – трубы прокладываются в земле, чтобы они минимально охлаждались, если это котел отопления. Трубы отопления подходят к котлу снизу, а сам котел устанавливается так, чтобы при длительных перерывах в использовании он не замерзал.
Кстати, как уже отмечалось, длительность процесса горения топлива в котле может быть от 12 часов и достигать 25 часов. В зависимости от мощности котла и площади отапливаемого помещения, его придется топить раз в два дня, а иногда и раз в неделю. Чтобы сохранить вырабатываемое котлом тепло на столь длительный период, используется теплоаккумулятор.
Дровяной газовый генератор своими руками
В том чтобы изготовить газогенератор своими руками, нет ничего сверхсложного. Многие используют такой агрегат для бытовых нужд или устанавливают на автомобиль. Перед тем как начать изготавливать газогенератор самостоятельно, необходимо ознакомиться с принципом его действия и выбрать подходящую для себя схему работы.
Понадобятся – бочка, трубы или старая батарея радиаторов, фильтры тонкой и грубой очистки газа, вентилятор. С другой стороны набор элементов может быть самым разным, все зависит от фантазии исполнителя.
Ниже посмотрите видео пример газогенератора самостоятельного изготовления.
Схема газогенратора:
В интернете можно найти как фото, так и чертежи по монтажу газовых генераторов и пиролизных котлов. Есть даже умельцы, которые берут за основу готовый проверенный котел и полностью повторяют его в домашних условиях. Получается дешевле намного.
Схема газогенераторного котла:
Отличие пиролизного котла от обычного газогенератора в том, что он состоит из двух камер сгорания: в одной сгорает топливо и образуется газ, а в другой – сгорает газ и находится теплообменник. Устройство и принцип работы газогенератора мы уже рассмотрели, добавьте в него только вторую камеру сгорания, которая должна располагаться вверху, и теплообменник сверху. Иногда теплообменник располагают сбоку. Также не забудьте о разных типах газогенераторов, так что вторая камера сгорания может находиться не только сверху.
При сборе дымохода постарайтесь собирать его в последовательности, обратной движению дыма, так на его стенках будет меньше оседать всякой гадости. Сам дымоход лучше сделать легкоразбираемым, чтобы его можно было легко и быстро чистить. Пространство вокруг котла отопления должно быть свободным, так как он нагревается в процессе работы. После монтажа котла придется изучить его «повадки» и подобрать оптимальный для себя режим работы, при котором сгорают все смолы.
Хотелось бы отметить, что газогенератор может рассматриваться не только как сжигатель полезной древесины, но и как утилизатор отходов. В нем можно сжигать остатки линолеума, пакетов, мешков, резины, пластиковых бутылок и другого бытового мусора.