Sezioni dell’articolo
- Tipi di generatore
- Determinazione dei consumatori prioritari e della capacità degli impianti
- Disposizione della sala generatori
- Collegamento all’alimentazione domestica
I problemi con interruzioni di corrente possono essere risolti relativamente facilmente installando un generatore autonomo. Oggi parleremo di scegliere un generatore, le regole per installarlo, collegarsi a una rete elettrica domestica. Non ignoreremo la disposizione della sala generatori e la priorità di collegare i consumatori.
Tipi di generatore
La scelta delle centrali portatili nel mercato interno è molto ampia. La maggior parte dei prodotti sono rappresentati da cloni dello stesso tipo, che sono adatti per alimentare un elettroutensile quando si lavora su strada, ma l’utilizzo di tali apparecchiature per l’alimentazione di riserva a casa non sarebbe la migliore idea. Esiste un impressionante elenco di differenze: efficienza, livello di rumore, risorse del motore, tempo di funzionamento senza tempi di inattività, purezza della tensione di uscita e circuito di controllo dell’alimentazione. Un’unità generatore separata è responsabile di ciascuno di questi parametri, quindi è necessario comprendere i dettagli del dispositivo per la scelta corretta di una fonte di alimentazione di backup..
Il motore è la parte principale e più importante di una centrale elettrica autonoma. Tre tipi di motori possono essere utilizzati nei generatori domestici:
- Motore a combustione interna a benzina. È più ampiamente distribuito grazie alla semplicità del dispositivo, allo stesso tempo è caratterizzato dalla minima efficienza, ma allo stesso tempo è economico da mantenere. La maggior parte dei generatori di benzina non è in grado di funzionare a lungo senza fermarsi, quindi la scelta a loro favore dovrebbe essere fatta solo se le interruzioni di corrente sono rare e di breve durata..
- L’unità di potenza diesel è caratterizzata da un livello di rumorosità ridotto, mentre l’irregolarità della corsa sotto carico e senza di essa è molto inferiore a quella di una benzina. È consentito il funzionamento continuo. Si ritiene che sia consigliabile utilizzare una centrale diesel con una potenza superiore a 16 kW, che è confutata dalla positiva esperienza di funzionamento di generatori diesel con una capacità di 4 kW o superiore. Il completamento di una centrale elettrica con un motore diesel in alcuni casi rende il suo funzionamento più economico fino al 40% rispetto a un motore a benzina, tuttavia, se viene utilizzato un motore ad alta velocità, il suo funzionamento senza carico riduce notevolmente la durata di servizio, che, sebbene superiore a quella degli impianti a benzina, ma allo stesso tempo, la manutenzione di un motore diesel è molto più complicato.
- Un motore a gas naturale è un analogo di un motore a benzina che utilizza carburante principale o blu liquido come carburante. Il vantaggio principale è l’elevata efficienza: il costo di un chilowatt di elettricità generata può essere fino a 10 volte inferiore rispetto a un generatore di benzina quando si utilizza gas principale e 5-7 volte inferiore quando si utilizza gas liquefatto. Allo stesso tempo, il sistema di alimentazione di tali motori è più complicato e la connessione alla rete del gas richiede un cambiamento nel progetto di fornitura del gas con tutti i requisiti di sicurezza che ne conseguono per il funzionamento delle apparecchiature a gas..
Un generatore elettrico fa parte di una centrale elettrica che converte l’energia cinetica di rotazione in corrente alternata. Al momento, i generatori sincroni con un sistema di eccitazione elettronico sono considerati i più adatti per l’uso in alimentatori di riserva, che consentono di regolare la tensione al volo, fornendo una differenza limitante del 2-3% dei valori nominali. Garantire un’onda sinusoidale stabile per il collegamento di apparecchiature sensibili al potere (apparecchiature per ufficio, caldaie, frigoriferi) nei generatori è ottenuto utilizzando convertitori di inverter.
La questione della scelta del numero di fasi del generatore non è ovvia. Una sorgente trifase dovrebbe essere preferita solo se il carico è distribuito uniformemente sulle fasi, di norma lo squilibrio ammissibile per i generatori non è superiore al 15-20%. Altrimenti, è meglio scegliere un generatore monofase di potenza superiore..
Determinazione dei consumatori prioritari e della capacità degli impianti
La linea di alimentazione di backup non deve essere collegata all’intera rete. A condizione che sia implementato uno schema di protezione selettiva sul centralino, è possibile senza sforzi significativi collegare solo quei consumatori per i quali l’alimentazione ininterrotta è di importanza fondamentale o almeno preferibile.
Prima di tutto, l’alimentazione di backup deve essere fornita ai sistemi di supporto vitale dell’edificio. Questi includono un locale caldaia, una stazione di pompaggio, un’unità centrale di ventilazione forzata, aspiratori per bagni e locali tecnici. La priorità secondaria è data alla rete di illuminazione: con un consumo energetico sufficientemente basso delle moderne fonti luminose, l’illuminazione della casa può essere interamente collegata alla potenza di backup. È inoltre auspicabile garantire il buon funzionamento della rete di telecomunicazione domestica e dei sistemi di sicurezza, che includono un modem, una rete wireless e un archivio di rete, videosorveglianza, allarmi antincendio e antifurto. Il consumo di questi dispositivi è relativamente basso, tuttavia, il loro arresto a lungo può promettere gravi inconvenienti..
I consumatori domestici hanno bisogno di un’alimentazione ininterrotta per frigorifero, forno a microonde, home theater, luoghi di lavoro con personal computer. Inoltre, non sarà superfluo allocare diverse linee di presa per la ricarica di dispositivi mobili e necessità generali. Con una potenza del generatore limitata, non è necessario fornire energia di emergenza agli elettrodomestici con consumi significativi: lavatrici, scaldabagni, una stufa elettrica e un forno.
In generale, la potenza minima del generatore è determinata dall’insieme dei consumatori del primo (supporto vitale) e del secondo (illuminazione, telecomunicazioni) in base al loro funzionamento simultaneo. La riserva di carica aggiuntiva è determinata dalla natura del lavoro dei consumatori del terzo gruppo, tenendo conto della frequenza della loro accensione. Va ricordato che il consumo di corrente all’avvio può differire da quello nominale: per dispositivi con alimentatori elettronici e motori di raccolta fino a 500 W da 2 a 2,5 volte, per frigoriferi e pompe con motori asincroni – da 3 a 5 volte. Questa funzione deve essere presa in considerazione sia durante la scelta dell’alimentazione del generatore, sia durante il funzionamento della linea di alimentazione di backup. La potenza del generatore deve essere superiore del 15-20% rispetto alla potenza nominale aggregata in modo che l’apparecchiatura non funzioni a pieno carico.
Disposizione della sala generatori
La presenza di una piattaforma appositamente attrezzata per il generatore non è necessaria, ma aumenta significativamente l’usabilità e la tolleranza agli errori dell’origine di backup. Il vantaggio principale di un’installazione fissa è la capacità di mettere in funzione il generatore premendo letteralmente un paio di pulsanti senza posare un cavo temporaneo. Inoltre, il funzionamento del generatore sarà possibile in qualsiasi condizione atmosferica, anche a temperature estremamente basse..
Per ospitare il generatore, è adatta anche una piccola estensione della casa: una struttura metallica rivestita con un foglio profilato. È ottimale se sul pavimento viene versato un massetto di cemento con ipoteche per il fissaggio del telaio del generatore. Per ridurre il livello di rumore e mantenere una temperatura accettabile all’interno, si consiglia di riempire le pareti del telaio con lana minerale, dopo aver fissato il tornio verticale in legno. Per proteggere lo stucco, si consiglia di realizzare il rivestimento interno con materiali sottili: compensato o MDF.
Un cavo di linea di backup con una sezione dei conduttori adeguata deve essere portato nella sala del generatore. Poiché la stragrande maggioranza dei generatori è collegata a terra secondo il circuito neutro isolato, sono necessari due conduttori per collegare un’installazione monofase e trifase. Il conduttore di protezione si avvia direttamente dall’anello di terra ed è collegato al telaio del generatore. Un sistema di scarico non è necessario in quanto tale se l’estensione è sufficientemente distante da finestre e condotti di ventilazione. In altri casi, si consiglia di installare un tubo zincato con una sezione di accelerazione di circa 4-5 metri, nella parte inferiore della quale è inserito un manicotto di metallo ondulato, collegato al tubo di scarico del generatore. Non è necessario sigillare la connessione, con tiraggio naturale, i gas di scarico saranno completamente rimossi, portati via dal flusso verso l’alto.
Collegamento all’alimentazione domestica
La fase finale dell’installazione è l’assemblaggio dello schema elettrico. È indispensabile fornire protezione contro il collegamento simultaneo di due linee, per cui è conveniente utilizzare interruttori modulari del tipo TDM MP-63 per reti monofase o interruttori modulari reversibili del tipo ABB OT63E3C per tre fasi. Inoltre, come soluzione economica per reti monofase, puoi offrire una coppia di macchine bipolari identiche: una di esse è installata in una posizione invertita, quindi le bandiere sono collegate con un pin. È indispensabile che durante la commutazione sia garantita una rottura non solo dei conduttori di fase, ma anche del neutro di lavoro.
La connessione della linea di riserva alla rete di distribuzione deve essere effettuata tra l’interruttore principale e il bus di alimentazione comune, a cui sono collegati i dispositivi di protezione delle singole linee. In questo caso, la linea di backup deve essere collegata bypassando i dispositivi di protezione generale: protezione differenziale e differenziale, relè di tensione, SPD e parafulmini. Se un generatore monofase è collegato a una rete trifase, gli RCD trifase non funzioneranno, quindi la linea di backup deve essere collegata bypassandoli. Gli interruttori differenziali monofase di protezione selettiva funzioneranno come previsto..
Collegamento del generatore tramite un interruttore a tre posizioni: 1 – interruttore di ingresso; 2 – contatore; 3 – RCD; 4 – generatore; 5 – interruttore a tre posizioni; 6 – bus zero; 7 – bus di terra; 8 – ai consumatori
Se il generatore ha un sistema di avviamento con un azionamento elettrico, si consiglia di sostituire l’ASU con uno speciale pannello di automazione del generatore. Contiene un interruttore di trasferimento automatico con un ritardo regolabile tra avvio e collegamento del carico, controllo di avvio e tutte le protezioni necessarie. In assenza di un sistema di avvio automatico, viene eseguito manualmente: prima è necessario passare alla linea di backup, spegnere la macchina sul generatore, collegare il cavo di collegamento alla presa, avviare il motore e attendere che la velocità si stabilizzi. L’accensione dell’interruttore sul generatore durante l’avvio manuale viene sempre eseguita per ultima e, quando viene fermata, per prima..
Schema di trasferimento automatico della riserva: 1 – input macchina automatica; 2 – contatore; 3 – RCD della rete principale; 4 – blocco per l’avvio automatico del generatore; 5 – generatore; 6 – RCD della rete di riserva; 7 – relè temporizzato; 8 – contattore di ingresso principale; 9 – contattore dell’ingresso di riserva
Avendo appena letto questo testo sulla potenza di backup e l’installazione di un generatore, mi chiedo quale sia il tipo di generatore più consigliato per garantire una fonte affidabile di energia di emergenza. È meglio optare per un generatore a benzina, diesel o forse un generatore solare? Quali caratteristiche dovrebbe avere per coprire tutte le necessità di backup? Grazie per l’aiuto!