Как сделать бензогенератор своими руками на 220 вольт и что для этого нужно?
Пользу от собственного бензогенератора искать нет надобности, она лежит на поверхности.
Владельцы гаражей, дачных участков, частных домов (при условии, что эти объекты имеют ненадежное энергообеспечение, или не электрифицированы вовсе) давно оценили преимущества резервного электропитания.
Даже если вы живете в коттеджном поселке с нормальным подводом электричества, возможны аварийные ситуации. Пропадание энергии на продолжительное время приведет к порче продуктов в холодильнике летом, и нарушениям в работе отопительного котла зимой.
Поэтому многие домовладельцы приобретают промышленные генераторы, стоимость которых не назовешь экономной.
Еще одно направление для мобильных электростанций – туризм, экспедиции и выполнение работ с помощью электроинструмента в автономном режиме.
Этот полезный прибор не относится к слишком сложным устройствам, поэтому бензогенератор вполне можно собрать своими руками, в том числе и на 220 в.
Разумеется, главная причина такого решения – стремление экономить. Если вы будете приобретать компоненты для мобильной электростанции в магазине – затраты на детали превысят экономию на сборке.
Поэтому, рентабельным самодельный бензогенератор станет, лишь при наличии условно бесплатных компонентов.
Самыми дорогими запчастями являются: привод (бензиновый двигатель) и электромотор, который выступит в роли генератора. Именно их необходимо подобрать из имеющегося в запасниках «хлама».
Какую силовую установку можно подобрать для генератора?
Прежде всего – мощность. В мобильных энергоустановках применяется следующее соотношение: на каждый киловатт вырабатываемой электроэнергии (не в пиковом, а в штатном режиме) подается 2-3 л/с двигателя.
Важно! Эта пропорция работает при грамотно подобранных компонентах и минимальными потерями. Следует помнить, что даже самый недорогой генератор из «Поднебесной» спроектирован инженерами.
Как правило, бензогенераторы разрабатываются в комплексе, то есть под определенный мотор разрабатывается генерирующий элемент. Для самодельной установки следует выбирать коэффициент 2-4 л/с на 1 киловатт энергии. В противном случае, при полной нагрузке двигатель быстро выйдет из строя.
На практике, собирая электростанцию «из того, что было», домашние мастера зачастую устанавливают пару мотор/генератор без предварительного расчета. Порой встречаются варианты «сращивания» достаточно мощного двигателя, по случаю купленного за бутылку самогона у знакомого прапорщика, с моторчиком от швейной машинки. И наоборот.
Рекомендуется собрать максимально много технической информации о компонентах, прежде чем рассчитывать их совместимость.
Важно! При расчете пары генератор/двигатель следует учитывать конечную мощность нагрузки (с учетом электрического обвеса и потерь на преобразовании), а не чистую мощность на обмотке генератора.
Двигатель от бензопилы или триммера
Неприхотливый механизм, очень простой в обслуживании. Как правило, двухтактный.
В такой схеме есть как преимущества, так и недостатки. С одной стороны вас не беспокоит вопрос, какое масло заливать в бензогенератор (оно добавляется в бензин, как на старых мопедах). Техническое обслуживание фактически отсутствует, как класс.
С другой стороны – высокий расход топлива и резкий запах из глушителя. Отвод выхлопных газов от бензогенератора обязателен, особенно если он расположен возле жилища.
Мощность не превышает нескольких л/с, соответственно генератора хватит для освещения, поддержания работоспособности насоса котла отопления и зарядки для мобильника. При малой нагрузке может проработать пару часов.
Мотор от колесной газонокосилки
Такие агрегаты у нас не очень распространены, однако подходящий экземпляр мотора от сломанного агрегата найти можно.
Мощность достигает 3-5 л/с, это уже заявка на полноценное питание для дачного домика. Можно даже небольшой холодильник включить. Попадаются четырехтактные модели. Это позволяет сэкономить топливо, получит более экологичный выхлоп, да и шума от таких моторов меньше. Обслуживание более сложное, однако, этот факт нивелирует высокая надежность, и возможность работать 4-6 часов под нагрузкой.
Двигатель от мопеда (мотоцикла)
Мопедный мотор подойдет для генераторов средней мощности. В зависимости от модели, можно снять мощность 2-3 кВт.
Двигатель от мотоцикла (типа «Ява» или «ИЖ») — это вообще находка для генератора.
Мощность более 25 л/с позволяет смело подключать генерирующую установку 5 кВт. Это полноценный источник питания для частного дома. Если использовать еще и коробку передач, вы получите относительно экономичную установку. Обкатка генератора позволит выяснить, на какой скорости вырабатывается мощность с эффективной нагрузкой.
Главное достоинство таких моторов – простота обслуживания и возможность работать продолжительное время. Пожалуй, самый доступный (в плане поиска) вариант.
Важно! При использовании таких моторов необходимо предусмотреть принудительную вентиляцию.
Автомобильный мотор
Пусть это не покажется слишком амбициозной идеей. Найти на авторынке двигатель от «Москвича» или «Запорожца» не составит труда. Стоимость копеечная, можно купить сразу два, на запчасти.
Ремонтируются такие агрегаты изолентой и пассатижами. Если уважаемый читатель иного мнения – для вас данный материал не руководство к действию, а просто интересная информация.
Переделка такого мотора в привод для бензогенератора своими руками, не представляет сложности. Установить на прочный фундамент, вывести педаль газа и сцепления на ручной привод, и можно использовать даже коробку передач.
Главное преимущество – фактически неограниченный период работы. Охлаждение мотора от ЗАЗ воздушное, он сам себя обдувает. Вам не придется даже подключать электростартер для бензогенератора своими руками, мотор просто заводится ключом от штатной системы запуска.
Мощность 30-40 л/с позволяет собрать генератор 10 кВт. Правда это будет скорее стационарный, чем мобильный вариант.
Как сделать бензогенератор, имея готовую силовую установку?
Ответ лежит на поверхности – подключить генератор к бензиновому мотору. Где его взять? Любой электромотор, при правильной организации системы возбуждения обмоток, становится генератором.
Есть два направления создания самодельных генераторов:
Генератор постоянного тока
Он получает крутящий момент от двигателя вашей машины, и вырабатывает напряжение постоянного тока 14 вольт.
Ничего не надо изобретать. Достаточно посмотреть мощностные характеристики, и подобрать небольшой двигатель из перечисленных выше.
Главное условие – исправный регулятор напряжения и желательно «живые» обмотки. Впрочем, если вам достался сгоревший экземпляр – не беда. Как снять якорь с электроустановки бензогенератора, знает любой радиолюбитель.
Перемотать обмотку можно за один вечер. В принципе, если вы самостоятельно сможете собрать мини электростанцию, можно садиться писать книгу: «Неисправности бензогенератора и способы их устранения». Это крайне полезный опыт.
Поломка источника электроэнергии в чистом поле – это проблема. А знакомый с устройством «Кулибин», сможет восстановить работу без вызова мастера.
Единственный недостаток, правда, существенный – напряжение 12-14 вольт. Освещение, зарядка мобильных устройств, подключение музыки и компьютера – без проблем. Но для дома необходимо 220 вольт. Выручит преобразователь напряжения, например, от старого бесперебойника.
Двигатель переменного тока
Тут ситуация сложнее (правда и дешевле, нет необходимости искать преобразователь). Любой электромотор можно сделать генератором, подключив его к приводу.
Есть нюансы. Для возбуждения обмоток в режиме генератора, необходима конденсаторная схема (см. рисунок) и точный подбор оборотов.
Если вы дочитали до этого места – нет смысла объяснять, как из 3-х фазного источника 380В получить одну фазу 220В. Это тема отдельной статьи.
Для измерения оборотов потребуется тахометр. Вы подключаете мотор к сети, и замеряете скорость вращения. Добавляете к полученным оборотам 5%-10%, и получаете оптимальную скорость вращения вала для возбуждения обмоток генератора.
Вывод:
Собрать автономный источник энергии возможно. И при определенном старании – практически бесплатно.
схема, порядок сборки в домашних условиях
Электроэнергия не всегда подается бесперебойно, например, из-за удаленного расположения ЛЭП от жилых построек. И когда то и дело отключают свет, наверняка вы задумывались о покупке генератора? Конечно, покупное устройство — недешевое решение, да и затраты не всегда оправданы. Более доступный вариант — изготовить генератор своими руками. Такое решение не требует больших вложений на сборку, может преобразовать энергию не только за счет дорогостоящего бензина, дизельного движка, но и более доступных — газа, пара и т.п.
Поэтому он решает проблему с перебоями электричества и экономит энную сумму в бюджете. Но как сделать действительно качественный генератор, какие еще у самоделки преимущества перед покупными устройствами? Мы поможем вам разобраться во всех нюансах — в этой статье приведем схемы сборки электрогенератора, принцип его работы, преимущества использования самоделки. Также рассмотрим пошаговую инструкцию по изготовлению генератора в домашних условиях.
Содержание статьи:
- Преимущества самодельного генератора
- Разновидности генераторов электроэнергии
- Вариант #1 — асинхронный генератор
- Вариант #2 — устройство на магнитах
- Вариант #3 — паровой генератор
- Вариант #4 — устройство на дровах
- Принцип работы электрогенератора
- Пошаговая инструкция по сборке
- Этап 1 — подготовка радиокомпонентов
- Этап 2 — подготовка инструментов и материалов
- Этап 3 — подготовительные работы
- Этап 4 — изучение схемы звезда и треугольник
- Этап 5 — непосредственно сборка
- Рекомендации по безопасной эксплуатации
- Выводы и полезное видео по теме
Преимущества самодельного генератора
Самодельный генератор выигрывает у покупного более доступной стоимостью. Безусловно финансовая сторона важна, но устройство, сделанное своими руками — это прибор только с необходимыми и заявленными требованиями.
Стоит учесть, что выбранная конструкция непосредственно сказывается на КПД. Так в асинхронных генераторах потери КПД не превышают 5%. Лаконичность конструкции его корпуса с защитой мотора от влаги, грязи снижает потребность в частом техническом обслуживании. Асинхронный генератор более устойчив против скачков напряжения за счет выпрямителя на выходе, что предотвращает поломки подключенного оборудования.
Самодельный генератор работает вне зависимости от удаленности ЛЭП, обеспечивая электроэнергией в любых условиях. Он преобразует энергию, используя доступный вид топлива
Такое устройство эффективно питает сварочные аппараты, лампы накаливания, компьютерную и мобильную технику с чувствительностью к перепадам напряжения. Имеет хорошую производительность и моторесурс.
Прибор — хорошая альтернатива обычным источникам электропитания, выручает при аварийном отключении электричества, экономит средства. Мобилен, малогабаритен, с простой конструкцией, легко поддается ремонту — можно своими силами заменить вышедшие из строя детали, узлы.
Кроме прочего, самоделка обладает небольшими размерами, поэтому с легкостью устанавливается даже в небольших помещениях.
Разместить самодельный генератор можно в небольшом помещении, за счет компактной конструкции прибор не требует много места для своей установки
В зависимости от от используемого типа топлива генератор требует лишь соблюдения мер предосторожности в процессе использования.
В процессе эксплуатации самодельного генератора необходимо соблюдать технику безопасности: следить за электрическими кабелями, не допускать их перекручивания, не трогать оголенные провода руками и т.п
Разновидности генераторов электроэнергии
Обычно самодельный генератор в домашних условиях изготавливают на основе асинхронного двигателя, магнитным, паровым, на дровах.
Вариант #1 — асинхронный генератор
Устройство сможет вырабатывать напряжение 220-380 В, исходя из показателей выбранного мотора.
Для сборки такого генератора потребуется лишь запустить асинхронный двигатель, подключив конденсаторы к обмоткам.
Генератор на основе асинхронного двигателя самостоятельно синхронизируется, запускает роторные обмотки с постоянным магнитным полем.
Двигатель оборудован ротором с трехфазной или однофазной обмоткой, вводом кабеля, короткозамыкательными устройством, щетками, регулирующим датчиком
Если ротор короткозамкнутого типа, то обмотки возбуждаются при помощи остаточной силы намагниченности.
Вариант #2 — устройство на магнитах
Для магнитного генератора подходит коллекторный, шаговый (синхронный бесщеточный) двигатель и прочие.
Обмотка с большим количеством полюсов увеличивает показатель КПД. В сравнение с классической схемой (где КПД 0,86) 48-полюсная обмотка позволяет сделать мощность генератора больше
В процессе сборки магниты крепятся на вращающуюся ось и устанавливаются в прямоугольную катушку. Последняя при вращении магнитов вырабатывает электростатическое поле.
Вариант #3 — паровой генератор
Для генератора на пару используют печь с водяным контуром. Работает устройство за счет тепловой энергии пара и турбинных лопастей.
Чтобы самостоятельно сделать генератор на пару, понадобится печь с водяным (охлаждающим) контуром
Это замкнутая система с массивной немобильной установкой, требующей контроля и охлаждающего контура для превращения пара в воду.
Вариант #4 — устройство на дровах
Для генератора на дровах используют печи, включая походные. К стенкам печей закрепляют элементы Пельтье и располагают конструкцию в корпус радиатора.
Принцип работы генератора следующий: при нагревании поверхности проводниковых пластин с одной стороны другая охлаждается.
Чтобы самостоятельно сделать генератор на дровах, можно использовать любые печи. Генератор работает за счет элементов Пельтье, нагревающих и охлаждающих проводниковые пластины
На полюсах пластин появляется электрический ток. Наибольшая разница между температурами пластин обеспечивает генератор максимальной мощностью.
Агрегат более работоспособен при минусовых температурных режимах.
Принцип работы электрогенератора
Работа генераторов реализуется по принципу электромагнитной индукции, когда в замкнутой рамке происходит наводка тока за счет пересечения ее вращающимся магнитным полем. Магнитное поле создают обмотки либо постоянные магниты.
Когда из коллектора электродвижущая сила достигает замкнутого контура и узлов щетки, то ротор начинает вращаться сообща с магнитным потоком. Так создается напряжение в подпружиненных щетках, прижатых к коллекторам пластинчатого вида.
Далее электроток передается к выходным клеммам, проходит в сеть, распространяется по генератору.
Используют генераторы переменного и постоянного тока. Электрогенератор переменного тока малогабаритен, не образовывает вихревые токи, при этом имеет возможность функционировать в экстремальных температурах. Аппарат с постоянным током не требует тщательного контроля, обладает значительным числом ресурсов.
Конструкционно генератор включает в себя: щетки со щеткодержателями, коллектор, якорную обмотку, якорь, стартер, кольца контактные, обмотку стартера, ротор, корпус, вентилятор, привод и станину
Генератор переменного тока может быть как синхронным, так и асинхронным. Первый — с постоянным электрическим магнитом и количеством вращений статора равных роторным, формирующим магнитное поле. Преимуществами такого генератора называют стабильно высокое напряжение, к недостаткам относят перегрузку по токам из-за завышенной нагрузки на регулятор, повышающий ток обмотки ротора.
Конструкция асинхронного генератора: короткозамкнутый ротор, статор. Когда вращается ротор генератор индуцирует ток, а магнитное поле выдает напряжение синусоидального типа.
Пошаговая инструкция по сборке
Собирать генератор в домашних условиях необходимо после того, как подготовлен комплект из необходимых радиокомпонентов, электроинструментов и материалов.
Этап 1 — подготовка радиокомпонентов
Для сборки модуля механического генератора с электромагнитами потребуется двигатель. Для изготовления маломощного генератора можно использовать электродвигатель от стиралки типа «Ока», «Волга», насоса «Агидель» и прочие.
Ток, вырабатываемый мотором, определяет выбор деталей и узлов. Для преобразования тока из переменного в постоянный необходимы выпрямительные диоды, например, диодный мост высокой мощности в десятки ампер с напряжением не более 50 В. Для полярных конденсаторов постоянного тока важны сглаживающие фильтры со способностью выравнивать пульсацию напряжения постоянного характера.
Для того, чтобы сделать самодельный ветрогенератор, не потребуется большой точности исполнения и узкоспециализированных материалов. Построенный образец работает при скорости ветра от 9 до 10 м/с, обеспечивает мощностью в 800 Вт.
В качестве дополнительной платы с USB-портом для подключения гаджетов выбирается устройство для преобразования напряжения в 1,5-20 В. Такой список радиокомпонентов достаточен для маломощного генератора напряжением до двух десятков вольт. В случае с асинхронным двигателем подключить мобильные устройства получится напрямую.
Этап 2 — подготовка инструментов и материалов
Из электроинструментов понадобится болгарка, в наборе которой есть отрезные диски по металлу, дереву и шлифовальный диск (твердый или круг-наждачка).
Рекомендуем ознакомиться с .
Также необходима электрическая дрель со сверлами по металлу. Может понадобиться перфоратор с ударными сверлами, коронками по бетону. Иногда перфоратор комплектуется переходником с простыми, коническими сверлами, коронками по дереву. Также пригодится шуруповерт с головками под переходник-гайковерт, головкой под гайки.
Для сборки каркаса генератора потребуются материалы. Их выбирают по своему усмотрению. Это может быть трубный прокат разного диаметра, металлическая арматура, профиль и т.п.
Во время сборки конструкции генератора у мастера под рукой должны находиться отвертки разного диаметра, плоскозубцы, молоток, гаечные ключи и прочее
Для соединения запасаются крепежами — гайками, шайбами, саморезами, болтами. Это универсальный набор инвентаря, собрав который, можно приступать к изготовлению генераторной установки своими руками.
Этап 3 — подготовительные работы
После подготовки инструментов и материалов приступают к подготовительным работам. Они необходимы перед сборкой генератора потому, что включают первоначальный расчет мощности устройства.
Рассчитывают мощность, подключая двигатель в сеть. Количество выдаваемых вращений определят мощность мотора. Иногда для измерений используют тахометр, а к полученным данным прибавляют 10% для компенсации нагрузки (предотвращение перегрева мотора при использовании).
После того, как мощность точно подсчитана, подбирают конденсатор соответственно ранее полученным данным мощности двигателя.
После проведенного подсчета мощности необходимо выбрать конденсатор. Устройство предотвращает перегрева мотора во время работы генератора
В завершение подготовительных работ продумывают заземление будущего генератора. Этот процесс помогает избежать травматических ситуаций, продлить эксплуатационные сроки генератора.
Этап 4 — изучение схемы звезда и треугольник
Чтобы собрать генератор в 220, требуется схемы-аналоги производственной модели — звезда или треугольник.
В сложных устройствах иногда используют комбинированную схему звезда-треугольник. В соединение типа звезда концы крепятся в единой точке. Графический вид представляет собой расхождение фаз из центра в разные стороны, как-будто лучи образуют звезду. По схеме типа треугольник концы одной обмотки крепятся с началом последующей
По схеме звезды электросоединение выполняют для каждого из концов обмоток одной точки, для треугольника — соединение последовательного типа.
Этап 5 — непосредственно сборка
Рассмотрим несколько вариантов сборки электрогенератора.
Сборка асинхронного генератора
Изготовление асинхронного генератора не требует переточки ротора под неодимовые магниты, поэтому схему устройства называют переделкой готового асинхронного мотора. В таком варианте нет необходимости в питании роторной обмотки, она снимается с двигателя, а ось ротора протачивается для плоских магнитов.
По схеме сборки асинхронного генератора мощность устройства достигает от 2 до 5 киловатт при емкости конденсаторов от 28 до 138 микрофарад. Для того, чтобы напряжение было статичным, необходима емкость, в зависимости от планируемой нагрузки на генератор.
Сборка агрегата происходит в три этапа. Первый предполагает собрать одну несущую конструкцию, установив в нее двигатель с приводом передаточного типа.
Соединение выполняется так: конец 1-ой обмотки соединяется с концами начала 2-ой обмотки. Далее конец 2-ой обмотки крепят к началу 3-ей обмотки. Конец 3-ей обмотки соединяется с началом 1-ой обмотки
На втором этапе подключают переменные и неполярные конденсаторы к обмоткам. Последние включаются по схеме звезда, когда часть концов соединяют к центру корпуса, а остальные выводятся отдельно.
В заключении к вершинам конденсатора присоединяют свободные обмоточные концы согласно схемы треугольник.
Подключаем переменные и неполярные конденсаторы к обмоткам, часть концов у которых соединяем к центру корпуса, другие выводим отдельно
Перед первым запуском новое устройство тестируется, например, обычной лампочкой накаливания в два-три десятка ватт. Это необходимо для проверки генератора на способность обеспечивать бесперебойной выдачей напряжения, 3000 оборотов в одну минуту.
Собираем генератор на дровах
Сборку дровяного генератора рассмотрим на примере буржуйки. Порядок сборки такой: в начале радиатор размещается на стенках буржуйки так, чтобы шипы смотрели внутрь. Далее, в зависимости от размеров радиатора, устанавливаются элементы Пельтье, к одному из которых в последующем крепят еще один радиатор.
Такую установку лучше расположить в тени, возле неутепленной стены небольшой толщины, что обеспечит максимальное охлаждение.
Для запуска генератора на дровах поджигают поленья. Разгораясь они нагревают стенки печки, которые заставляют элемент Пельтье выдавать максимальную мощность. Охлаждается генератор холодным уличным воздухом.
У нас на сайте есть подробная инструкция по своими руками.
Нюансы сборки коллекторного генератора
Коллекторный генератор собирают по следующей схеме: сначала размещают мотор коллекторного типа на несущую раму, иную конструкцию.
Потом присоединяют к выводам мотора сглаживающий конденсатор, плату DC-инверторного преобразователя. Конденсатор должен быть постоянного тока.
Необходимо прикрутить патрон к оси двигателя, при этом мотор закрепить так, чтобы патрон был плотно прижат к устройству. Далее минусовой провод мотора присоединяется к минусу от аккумулятора, а плюсовой к анодам диодов, катоды диодов к плюсам аккумуляторов
Следующим шагом, если нет USB-порта, будет его подсоединение к выходу от DC-платы. К такому генератору можно подключать мобильные устройства.
Располагается конструкция генератора на велосипедной раме или ветряке.
Устанавливаем генератор на велосипеде или ветряке из вентиляторных запчастей. Для удобства использования можно прикрепить флюгер-хвостовик
Вместо коллекторного можно поставить шаговый мотор с более высоким КПД и сроком службы от 10 лет. Предпочтительно выбирать модели с напряжением в 12 В и током от 1,8 до 4,2 ампера. В таких моторах обмоток от 2 до 4, их подключают последовательно для напряжения в 24, 36, 48 В. Если мотор подключают параллельное, то на выходе получается ампераж в большом значении. В связи с этим до нужного напряжения генератор будет разгоняться сложнее.
Помимо этих вариантов у нас на сайте есть подробные инструкции по сборке и генератора.
Рекомендации по безопасной эксплуатации
Для генераторов, которые будут использоваться в уличной среде, например, ветряная электростанция, велогенератор, следует создать защиту от осадков, пыли, грязи. Устройство размещают в специальном отдельном корпусе.
Если генератор будет работать на улице в многочасовом режиме, испытывая каждодневные нагрузки, ему необходима регулярная смазка подшипников. Манипуляции проводят один-два раза в пол года.
Не допустимо короткое замыкание: проводов двигателя, вспомогательной радиоэлектроники, полупроводников. Это может привести к тому, что сгорят замкнутые обмотки.
Если случилось короткое замыкание, ремонт двигателя может осложняться сложностью доступа к внутренним деталям генератора
Ремонт двигателя может осложняться трудностью доступа к внутренним узлам из-за силы ротора, тормозящей вращение пропорционально нагрузке. Для предотвращения таких ситуаций следует постоянно контролировать температуру двигателя, не давая ему перегреваться.
Также следует постараться не использовать устройство продолжительное время: чем дольше генератор в работе, тем его мощность меньше. Значение оптимальной температуры двигателя от 40 до 45 градусов.
Для самодельного генератора без автоматических приборов управления требуется постоянный пользовательский контроль, в том числе для снятия данных.
Если сборка и использование самодельного электрогенератора вам кажется сложным, рекомендуем присмотреться к покупным аналогам — в следующей статье приведен газовых генераторов электроэнергии.
Выводы и полезное видео по теме
Тем не менее, генератор, изготовленный в домашних условиях — это резервный источник электропитания с хорошей производительностью, моторесурсом и экономической выгодой. Даже маломощные генераторы обеспечивают приборы и оборудование работоспособностью, поддерживают на должном уровне комфорт в частном доме, квартире в черте города или за его пределами. Для того, чтобы сделать самодельный генератор, потребуется всего лишь определиться с его конструкцией, видом устройства и подобрать необходимые детали.
А может быть у вас есть свои способы изготовления генератора своими руками или даже хитрости? Поделитесь, пожалуйста, секретами. Это можно сделать в комментариях к данной статье, в блоке, расположенном ниже.
Видео об изготовлении ручного электрогенератора:
Собираем ветрогенератор своими руками:
Генератор, изготовленный в домашних условиях — это резервный источник электропитания с хорошей производительностью, моторесурсом. Даже маломощные генераторы обеспечивают приборы и оборудование работоспособностью, поддерживают на должном уровне комфорт в частном доме, квартире в черте города или за его пределами. Для того, чтобы собрать самодельный генератор, потребуется определиться с его конструкцией, видом и подобрать необходимые детали.
У вас есть опыт изготовления генератора своими руками? Поделитесь своими рекомендациями с другими посетителями нашего сайта. Это можно сделать в комментариях к данной статье — блок расположен ниже. Также здесь вы можете добавить уникальные фото самодельного электрогенератора.
как сделать самодельный агрегат
Газогенератор — это аппарат для получения газа из угля, дров, отходов деревообработки и других материалов. Генерируемое топливо может заменить традиционное углеводородное топливо – природный газ для отопления домов и бензин для автомобиля.
Основная идея использования такого агрегата – экономия затрат на топливо. Постоянное подорожание бензина, пропана и метана заставляет домашних умельцев искать альтернативные способы получения топлива.
Чтобы сделать бензогенератор своими руками, нужно понимать его устройство и принцип работы.
Мы объясним, как происходит превращение твердого топлива в горючий газ, обозначим конструктивные особенности агрегата и приведем примеры самостоятельной сборки несложных устройств. Для лучшего усвоения информации мы дополнили статью наглядными схемами, фотографиями и видеофрагментами.
Содержание статьи:
- Газогенератор: устройство и принцип работы
- Варианты топлива для генераторной установки
- Что происходит внутри газогенератора
- Особенности различных преобразователей
- Преимущества и недостатки газогенераторов
- Рабочие узлы самодельного агрегата
- Технологии изготовления газогенераторов
- Вариант №1: Пример построения угольного аппарата
- Вариант № 2: Газогенератор из двухсотствольных бочек
- Вариант №3: Самодельный ДВС Модель
- Нюансы эксплуатации и эксплуатации газогенераторов
- Выводы и полезное видео по теме
Газогенератор: устройство и принцип действия
Газогенератор — устройство, переводящее жидкое или твердое топливо в газообразное состояние для его дальнейшего сжигания с целью получения тепла.
Варианты топлива для генераторной установки
Установки, работающие на мазуте или горнодобывающей промышленности, имеют более сложную конструкцию, чем модели, использующие различные виды угля или дров.
Поэтому чаще всего встречаются именно твердотопливные газогенераторы — так как топливо для них доступное и дешевое.
Галерея изображений
Фото
Подача газа к котлу для отопления дома
Производство газа для автотранспорта
Производство газа для сельскохозяйственной техники
Газовые лампы и обогреватели
В качестве твердого топлива в газогенераторе используют:
- уголь древесный, бурый и каменный;
- топливные пеллеты из древесных отходов;
- солома и дрова;
- торфяные брикеты, кокс;
- шелуха семян.
Особо экономные хозяева собирают свой урожай.
Генерация газа возможна из всех этих видов топлива. Энерговыделение зависит от .
Причем тепла от сжигания сырья в газогенераторе получается больше, чем от использования твердого топлива в котлах. Если в норме КПД колеблется в пределах 60–70 %, то в газогенераторном комплексе показатель достигает 95 %.
Но тут надо учесть один нюанс. Котел сжигает топливо для нагрева воды, а газогенератор только производит топливо. Без отопителя, печки или ДВС толку от самодельного бензогенератора будет ноль.
Полученный газ следует использовать немедленно — накапливать его в какой-либо емкости экономически невыгодно. Для этого придется установить дополнительное оборудование, в зависимости от блока питания.
В советское время газогенераторы использовались даже для работы грузовых автомобилей; произведенного газа достаточно для работы ДВС
Что происходит внутри газогенератора
Работа газогенератора основана на пиролизе твердого топлива, который происходит при высоких температурах и низком содержании кислорода в топке . Внутри газогенерирующего устройства одновременно протекают несколько химических реакций.
Схема промышленного газогенератора представляет собой достаточно сложную установку с множеством отдельных устройств, каждое из которых имеет свою работу (+)
Технологически процесс получения горючего газа делится на три последовательно протекающие стадии:
- Термическое разложение топлива . Процесс протекает в условиях дефицита кислорода, которого в реактор подается лишь треть от необходимого для нормального горения.
- Очистка полученного газа . В циклоне (сухом вихревом фильтре) газовое облако фильтруется от летучих частиц золы.
- Охлаждение . Полученную газовую смесь охлаждают и подвергают дополнительной очистке от примесей.
По сути, в газогенераторной установке как таковой происходит именно первый процесс — пиролиз. Все остальное – это подготовка газовой смеси к дальнейшему сжиганию.
Пиролизная камера самодельного газогенератора делится на твердотопливный бункер (1), топку (2) и зольник (3)
На выходе газогенераторной установки образуется горючая смесь оксида углерода, водорода, метана и других углеводородов.
Также в зависимости от топлива, используемого при пиролизе, к ним добавляют воду в виде пара, кислород, углекислый газ и азот в различных количествах. По описанному принципу они функционируют и показывают высокую эффективность.
Особенности различных преобразователей
Газогенераторы для устройства и технологии внутренних процессов:
- прямой;
- Преобразованный
- горизонтальный.
Отличаются точками подачи воздуха и выхода генерируемого газа.
Прямой процесс происходит при нагнетании воздушной массы снизу и выходе горючей смеси вверху конструкции.
Инверсный вариант предполагает подачу кислорода непосредственно в зону окисления. В то же время он является самым горячим в газогенерирующем устройстве.
Самостоятельно ввести в него достаточно сложно; поэтому этот принцип работы применяется только на промышленных предприятиях.
При прямом газогенерирующем процессе на выходе образуется большой объем смолы и влаги, инвертированный слишком сложен для выполнения своими руками, а горизонтальный имеет пониженную производительность, но предельно простую конструкцию ( +)
В горизонтальный газогенератор выходной патрубок с газом расположен непосредственно над колосниковой решеткой в зоне совмещения реакций окисления и восстановления. Эта конструкция является самой простой в самостоятельном исполнении.
Преимущества и недостатки газогенераторов
Бытовой газогенератор заводского изготовления будет стоить в 1,5–2 раза дороже обычного твердотопливного котла. Стоит ли тратить деньги на эту «чудо-технику»?
К преимуществам использования газогенераторов относятся:
- полное выгорание топлива загружаемого в топку и минимальное количество золы;
- относительно высокая эффективность при работе с ДВС либо ;
- широкий выбор твердого топлива ;
- простота эксплуатации и отсутствие необходимости постоянного контроля за работой агрегата;
- интервал времени между перезагрузками топка — до суток на дровах и до недели на угле;
- возможность использования сырой древесины — влажное сырье можно использовать только в некоторых моделях газогенераторов;
- экологичность устройства — данное устройство не имеет выхлопной трубы, весь образующийся газ идет прямотоком в камеру сгорания двигателя или котла.
При использовании влажных дров генератор будет работать, но выработка газа снизится на 20–25%. Снижение производительности связано с испарением естественной влаги из древесины.
Это приводит к снижению температуры в печи, что замедляет процесс пиролиза. Перед загрузкой в камеру пиролиза бревна лучше всего тщательно просушить. Промышленные устройства полностью автоматизированы, топливо к ним подается шнеком из ближайшей емкости.
Самодельный бензогенератор такой автономностью не радует, но и достаточно прост в эксплуатации. Нужно только время от времени загружать его топливом под завязку.
Рабочие температуры в газогенераторе достигают значений 1200–1500°С; его корпус должен быть изготовлен из материалов, выдерживающих аналогичные нагрузки
Газогенератор имеет меньше недостатков, но они:
- плохо регулируются объемы газа — при снижении температуры в топке пиролиз прекращается и вместо горючая газовая смесь, на выходе образуется мешанина из смол;
- громоздкость установки — даже самодельный бензогенератор средней мощности 10-15 кВт занимает довольно много места;
- время растопки — до того как реактор даст первый газ, пройдет 20-30 минут.
После «прогрева» генератор стабильно вырабатывает определенный объем газовой смеси, которую необходимо сжечь или выбросить в воздух. Чтобы сделать этот агрегат своими руками понадобятся прочные газовые баллоны или толстая сталь, а это большие деньги. Но все это окупается экономичностью генератора и дешевизной исходного топлива.
Некоторые модели газогенераторов оснащены нагнетателем воздуха, а другие нет. Первый вариант позволяет увеличить мощность установки, но привязывает ее к электросети. Если вам нужен небольшой генератор для приготовления пищи на природе, то можно обойтись компактным агрегатом без нагнетателя воздуха.
Большинство самодельных газогенераторных установок работают на естественной тяге.
Переносной газогенератор мощностью 2,4 кВт, работающий на дровах, позволяет легко приготовить ужин на даче вдали от цивилизации (+)
Для обогрева частного дома понадобится уже более мощный и энергозависимый прибор. Однако в этом случае стоит позаботиться о резервном электрогенераторе, чтобы в одночасье в случае аварии в сети вы не остались ни без электричества, ни без отопления.
Рабочие узлы самодельного агрегата
Чтобы разобраться, как можно сделать своими руками, нужно четко представлять себе его конструкцию. Каждый из элементов имеет свое предназначение, даже отсутствие одного из них недопустимо.
Внутри корпуса самодельного газогенератора должны присутствовать:
- Бункер твердого топлива в верхней части агрегата;
- камера пиролиза, в которой происходит процесс тления;
- воздухораспределительное устройство с обратным клапаном;
- решетка с зольником;
- патрубок отводящий для попутного газа;
- очищающие фильтры.
В самодельном генераторе на дереве образуется довольно высокая температура, поэтому к каждому его элементу предъявляются жесткие требования. Для корпуса используется прочная листовая сталь, а все детали внутри подбираются максимально термостойкими.
Для обеспечения герметичности люка загрузки топлива в закрытом состоянии крышке понадобится герметик. Самый дешевый материал для этого – асбест. Однако он не безвреден для здоровья человека; лучше найти в магазине специальные термостойкие прокладки на основе силиконов или силикатов.
Газы, образующиеся в камере сгорания, сначала смешиваются с воздухом и охлаждаются, а затем очищаются в керамзитовом или опилочном фильтре (+)
Корпус может быть как цилиндрическим, так и прямоугольным. Для упрощения работы часто берут пару баллонов для природного газа или железные бочки. Один из колосников внизу топки приваривается «намертво», а второй встраивается так, чтобы его можно было двигать. Это необходимо для их очистки от шлака и золы.
Блок распределения воздуха расположен снаружи корпуса. Он подает в топку необходимые объемы кислорода, но за счет обратного клапана не выпускает из нее горючие газы.
Технологии производства газогенераторов
Существует несколько способов самостоятельного изготовления газогенераторной установки. Выбор здесь зависит от наличия материалов и дальнейшего использования полученного газа.
Вариант №1: Пример постройки угольного аппарата
Рассмотрим пример изготовления полезной самоделки из металлического ведра с крышкой. Сначала подготовим агрегат, который будет перерабатывать полученный от установки газ в электроэнергию.
Фотогалерея
Фото
Переделка топливной системы генератора
Модернизация воздушного фильтра агрегата
Замена пластиковых патрубков на металлические аналоги предстоящей операции, можно заняться непосредственно строительством газогенератора.
Галерея изображений
Фото
Шаг 1: Из ведра были вырезаны три пластины из листового металла для установки устройства в генератор. Один из них был согнут по форме ковша.
Шаг 2: Для фиксации пластины в ее углах просверливаются отверстия под болты. Внизу, примерно в 5 см от дна ведра, просверливается отверстие под входную трубку
Шаг 3: Просверлите в ведре отверстия, соответствующие отверстиям в пластине. Для этого на ведро кладут тарелки и отмечают их положение
Этап 4: В армированную стенку ковша через отверстие вставляется подводящая труба
Этап 5: Положение подводящей трубы фиксируется сваркой снаружи и внутри ковша
Этап 6: Для надежности место контакта плиты с ковшом, места крепления и входной участок трубы обрабатываются силиконовым герметиком
Шаг 7: Аналогично конструируется место входа газа. Правда, вместо одной плиты монтируются две встречные. Снаружи приварена труба
Этап 8: Пластина с выходной газовой трубой, как внутренняя противовеса ей, монтируется на высокотемпературный герметик и крепится болтами
Металлическая пластина для усиления входа
Сверление отверстий в металлической пластине
Сверление отверстий в заготовку газификатора
Установка подводящего патрубка в стенку ковша
Крепление подводящего патрубка сварочным аппаратом
Обработка силиконовым герметиком
Особенности установки патрубка в крышке ковша
Усиление выпускного патрубка вверху газогенератора
Патрубок, выводящий газ из установки, должен быть оборудован фильтром, так как в процессе горения уголь выделяет много мелкой взвеси и пыли.
Галерея изображений
Фото
Фильтрующие материалы
Формирование отверстия в банке
Пенопласт помещается внутрь банки
Установка газового фильтра
Завершив процесс сборки самодельного газогенератора, необходимо проверить его работоспособность.
Фотогалерея
Фото
Подключение к электрогенератору
Загрузка топлива в топку
Проверка на утечку газа
Установка заглушки на входе
Вариант №2: Газогенератор из двухсотбаронной бочки
Для самодельного бочкового газогенератора потребуется пара баков на 200 литров. Один из них вставляется в другие две трети.
Пространство, образовавшееся внизу, будет использоваться как камера сгорания, а в верхней части идеально поместится бункер для дров или пеллет.
Тление с газообразованием будет происходить внутри ствола из бочки, а снаружи баллона старого огнетушителя в фильтре очистки будет очищаться от негорючих примесей
Сбоку, на уровне отделения пиролиза , к подкачке воздуха приварена труба сечением 50 мм, а ближе к крышке — газоотводный патрубок. В днище внутреннего ствола вырезается отверстие для поступления топлива в камеру сгорания, а на днище внешнего ствола крепится дверца поддувала.
Осталось только изготовить фильтры для очистки газовой смеси перед передачей ее в котел. Для этого вам понадобятся бывшие в употреблении огнетушители или отрезки труб аналогичного размера.
Сверху наглухо закрывают, а снизу приваривают конусную насадку, на конце которой штуцер для удаления золы. Затем сбоку вставляется патрубок для подачи газовой смеси на очистку, а в крышку вставляется выход для уже отфильтрованного газа.
Первичная очистка газа от частиц сажи и золы происходит за счет центробежных сил в выносном фильтре грубой очистки (+)
Далее для понижения температуры горючего газа делается радиатор охлаждения из нескольких труб диаметром 10см. Они соединены друг с другом небольшими трубами.
Для окончательной очистки газа устанавливается еще один фильтр с керамзитом, мелкими металлическими шайбами или опилками внутри. Использование последнего материала допустимо только при условии, что поступающий газ уже остыл, иначе дело может дойти до пожара.
Получится сделать «буржуйку» из газового баллона. Инструкции по созданию примитивной печи даны в .
Вариант #3: Самодельный ДВС Модель
Для автомобиля или мотоцикла по аналогичной схеме изготавливается самодельный бензогенератор. Только здесь вам придется уменьшить размер установки до минимума. Таскать тяжелый агрегат невыгодно, да и выглядит он не очень эстетично.
Чтобы облегчить себе работу, для автомобильного варианта генератора лучше всего брать газовые баллоны. Главное перед сваркой убедиться в отсутствии намека на наличие пропана в баке, иначе может произойти небольшой взрыв. Для этого открутите вентиль баллона и наполните емкость водой до глазных яблок.
Для охлаждения горючей смеси на выходе из установки можно приспособить обычный радиатор отопления
Изначально автомобильный газогенератор вырабатывает слишком горячие газы. Они должны быть охлаждены в обязательном порядке. В противном случае при соприкосновении с горячими частями двигателя они могут самовозгораться. Кроме того, нагретое газообразное топливо имеет малую плотность, из-за чего поджечь его в цилиндрах просто проблематично.
Самодельный бензогенератор для автомобиля можно установить в багажнике или на прицепе.
Второй способ предпочтительнее из-за:
- простоты ремонта;
- возможность оставить газогенераторную установку в гараже;
- наличие свободного места в багажнике;
- возможность использования установки для других нужд помимо подачи топлива в двигатель внутреннего сгорания.
Не бойтесь неровностей дороги. При подпрыгивании на кочках твердое топливо в камере сгорания будет раскачиваться, что будет только способствовать его лучшему перемешиванию и сгоранию.
Нюансы эксплуатации и эксплуатации газогенераторов
Важно помнить, что газ, вырабатываемый установкой, не имеет запаха и ядовит. Если при сварке металлических частей бензогенератора своими руками будут допущены ошибки, то беды не избежать.
Для естественного притока воздуха в камеру сгорания по окружности корпуса можно просверлить отверстия диаметром 5 мм. Все монтажные работы и проверку работоспособности следует проводить в хорошо проветриваемом цеху или на улице.
Растопка твердотопливного газогенератора не отличается от розжига дровяной печи. Внутрь помещают дрова или другой вид топлива, а затем поджигают их факелом
После розжига заслонка закрывается для ограничения поступления кислорода в камеру сгорания. Чтобы самодельная газогенераторная система работала исправно, необходимо правильно отрегулировать выход образующейся газовой смеси и подачу кислорода.
Прежде чем начинать возиться с газогенератором, следует произвести инженерные расчеты, в которых необходимо учесть площадь горения и вид топлива, а также требуемую выходную мощность и предполагаемый режим работы.
Выводы и полезное видео по теме
Как использовать газогенератор на переработке угля в качестве поставщика топлива для малолитражки:
Простой газогенератор из пропановых баллонов:
Устройство древесного газогенератора :
youtube.com/embed/ewKUxQrZO4E»>Вышеуказанные способы подходят для самостоятельного изготовления эффективного газогенератора. Но есть еще много моделей этого устройства. Одни из них сделать проще, другие сложнее.
Главное при сборке агрегата уделить максимальное внимание качеству сварных швов, иначе возможны утечки газа и взрыв. Если все сделать правильно, то бензогенератор исправно прослужит 10-15 лет. А то металл корпуса начинает гореть, и приходится все делать заново.
У вас есть практические навыки сборки или опыт использования самодельного газогенератора? Пожалуйста, поделитесь своими знаниями и задайте вопросы по теме в комментариях ниже.
Сравнение дизельных и газовых генераторов
Основные электрогенераторы
При выборе генератора, будь то в качестве основного или резервного источника питания, есть два пути: дизельные или газовые генераторы. Оба варианта генераторных установок имеют явные преимущества и требуют более глубокого изучения области применения, а также анализа личных предпочтений. Изучение ключевых аспектов, от стоимости и надежности до доступного источника топлива и норм выбросов, поможет определить, лучше ли ваше приложение подходит для дизельных или газовых генераторов.
Вот плюсы и минусы дизельных и газовых генераторов. Учитывайте эти моменты при выборе нового генератора для ваших нужд.
Дизельные генераторы
CK Power предлагает широкий ассортимент дизельных генераторов, таких как мобильные, переносные, Tier 3 и Tier 4.
Минусы
- Стоимость зависит от колебаний цен на дизельное топливо
- Дизельные генераторы, как правило, стоят дороже из-за правил Уровня 4
- Дизельные генераторы громче своих газовых аналогов
- Дизельное топливо не всегда доступно под рукой, вместо этого необходимо хранить или закупать запасы топлива для запуска генератора
Газовые генераторы
CK Power предлагает полную линейку генераторных установок основной мощности на природном газе мощностью от 13 до 400 кВт.