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如何进行选择:掌握不容错过的技巧

时间:2023-06-29 理论教育 版权反馈
【摘要】:到目前为止,在离网系统中应用最为普遍的发电机是汽油发电机。另一个有效及可靠的选择是考虑用柴油发电机。在寒冷的天气应用,混合柴油通常采用80%的柴油与20%的生物柴油混合而成。记住,发电机的容量需选择足够大,不仅要满足蓄电池充电的需要,同时能够给家用负载供电。

如何进行选择:掌握不容错过的技巧

发电机可以用汽油柴油丙烷或天然气作为动力。到目前为止,在离网系统中应用最为普遍的发电机是汽油发电机。汽油发电机容易买到且不贵。汽油发电机由一台小的汽油发动机驱动一台发电机构成。像所有的发电机一样,汽油发电机产生交流电。交流电流送到逆变器(包含一个蓄电池充电器)或者一台专门的蓄电池充电器。蓄电池充电器包含一个将发电机输出的120V或240V电压降低到比蓄电池标称电压(可能是12V、24V或48V)略微高一点的降压变压器。低压的交流电通过位于蓄电池充电器内部的整流器变成直流电。然后用直流电给蓄电池充电。

汽油发电机运行转速为3600r/min,因此容易很快就用坏。尽管其寿命与总的使用时间有关,但不要期望一台大量应用的汽油发电机寿命超过五年。同样,在使用中,你可能发现汽油发电机不时地要花不少钱来维修。

因为汽油发电机运行转速非常高,所以通常汽油发电机噪声大。然而,本田公司制造的一些发电机相当安静(装有极好的消声器)。如果你有邻居,很可能需要像Dan那样建一个发电机隔音棚以降低噪声水平,甚至需安装一台安静的汽油发电机。不要考虑给汽油发电机加装一个额外的消声器,因为如果发电机没有设计消声器,加装消声器可能会损坏发电机。

如果你正在寻找更安静更有效的发电机,你可以考虑天然气或丙烷发电机。这种发电机容量大(约10000W或更高),运行转速为1800r/min,而且比便宜的汽油发电机更安静。更低的转速使这种发电机寿命更长而且噪声更低。天然气与丙烷也是比汽油更清洁的燃料。不像汽油发电机,天然气与丙烷发电机不需要自己来处理燃料。然而,尽管这些发电机更安静,产生的噪声和污染更少,但天然气与丙烷发电机可能非常昂贵。与你买一台相当的汽油发电机相比,你可能要为天然气与丙烷发电机支付高几倍的费用。

另一个有效及可靠的选择是考虑用柴油发电机。柴油发电机比汽油发电机粗笨多了。因此,柴油发电机重、无故障运行时间更长而且寿命也更长。更少的维护量意味着柴油发电机总运行成本更低。而且,柴油发电机比汽油发电机效率更高。柴油发电机的一个最大的优点是可以用生物柴油。生物柴油是一种由植物油制成的燃料。在寒冷的天气应用,混合柴油通常采用80%的柴油与20%的生物柴油混合而成。在温暖的天气,混合柴油可以用高达80%的生物柴油与20%的普通柴油混合(如果你自己做生物柴油,这是可能的,商用柴油通常只混合20%的生物柴油)。

生物柴油燃烧比传统柴油更干净而且至少是部分可再生的,因为它是由可再生原料制造的,通常是由大豆或油菜子制造的大豆油菜籽油

尽管柴油发电机与汽油发电机比有许多优点,但柴油发电机更贵,而且需要不时地给油箱加柴油。柴油发电机也不像天然气或丙烷发电机一样燃烧那么干净。

逆变器发电机介绍

某些发电机只在交流240V时产生满的额定输出。在交流120V时,只有一半的输出。如果逆变器的交流输入为120V,推荐将240V发电机经过降压变压器后接到逆变器。这样就可以在交流240V时使发电机满载输出,240V电压则经过变压器变为120V。

当我们考虑现代逆变器中蓄电池充电器的工作方式时,发电机满载输出可能是重要的。在上一章,我们讨论通过在变压器的输出侧采用比输入侧或一次侧更多的匝数,使逆变器降低的蓄电池电压变换为高的“家用”电压。如果将12V变为120V,则变压器的绕组匝数比将为10∶1。变压器可以双向工作,如果给变压器输入12V电压,将输出120V电压;同样如果在另一侧输入120V,在蓄电池侧将输出12V。然而,如果我们对此过程进行更深入地分析,我们就发现了问题即只有12V的电源,怎么能将12V的蓄电池组充电到满充状态所需的14V或15V呢?

之所以能充电到14V或15V,这是因为120V的家用电压是基于电压波形计算出的平均值,而电压的实际峰值接近交流164V。这样,理论上采用10∶1的变压器可以将蓄电池电压充电到16.4V。(www.xing528.com)

不幸的是,在充电期间蓄电池的电压越高,充电器就对“越少”的波形起作用。接下来我们将看到,特别是对于小型的发电机,逆变器以可达70A的大电流开始给蓄电池充电,但随着充电的进行蓄电池的电压上升,电流就减少。更高质量与更大容量的发电机将提供更好的峰值电压,然而小型且更便宜的发电机的电压波形的顶部更尖,导致充电性能变差。

一种提供好的充电电压的发电机是“逆变器发电机”,这是一台给板上的逆变器供电的直流发电机。本田公司及其他公司正在制造这些高质量的发电机。这些发电机不仅比通常的发电机噪声小得多,而且能够提供更大的充电功率,使一台更小的发电机产生优良的充电功率。记住,发电机的容量需选择足够大,不仅要满足蓄电池充电的需要,同时能够给家用负载供电。家用及商用发电机通常较小,大约在4000~7000W。更小的发电机不适合给蓄电池充电。

7.8.1.1 噪声控制

《家用可再生能源手册》一书的作者William Kemp解释道“首先除必须运行发电机外,另一个令人讨厌的事情是不得不听着发电机运行”。他继续说:“解决这些问题的最好办法是根本不运行发电机。”尽管这是一个很好的主意,但实际上很难做到。在大多数情况下,如能将发电机的运行时间减到最少就做到最好了。你可以选择在屋子中阳光最好的地方安装光伏阵列,避免遮挡光伏电池。跟踪阳光的光伏阵列也有利于增加其电能输出,从而持续为蓄电池充电。也可以采用容量稍微大一点的光伏阵列,使其产生的电能比将来所需要的电能多一点。安装一台风力发电机以提供额外的功率甚至给蓄电池均衡充电也有利于减少发电机的运行时间。但是,无论你做什么,不要节省发电机的运行时间来避免争论或消除噪声。如果这样做,最终可能使你的蓄电池组过早失效。

另一个比不运行发电机或减少发电机运行时间更好的选择,Kemp继续说“是将发电机安装在离房子有一定距离的地方并将发电机装在一个能减少噪声的棚子里”。要确保不要在附属的车库内或离房屋太近的地方运行发电机,否则危险的烟气可能会渗进来。

为了抑制噪声,可对墙和顶做隔音处理,但必须确保做一个通道能够清除废气并提供新鲜的空气。Dan为发电机等设备建造了一个2m×6m的棚子,棚子的墙用秸秆和粘土的混合物做了隔音处理,屋顶用碎木片与粘土的混合物做了隔音处理。然后,Dan在棚子内部抹了一层泥灰,在外部抹了一层石灰砂浆。棚子的地面采用混凝土,混凝土由从房子地基挖出的底层土与5%的水泥混合而成。Dan在发电机废气排出孔附近安装了一台百叶窗形的排风扇。废气排风扇有一根120V的交流电源线接到发电机上。Dan又在另一边挖了一个通风口。

Kemp推荐建一个带浮隔地板(即地板与墙不接触)的棚子。这样可以防止发电机的振动传递到外面,使外面的建筑物振动。“墙体应该用矿毛绝缘纤维、玻璃纤维或最好用纤维隔音材料密密地塞满,然后再用三合板或其他抛光的材料将隔音材料封起来,进一步隔音。”

如果将发电机安装在离开房子的地方,可能需要长距离架空或地下馈电电缆将发电机接到房子内。应该选择合适的电缆尺寸以减少线路损耗。需要将电缆埋在地下或安装在电缆管道内。注意不要将发电机安装得靠近邻居家的房子以防止你自己家的噪声影响邻居。

选用带自动起动开关的发电机会使生活更方便。自动起动开关不贵,可以接到家里的逆变器(为了实现真正的自动功能)或接到手动开关上。在寒冬季节,当发电机需要频繁地起动工作时,自动功能可以大量减少去发电机棚的次数。注意确保供电电缆工作时要接上自动起动电路。

还有一个减少噪声的办法是安装一台更加安静的发电机,例如,带好的消声器和吸声机壳的汽油发电机或低转速的柴油、丙烷或天然气发电机。如果没有邻居,可能就不需要在隔音棚中安装更静音的发电机。但要注意使发电机不受天气的影响。

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