دستگاهی است که با ترکیب یک موتور دیزل با یک ژنراتور الکتریکی (الترناتور) برق تولید می کند. این یک نوع موتور ژنراتور است و اگرچه اکثر موتورهای احتراق تراکمی دیزل برای کار با سوخت دیزل طراحی شده اند، مدل های خاصی برای کار با سوخت مایع یا گاز طبیعی دیگر تایید شده اند. دیزل ژنراتورها در مکان‌هایی که در صورت از کار افتادن شبکه به شبکه برق دسترسی ندارند به عنوان منبع برق اضطراری و برای کاربردهای پیچیده‌تر مانند پشتیبانی از شبکه، کاهش پیک و صادرات شبکه برق استفاده می‌شوند. اندازه دیزل ژنراتور برای جلوگیری از کمبود بار یا برق بسیار مهم است.
دیزل ژنراتورها تجهیزات بسیار مفیدی هستند که با مصرف سوخت دیزل برق تولید می کنند. دیزل ژنراتور بی صداترکیبی از یک موتور دیزل و یک ژنراتور الکتریکی است که معمولاً به عنوان منبع تغذیه پشتیبان در کاربردهای صنعتی و مسکونی استفاده می شود. می توان آن را به روش های مختلف فیزیکی و الکترونیکی پیکربندی کرد. این موتورها معمولاً در مناطق روستایی که به شبکه برق متصل هستند نصب می شوند و می توانند به عنوان منبع تغذیه اولیه یا پشتیبان مورد استفاده قرار گیرند. علاوه بر این، دیزل ژنراتورها را می توان برای جبران نیازهای اوج برق شبکه استفاده کرد، زیرا می توانند به سرعت روشن و خاموش شوند، بدون ایجاد تاخیر. ژنراتورها برای مصارف تجاری بین 8 کیلووات تا 2000 کیلووات هستند، در حالی که ژنراتورهای مصارف خانگی بین 8 تا 30 کیلووات هستند. آنها همچنین در کشتی های بزرگ برای نیروی اضافی مورد استفاده قرار می گیرند، که می تواند از روشنایی، فن ها و سوئیچ ها تا تامین نیروی پیشرانه را شامل شود.
دیزل ژنراتورها به طور متوسط به 0.4 لیتر سوخت در هر کیلووات ساعت تولید شده نیاز دارند که در نتیجه نسبت راندمان 25 درصدی را به همراه دارد. از سوی دیگر، کارایی هر دیزل ژنراتور به موقعیت و نحوه استفاده از آن بستگی دارد. در اصل موتور دیزل یک موتور احتراق داخلی است. برخلاف موتورهای بنزینی، موتور دیزل، سوخت پمپ شده به داخل محفظه تزریق را با استفاده از حرارت تراکمی به جای جرقه اشتعال مشتعل می کند و می سوزاند. موتورهای دیزلی، به طور کلی، بالاترین راندمان حرارتی را نسبت به هر موتور احتراق داخلی دارند، به ویژه برای استفاده مداوم و سنگین، که درصدی از کارایی کارنو را امکان پذیر می کند. بسیاری از مشتقات نفت خام را می توان در موتورهای دیزل استفاده کرد. گاز طبیعی، الکل ها، گاز چوب، بنزین و گازوئیل از جمله سوخت هایی هستند که موتور دیزل می تواند بسوزاند.
گازهای خروجی هنگام سوختن گازوئیل یا سایر سوخت ها تولید می شوند. دی اکسید کربن (CO 2 )، اکسید نیتروژن (NOx) و ذرات توسط دیزل ژنراتورها تولید می شوند. این ژنراتورها این ماده را در محیط آزاد می کنند و کیفیت هوای مناطق اطراف را به میزان قابل توجهی کاهش می دهند. هر لیتر بنزین حاوی 0.73 کیلوگرم کربن خالص است، در حالی که سوخت دیزل 2.6 کیلوگرم دی اکسید کربن آزاد می کند.
دیزل ژنراتور با تبدیل انرژی مکانیکی به برق الکتریسیته تولید می کند و این کار را با هدایت آن از طریق کابل های برق انجام می دهد. یک مثال خوب این است که تصور کنید الکتریسیته از طریق این لوله ها جریان می یابد، همانطور که آب از طریق لوله ها جریان می یابد.
دیزل ژنراتورها اغلب به عنوان یک “پمپ الکتریکی” در نظر گرفته می شوند که باعث می شود الکتریسیته به راحتی از طریق سیم ها جریان یابد. این هیچ الکترون جدیدی ایجاد نمی کند یا هیچ الکترون جدیدی را از بین نمی برد، فقط به آنها اجازه می دهد تا به شکلی عملی حرکت کنند.
دیزل ژنراتور از قطعات مختلفی تشکیل شده است که با هم کار می کنند و برق تولید می کنند. برخی از مهمترین اجزای دیزل ژنراتور برق به شرح زیر است:
موتور مهمترین بخش یک مجموعه دیزل ژنراتور است، زیرا انرژی مکانیکی را فراهم می کند که بعداً به نیروی الکتریکی تبدیل می شود. توان خروجی این ژنراتورها متناسب با حجم موتور است. هرچه موتور قدرتمندتر باشد، الکتریسیته بیشتری تولید می کند.
دینام یکی دیگر از اجزای مهم دیزل ژنراتور است. ورودی مکانیکی موتور (چرخش شفت) را از طریق القایی به خروجی الکتریکی تبدیل می کند. دینام از یک روتور ساخته می شود که با تولید میدان مغناطیسی الکتریسیته متناوب ایجاد می کند. از این رو، روتور به عنوان جزء اصلی دینام در نظر گرفته می شود.
در اوایل دهه 1830، فارادی مکانیسم “القای الکترومغناطیسی” را کشف کرد (یا حداقل توصیف کرد). طبق این اصل، هنگامی که یک سیم (یا هر رسانای الکتریکی) را در یک میدان مغناطیسی حرکت می دهید، جریان الکتریکی در سیم القا می شود. اگر سیم ثابت باشد اما میدان مغناطیسی حرکت کند، همین امر صادق است. الکترون ها به سادگی با عبور از یک میدان مغناطیسی در سراسر سیم جریان می یابند. اگر سیم به سمت شمال به جنوب حرکت کند، الکترون ها در یک جهت و اگر سیم به سمت جنوب به شمال حرکت کند، در جهت دیگر جریان دارند. هرچه میدان قوی تر و سیم طولانی تر باشد، جریان بیشتری القا می شود. در ژنراتورهای مدرن چندین آهنربای عظیم و قدرتمند در یک خوشه در اطراف یک محور چرخان مرکزی قرار گرفته اند. به این روتور یا آرمیچر گفته می شود. آهنرباها می توانند دائمی یا الکترومغناطیس باشند،
اما مهم این است که آنها یک میدان مغناطیسی ایجاد می کنند که باعث چرخش موتور می شود. «استاتور» که عملاً مجموعه‌ای از سیم‌پیچ‌های محکم بسته‌بندی شده است که همگی در اطراف روتور قرار گرفته‌اند، یکی دیگر از اجزای فرعی مهم دینام است. روتور به طور مداوم قطب های شمال و جنوب میدان(های) مغناطیسی خود را در میان بسته های سیمی که آنها را احاطه کرده است، هنگامی که یک نیروی خارجی (مانند موتور دیزل) شفت مرکزی را می چرخاند، منتقل می کند. این باعث می شود که مقدار زیادی جریان الکتریکی در سراسر کابل ها به جلو و عقب جریان یابد، که ما به آن به عنوان “جریان متناوب” یا “AC” برق اصلی اشاره می کنیم. روتور به طور مداوم قطب های شمال و جنوب میدان(های) مغناطیسی خود را در میان بسته های سیمی که آنها را احاطه کرده است، هنگامی که یک نیروی خارجی (مانند موتور دیزل) شفت مرکزی را می چرخاند، منتقل می کند. این باعث می شود که مقدار زیادی جریان الکتریکی در سراسر کابل ها به جلو و عقب جریان یابد، که ما به آن به عنوان “جریان متناوب” یا “AC” برق اصلی اشاره می کنیم. روتور به طور مداوم قطب های شمال و جنوب میدان(های) مغناطیسی خود را در میان بسته های سیمی که آنها را احاطه کرده است، هنگامی که یک نیروی خارجی (مانند موتور دیزل) شفت مرکزی را می چرخاند، منتقل می کند. این باعث می شود که مقدار زیادی جریان الکتریکی در سراسر کابل ها به جلو و عقب جریان یابد، که ما به آن به عنوان “جریان متناوب” یا “AC” برق اصلی اشاره می کنیم.
سیستم سوخت، سوخت را در ژنراتور ذخیره و توزیع می کند. مهمترین عامل در به کار انداختن موتور سوخت است. انرژی شیمیایی سوخت به انرژی مکانیکی منتقل می شود که در نهایت توسط موتور به انرژی الکتریکی تبدیل می شود.
قابل مشاهده ترین جزء سیستم سوخت مخزنی است که سوخت کافی برای کارکردن حداقل 6-8 ساعت را در خود نگه می دارد. برای ژنراتورهای کوچکتر و قابل حمل، این مخزن ممکن است در داخل محفظه ژنراتور ساخته شود، یا ممکن است یک ساختار خارجی مجزا برای ژنراتورهای بزرگتر و دائما نصب شده باشد. سایر اجزای سیستم سوخت شامل لوله کشی برای رساندن سوخت به موتور، پمپ بنزین مشابه آنچه در اکثر خودروها وجود دارد، فیلتر سوخت و لوله یا سوپاپ تهویه مخزن سوخت برای جلوگیری از فشار بیش از حد یا خلاء است. همچنین یک اتصال سرریز وجود خواهد داشت تا اطمینان حاصل شود که در صورت پر شدن بیش از حد مخزن، سوخت به جای پاشیدن روی سطح موتور یا دینام از بین می رود.
این جزء تضمین می کند که اجزای مختلف دیزل ژنراتور به خوبی کار می کنند. در نتیجه، برای جلوگیری از هر گونه مشکلی، بسیار مهم است که مراقب سیستم روانکاری ژنراتور باشید. از آنجایی که یک ژنراتور دارای قطعات چرخان زیادی است، داشتن یک سیستم روانکاری خوب که نه تنها از قطعات متحرک در برابر اصطکاک محافظت می کند، بلکه آنها را خنک نگه می دارد بسیار مهم است.
این یک جزء پیچیده اما ضروری است. بدون آن، جریان AC تولید شده از نظر ولتاژ و آمپر بسته به سرعت موتور متفاوت است. از آنجایی که تجهیزات الکتریکی مدرن به منبع تغذیه بسیار پایدار نیاز دارند، باید کاری برای متعادل کردن آن انجام شود. عملکرد یک تنظیم کننده ولتاژ بسیار پیچیده است و این محتوا به جزئیات در مورد آنها نمی پردازد.
موتور علاوه بر انرژی مکانیکی، گرمای اتلاف زیادی ایجاد می کند، درست مانند یک خودرو. مقاومت الکتریکی سیم ها زمانی که برق از دینام عبور می کند گرما ایجاد می کند. این گرما توسط یک مایع خنک‌کننده جذب می‌شود، معمولاً اما نه همیشه آب، که سپس از طریق یک مبدل حرارتی عبور می‌کند و گرمای خود را در هوا یا گاهی اوقات به یک سیال خنک‌کننده ثانویه تخلیه می‌کند.
گازهای خروجی توسط تمام موتورهای احتراق داخلی تولید می شود. اینها سمی هستند و باید از موتور و هر انسان اطراف دور نگه داشته شوند. گازهای خروجی معمولاً از طریق لوله ها حمل می شوند و در جو منتشر می شوند. قبل از نصب ژنراتور جدید، استانداردهای بهداشت و ایمنی محلی خود را بررسی کنید تا ببینید سیستم های اگزوز چگونه و کجا باید کانال شوند.
موتور دیزل مانند موتور خودرو یا کامیون توسط یک موتور الکتریکی کوچک راه اندازی می شود. این موتور برقی توسط یک باتری شارژ می شود که یا توسط یک شارژر جداگانه یا با خروجی ژنراتور شارژ می شود.
کنترل پنل دکمه Start/Stop و همچنین نشانگرهای پارامترهای مختلف را در خود جای می دهد که در زیر فهرست شده است:
هنگام کار با ژنراتور برای اطمینان از عملکرد صحیح آن بسیار مهم است که به این ویژگی ها توجه داشته باشید.
محفظه/قاب: یک قاب ساختاری باز، یا محفظه ضد آب و یا یک واحد قابل حمل، دیزل ژنراتور را در خود جای می دهد. همه این توابع با هم کار می کنند تا قطعات را متصل و ایمن نگه دارند. همچنین تضمین می کند که تمام اجزای الکتریکی به درستی به زمین متصل شوند.
زندگی در مراکز بهداشتی را به خطر بیندازد. به طور مشابه، قطع شدن در مرکز داده یک سازمان به دلیل کمبود منبع تغذیه اضطراری می تواند بسیار پرهزینه باشد. با تعمیر و نگهداری دوره ای دیزل ژنراتور، می توانید مطمئن شوید که دیزل ژنراتورهای شما در صورت نیاز در کنار شما هستند.
دیزل ژنراتورها می توانند بارهای زیادی را برای مدت طولانی تحمل کنند. با توجه به این دوام، نگهداری پیشگیرانه نیاز روز است. در اینجا نکاتی وجود دارد که می تواند کمک کند برق اضطراری شما در صورت قطع برق آماده شود.
خطرات مشکلات مکانیکی را برای اپراتورهای خود در هنگام کارکردن ژنراتورها توضیح دهید تا بررسی‌های ماهانه بصری و اجرا توسط کارکنان تأسیسات در محل انجام شود. اگر کارکنان شما فاقد تجهیزات هستند، می توانید برای آموزش در محل با کادر فنی ما با Odyssey Power تماس بگیرید.
در اینجا برخی از قطعات وجود دارد که می توان از یک متخصص تعمیر و نگهداری ژنراتور برای بازرسی منظم دعوت کرد.
اصل کار یک دیزل ژنراتور بر اساس قانون ترمودینامیک تبدیل انرژی است. این قانون می گوید که انرژی را نمی توان ایجاد یا از بین برد، بلکه فقط می تواند از شکلی به شکل دیگر تغییر یابد.
برای تولید برق AC (جریان متناوب)، دیزل ژنراتورها یک سری مراحل را طی می کنند. هنگامی که دیزل ژنراتور شروع به کار می کند، چهار فرآیند احتراق خود را طی می کند: مکش، فشرده سازی، قدرت و اگزوز. در نتیجه، انرژی شیمیایی سوخت به انرژی مکانیکی چرخشی تبدیل می شود. این انرژی مکانیکی برای چرخاندن میل لنگ استفاده می شود. شفت چرخان اکنون برای چرخاندن روتور دینام استفاده می شود. روتور و استاتور دو بخش مهم دینام هستند که برق تولید می کنند.
روتور، یک جزء استوانه ای است که توسط آهنربا احاطه شده است، در داخل استاتور می چرخد، که از آرایش ثابتی از سیم های مسی رسانا تشکیل شده است. در پایان، حرکت آهنرباها در سراسر سیم کشی چیزی است که بارهای الکتریکی را در مدار تولید می کند. هنگام چرخش روتور برق تولید می شود. آهنرباهای احاطه کننده روتور دقیقاً به گونه ای قرار می گیرند که در هنگام عبور از سیم کشی مسی استاتور یک میدان مغناطیسی ایجاد کنند. میدان مغناطیسی معمولاً توسط دو آهنربای پلاریزه در یک کاربرد ژنراتور الکتریکی تولید می شود. این میدان مغناطیسی ولتاژ تولید می کند که توسط استاتور گرفته می شود. سپس رگولاتور ژنراتور ولتاژ برق را در حالی که ولتاژ دریافتی را مدیریت می کند، به محل مورد نظر می رساند.
دینام یک AC تولید می کند که با کمک یکسو کننده در دیزل ژنراتور به DC تبدیل می شود.
توجه داشته باشید که میدان الکترومغناطیسی در روتور توسط سیستم تحریک ایجاد می شود. توان الکتریکی تولید شده در استاتور متناسب با قدرت میدان مغناطیسی تشکیل شده است. جریان مستقیم (DC) برای تولید میدان الکترومغناطیسی استفاده می شود و بر اساس اندازه ژنراتور می تواند از 50 آمپر تا 9000 آمپر یا بیشتر متغیر باشد. سیستم‌های تحریک مدرن ساکن هستند، با DC که با یکسو کردن توان AC با ترانسفورماتورهای پتانسیل قدرت (PPT) و ترانسفورماتورهای جریان اشباع‌پذیر (SCT) تولید می‌شوند.
معایب نسخه های قبلی، مانند سر و صدای بیشتر و هزینه های تعمیر و نگهداری، توسط موتورهای دیزلی مدرن برطرف شده است. در مقایسه با موتورهای گازی با اندازه مساوی، اکنون ساکت تر هستند و نیاز به تعمیر و نگهداری کمتری دارند.
مزایای اصلی دیزل ژنراتورها به شرح زیر است:
از سوی دیگر، دیزل ژنراتورها دارای معایبی هستند، به ویژه از نظر محیطی. 1 لیتر سوخت به طور متوسط 2.7 کیلوگرم CO 2 تولید می کند . دیزل ژنراتورها به طور قابل توجهی بیش از سایر منابع انرژی محیط را آلوده می کنند. این نه تنها مونوکسید کربن، بلکه ذرات معلق و اکسیدهای نیتروژن را نیز در جو منتشر می کند. دیزل ژنراتورها همچنین منجر به آلودگی صوتی می‌شوند و در مقایسه با سایر منابع انرژی، ممکن است هزینه اولیه بالایی داشته باشند، همچنین سرویس و نگهداری پرهزینه‌ای دارند. تعویض منظم روغن مهمترین نیاز به سرویس مداوم برای موتور دیزل است. دیزل ژنراتورهایی که به خوبی نگهداری می شوند می توانند برای مدت طولانی دوام بیاورند، در حالی که آنهایی که اینطور نیستند، نمی توانند.
راه اندازی ژنراتور در زمستان ممکن است دشوار باشد. برای غلبه بر این مشکل می توان از شمع های برق و سایر اجزای گرمایشی برای گرم کردن موتور از جمله هوای ورودی استفاده کرد. با این حال، هزینه ای در این مورد وجود دارد. دیزل ژنراتورها می توانند دودهای مضر اگزوز ایجاد کنند، سنگین هستند و حمل و نقل آنها دشوار است.
دیزل ژنراتورهای (قابل حمل) اغلب همراه با باتری ها برای ذخیره انرژی استفاده می شوند، علیرغم اینکه این ترکیب دارای اشکالات قابل توجهی است. برای بسیاری از کاربردها، باتری ها خیلی سنگین در نظر گرفته می شوند، سریع تخلیه می شوند و زمان زیادی برای شارژ شدن نیاز دارند. همچنین به خوبی تشخیص داده شده است که باتری ها عمر مفید کوتاهی دارند، باعث اسیدی شدن جو می شوند و تولید آنها منابع طبیعی ارزشمندی مانند کبالت و نیکل را کاهش می دهد.
معایب اصلی دیزل ژنراتورها به شرح زیر است:
برای جلوگیری از خطر خاموشی، بسیاری از مشاغل از ژنراتورهای دیزلی استفاده می کنند . سرمایه گذاری در دیزل ژنراتورهای صنعتی بسیار مهم است. این یک راه ساده برای حفظ امنیت و درآمدزایی در همان زمان است. خطر مشاهده ضرر کمتر است. شما می توانید سطح کار و خروجی خوبی را حفظ کنید.
نتیجه گیری
این موتورها مقرون به صرفه هستند و استفاده کارآمدی دارند. دیزل ژنراتورهای صنعتی بخشی از بسیاری از بخش های قارچ گونه هستند زیرا نیازهای برق اضطراری را برآورده می کنند و ایمن هستند. بنابراین، بهتر است برای رفع نیازهای برق پشتیبان به استفاده از آنها روی آورید
ژنراتور برق و موتور دیزل برای تولید برق توسط دیزل ژنراتور استفاده می شود. در بیشتر موارد، دیزل ژنراتورها از سوخت مایع یا گاز طبیعی به عنوان سوخت اولیه خود استفاده می کنند. اساساً یک دیزل ژنراتور با فشرده سازی هوا و سوزاندن سوخت کار می کند.
با چرخاندن دینام، موتور دیزل یک جریان الکتریکی AC ایجاد می کند. تجهیزات الکتریکی از این طریق تغذیه می شوند. برنامه های مختلفی از جمله مدارس، بیمارستان ها، کارخانه ها و خانه ها می توانند توسط آنها ارائه شوند.
