دیزل ژنراتورها از ترکیبی از ژنراتور الکتریکی و موتور دیزلی برای تولید برق استفاده می کنند.
نوع دیزل ژنراتور
دیزل ژنراتورها ماشین های بسیار مفیدی هستند که با سوزاندن سوخت دیزل برق تولید می کنند. این ماشین ها از ترکیب یک ژنراتور الکتریکی و یک موتور دیزل برای تولید برق استفاده می کنند. دیزل ژنراتورها در حین احتراق مقداری از انرژی شیمیایی دیزل را به انرژی مکانیکی تبدیل می کنند. سپس این انرژی مکانیکی میل لنگ را می چرخاند و الکتریسیته تولید می کند.
بارهای الکتریکی در سیم با حرکت سیم در میدان مغناطیسی ایجاد می شود. در کاربردهای مولد برق، معمولاً دو قطب آهنربا میدان مغناطیسی را ایجاد می کنند. سپس یک سیم چندین بار به دور میل لنگ ژنراتور دیزل پیچیده می شود و بین آهنرباها و میدان مغناطیسی قرار می گیرد. هنگامی که یک موتور دیزل میل لنگ را می چرخاند، سیم ها از طریق میدان مغناطیسی حرکت می کنند که می تواند بارهای الکتریکی را در مدار ایجاد کند.
یک قانون کلی خوب این است که یک دیزل ژنراتور به ازای هر کیلووات ساعت تولید خود 0.4 لیتر گازوئیل مصرف می کند. پرکاربردترین موتور دیزلی موتور احتراق داخلی است. برخلاف موتورهای بنزینی، موتورهای دیزلی از گرمای تراکم برای احتراق و سوزاندن سوختی که به محفظه احتراق تزریق می شود، استفاده می کند.
به طور کلی، موتورهای دیزلی دارای بالاترین راندمان حرارتی در بین تمام موتورهای احتراق داخلی هستند که امکان دستیابی به درصد تقریبی از راندمان کارنو را فراهم می کند. موتورهای دیزلی می توانند روی بسیاری از فرآورده های نفتی کار کنند. سوخت هایی که یک موتور دیزل می تواند بسوزاند شامل گاز طبیعی، الکل ها، بنزین، گاز چوب و گازوئیل است.
سازگار شدن
دیزل ژنراتورها در کاربردهای مختلفی در سراسر جهان استفاده می شوند. این ها معمولاً در مکان های روستایی متصل به شبکه برق نصب می شوند و می توانند به عنوان منبع اصلی برق یا به عنوان یک سیستم پشتیبان استفاده شوند. استفاده از دیزل ژنراتورها می تواند نیاز به حداکثر توان در شبکه را جبران کند.
زیرا می توان آن را به سرعت و بدون معطلی روشن و خاموش کرد. ژنراتورهای مورد استفاده در مناطق مسکونی بین 8 تا 30 کیلو وات و ژنراتورهای مورد استفاده در مناطق تجاری بین 8 کیلو وات تا 2000 کیلووات هستند. کشتیهای بزرگتر نیز از ژنراتورهای دیزلی برای مقاصد برق استفاده میکنند که میتواند شامل چراغها، توربینها و سوئیچها برای افزایش قدرت پیشرانه باشد.
آلودگی
سوزاندن گازوئیل یا سوخت های دیگر باعث تولید گازهای خروجی از اگزوز می شود. دیزل ژنراتورها دی اکسید کربن (CO2)، اکسیدهای نیتروژن (NOx) و ذرات معلق تولید می کنند. این نیروگاه ها آن را در هوا رها می کنند و کیفیت هوای اطراف را به شدت کاهش می دهند. یک لیتر بنزین حاوی 0.73 کیلوگرم کربن است، 2.6 کیلوگرم دی اکسید کربن از یک لیتر گازوئیل خارج می شود.
چگونه از دیزل ژنراتور استفاده می شود؟
موتور دیزل دینام را می چرخاند و جریان AC تولید می کند. برای برق رسانی به وسایل برقی استفاده می شود. آنها می توانند برای طیف گسترده ای از کاربردها مانند مدارس، بیمارستان ها، کارخانه ها و خانه ها استفاده شوند. می توان از آنها به عنوان منبع اصلی برق و یا در صورت قطع برق استفاده کرد. ژنراتورها بر اساس برنامه متفاوت رتبه بندی می شوند، چهار رتبه بندی اصلی وجود دارد.
آماده به کار اضطراری (ESP) و توان زمان محدود (LTP) برای برنامههای آماده به کار مداوم (COP) و توان نرخ اولیه (PRP) زمانی که به عنوان منبع برق اولیه استفاده میشود. هر طبقه بندی با ساعت و عوامل بار محدود می شود.
ژنراتوری که به عنوان پشتیبان استفاده می شود معمولا دارای یک سوئیچ است. این وسیله مکانیکی است که اتصال ژنراتور به بار را همراه با منبع تغذیه قطع می کند. هنگامی که برق شبکه در دسترس است، اتصال همزمان ژنراتورها باید با استفاده از کنترل های ویژه انجام شود تا به صورت موازی کار کنند. بدون این سیستم کنترل آسیب جدی ژنراتور و آتش سوزی ممکن است رخ دهد.
اگر برق قطع شود، وصل کردن ژنراتور بدون جدا کردن آن از شبکه باعث میشود که برق مجدداً روشن نشود – به طور بالقوه کسی که برای بازگرداندن برق کار میکند کشته میشود و با بازگشت برق به ژنراتور شما آسیب میرساند.
هنگامی که به عنوان منبع تغذیه اصلی استفاده می شود (به عنوان مثال، هنگامی که منبع تغذیه وجود ندارد یا شبکه برای استفاده ضعیف است) به این حالت “حالت جزیره ای” می گویند. در مواردی که نیازهای انرژی بالاتری وجود دارد، چندین واحد کوچکتر را می توان به صورت موازی در فرآیندی به نام همزمانی متصل کرد.
آیا ژنراتورها نیاز به تعمیر و نگهداری دارند؟
دیزل ژنراتورها نیاز به تعمیر و نگهداری منظم در فواصل زمانی معین دارند. بستگی به سازنده دارد، اما مهم ترین چیزی که نیاز به تعمیر و نگهداری منظم دارد، موتور است. موتورها معمولاً بعد از 250 یا 500 ساعت نیاز به سرویس دارند، اما فواصل سرویس توسط سازنده موتور تعیین می شود.
اگر این را با خودرویی مقایسه کنید که با سرعت 50 مایل در ساعت یا 80 کیلومتر در ساعت حرکت می کند، بیش از 500 ساعت رانندگی برابر است با 25000 مایل یا 40000 کیلومتر! معمولاً در طول تعمیر و نگهداری معمولی، فیلتر هوا، فیلتر روغن و فیلتر سوخت را بررسی میکنید، روغن و برخی تسمهها مانند تسمه فن رادیاتور و تسمه دینام را تعویض میکنید.
نوع سازنده
بسته به کاربرد، ژنراتورها چهار نوع اضطراری، پایه، دائمی و چند منظوره را ارائه می دهند. ژنراتور باید برق مورد نیاز را بدون آسیب تامین کند، این امر با تامین یک یا چند نقطه به ژنراتور حاصل می شود.
مولد آتش سریع (آماده به کار)
در صورت قطع برق در شهر به صورت خودکار برق مشترکین را تامین می کند. یک مدل مولد پشتیبان ممکن است فقط چند ساعت در ماه نیاز داشته باشد، اما مدلهای دیگری از ژنراتورهای اولیه وجود دارند که باید به طور مداوم کار کنند. هنگامی که یک ژنراتور جایگزین راه اندازی می شود، تحت شرایط خاص مانند 10٪ بار اضافی که ممکن است در طول کار اعمال شود، کار می کند.
یک ژنراتور از همان مدل می تواند یک سرویس جایگزین بالاتر مناسب برای عملیات مداوم راه اندازی کند. شرکت های تولید کننده طبق یک توافق کلی برای هر تولید کننده نرخی تعیین می کنند. این پارامترهای استاندارد به گونه ای تعریف شده اند که امکان انتخاب صحیح و مقایسه خوب بین تولید کنندگان را فراهم می کند تا از خرابی ماشین جلوگیری شود و طراحان را راهنمایی کند.
ژنراتور اولیه]
ژنراتورهای اصلی معمولاً در مکان هایی استفاده می شوند که به طور موقت به برق نیاز دارند. مثلا کمپ ها، نمایشگاه ها، حفاری ها و کمپ ها. نباید در برنامه های تولید برق استفاده شود. امکان صدور بارهای مختلف برای مدت نامحدود وجود دارد. به طور معمول حداکثر تقاضا 100٪ از رتبه بندی اولیه ekW با 10٪ ظرفیت بار اضافی برای استفاده اضطراری برای حداکثر یک ساعت در 12 ساعت است.
10٪ اضافه بار برای مدت زمان محدود در دسترس است. (معادل برق اصلی و بر اساس ISO8528 و توان اضافی مطابق با ISO3046 AS2789، DIN6271 و BS5514) این رتبه بندی برای همه مدل های ژنراتور اعمال نمی شود.
کاربردهای معمولی – در جایی که ژنراتور تنها منبع نیرو است، برای ارتباط از راه دور با معادن، سایت های ساخت و ساز، نمایشگاه ها و جشنواره ها و غیره.
ژنراتور پیوسته
این یک مولد دائمی برای نیروگاه یا برق ملی است. می توان از آن برای تامین برق مداوم به یک بار ثابت تا توان خروجی نامی کامل برای مدت نامحدود استفاده کرد. هیچ لغو اضافه بار برای این محدوده در دسترس نیست. توزیع کننده شریک مجاز برای همان رتبه قدرت مداوم مطابق با ISO8528، ISO3046، AS2789، DIN6271 و BS5514.
این رتبه بندی برای همه ژنراتورها اعمال نمی شود. کاربردهای معمولی – این ژنراتورها بار پیوسته یکسانی را هدایت می کنند یا به موازات مصرف برق پیوسته اصلی برای حداکثر سطح مجاز 8760 ساعت در سال قرار دارند. همچنین می توان آن را با برنامه به مدت 200 ساعت در سال برای برش پیک / پشتیبانی شبکه انجام داد.
یک ژنراتور چند منظوره
توصیه می شود از این نوع ژنراتورهای اقتصادی استفاده نکنید. به عنوان مثال، یک ژنراتور دائمی نیازی به نقش مستقیم در کنترل ژنراتور در زمان قطع برق شهری ندارد. با این حال، اغلب این نظر رایج است که اگر ژنراتور به طور ناگهانی 1000 کیلو وات باشد، در حالت پایه و دائمی به 850 و 800 کیلو وات راضی می شود. معمولاً دستورالعمل های عملکرد ژنراتور در دفترچه راهنمای ژنراتور موجود است.
خرابی ماشین
دیزل ژنراتورها ممکن است از مشکلات بدی مانند رسوبات داخلی (اغلب منجر به رسوبات سوراخ و شفت) و تجمع کربن رنج ببرند.