دیزل ژنراتور متشکل از یک موتور دیزلی درون سوز و یک آلترناتور (ژنراتور) است. این دستگاه یک دستگاه مکانیکی-الکتریکی است که انرژی شیمیایی سوخت رو ابتدا به انرژی جنبشی تبدیل کرده و سپس انرژی جنبشی از طریق شفت متصل کننده از موتور به آلترناتور،انرژی الکتریکی تولید میشود.
دیزل ژنراتور ها در مناطق دورافتاده، پروژه های ساختمانی، مراکزی که داشتن برق پایدار در آن ها حیاتی است مانند معادن و بیمارستان ها، زمینه های نظامی و دفاعی و سایر زمینه ها قابل استفاده میباشد.
همانطور که قبل تر اشاره کردیم،عملکرد دیزل ژنراتورها به این صورت است که، هوای تمیز فیلتر شده توسط فیلتر های هوا با سوخت دیزل که با فشار بالا و بصورت گرد به داخل سیلندر تزریق میشود، ترکیب میشوند که تحت فشار حرکت رو به بالای پیستون، فشار محفظه احتراق افزایش می بابد و با افزایش فشار،دما هم افزایش می‌یابد و به نقطه اشتعال دیزل میرسد.
هر سیلندر که به ترتیب خاصی کار میکند و نیروی رانش وارد بر پیستون ها، انرژی لازم برای تکرار حرکت پیستون ها و ادامه روند را فراهم میکنند. این نیرو که توسط یک موتور دیزلی که انرژی شیمیایی سوخت را به انرژی مکانیکی تبدیل میکند،تغذیه میشوند تا ژنراتور را برای تولید انرژی الکتریکی از طریق تولید میدان مغناطیسی به حرکت دراورد. ژنراتور طبق اصل القای الکترومغناطیسی، انرژی مکانیکی را به انرژی الکتریکی تبدیل میکند.
طبق اصل القای مغناطیسی، هنگامی که یک میدان مغناطیسی در حال تغییر به یک هادی اعمال شود باعث یک نیروی محرکه الکتریکی میشود که اگر مسیر مناسب ایجاد شده باشد، باعث ایجاد انرژی الکتریکی میشود.
دیزل ژنراتور از قسمت های مختلفی مانند سیستم سوخت‌رسانی یا تامین سوخت، سیستم تحریک، سیستم تثبیت ولتاژ، سیستم کنترل الکتریکی، سیستم اگزوز کشی و ...
همانطور که گفته شد، روتور ژنراتور توسط موتور دیزل به حرکت درمی‌آید تا خطوط مغناطیسی قطب های مخالف را بصورت محوری برش دهد و قطب های مغناطیسی متناوب در استاتور یک میدان مغناطیسی متناوب در هسته ژنراتور تشکیل میدهد.
به دلیل تغییر میدان مغناطیسی،یک جریان القایی با اندازه و جهت متغیر در سیم‌پیچ تولید میشود و جریان توسط سیم پیچ استاتور منتقل میشود.
برای اینکه بتوانیم خروجی پایدار و قابل اطمینان از دیزل ژنراتور بگیریم، به یک مجموعه از عنصر های کنترلی و حفاظت نیاز است. برای مثال برای اینکه از تجهیزات الکتریکی و عملکرد درست آن ها محافظت کرد،
سیستم سوخت رسانی از بخش های مختلفی ازجمله مخزن سوخت، پمپ سوخت، مسیر (شلنگ سوخت)، فیلتر سوخت و سیستم انژکتور سوخت تشکیل شده است. گازوئیل موجود در مخزن سوخت دیزل ژنراتور از طریق پمپ سوخت به انژکتور های دستگاه میرسد تا اماده احتراق در محفظه موتور دیزل شود.انژکتور سوخت را بصورت گرد یا غبار به داخل محفظه پاشش میکند تا به خوبی با هوای داخل محفظه ترکیب شود و اماده انفجار از طریق افزایش فشار داخل محفظه احتراق از طریق بالا رفتن فشار میشود.
دیزل ژنراتور های مدرن همانطور که گفتیم سیستم انژکتور بهره گرفته اند به همین دلیل یک واحد کنترل الکترونیکی به همراه سنسور های مختلف به آنها اضافه شده است. سنسور دمای آب یکی از این سنسور ها میباشد.
سنسور دمای اب از طریق سیگنال های الکترونیکی دما را به واحد کنترل الکترونیکی (ECU) اعلام میکند و اپراتور میتواند دمای اب سیستم خنک کننده را بلادرنگ رصد کند و وضعیت عملیاتی دیزل ژنراتور را تحت کنترل داشته باشد.
یکی دیگر از سنسور ها سنسور فشار روغن میإاشد که وظیفه ان اعلام فشار روغن داخل موتور دیزل میباشد که اپراتور را از کاهش و یا افزایش فشار روغن مطلع سازد و حتی با ارسال سیگنال اخطار دستگاه از کار بیافتد تا از آسیب های جدی به موتور جلوگیری کند.
یکی از خرابی های پر هزینه کاهش فشار روغن،عدم روغن کاری قطعات متحرک مانند پیستون ها در داخل سیلندر و به اصطلاح خط افتادن داخل سیلندر که منجر به روغن سوزی و تعمیر اساسی موتور میشود،میباشد.
دیزل ژنراتور ها به عنوان منبع جایگزین برای برق شهری هستند و باید عینا فرکانس استاندارد مانند برق شهری و صنعتی را ارائه کنند و اگر این فرکانس نوسان داشته باشد،باعث اسیب جدی به دستگاه های مصرف کننده میشود. ثابت نگه داشتن فرکانس خروجی با کنترل دور موتور دیزل قابل انجام میباشد. به این صورت که با کاهش بار یا افزایش بار سیستم مصرف کننده دور موتور ممکن است تغییر کند و با استفاده از AVR میتوان دور موتور را برای ثابت نگه داشتن فرکانس بصورت اتوماتیک انجام داد.
همچنین اگر میخواهید که استفاده طولانی مدت مانند بیش از 8 ساعت در روز از دیزل ژنراتور به عنوان منبع تولید کننده داشته باشید،پیشنهاد ما به شما استفاده از دو یا چند دیزل ژنراتور بصورت سنکرون، میباشد. چراکه اینکار باعث کاهش فشار روی دستگاه و افزایش عمر مفید میباشد.
ژنراتور های الکتریکی انواع مختلفی مانند ژنراتور دیزلی، ژنراتور گازسوز و بنزینی هستند همچنین ژنراتور هایی هستند که از انرژی های تجدید پذیر استفاده میکنند مانند توربین های بادی و آبی که از وزش باد و انرژی امواج دریا انرژی الکتریکی تولید می کنند.
سوخت گازوئیل درمقایسه با بنزین یا پروپان خورندگی کمتری دارد و به همین دلیل قابلیت اطمینان بیشتری دارد. همچنین خود موتور دیزل از دوام و سطح تحمل بسار بالایی برخوردار است که آن را برای استفاده در شرایط سخت ایده ال میکند. مانند استفاده در معادن و در مناطق سردسیر و گرم سیری که شرایط جوی نا مساعد است. دیزل ژنراتور ها می‌توانند با یک نگهداری اصولی سختی های استفاده مداوم را تحمل کنند و برای مدت طولانی بدون خرابی و نیاز به تعمیر کار کنند.دیزل ژنراتور ها در مقایسه با ژنراتور های گازی انتخاب بهتری هستند مخصوصا در زمستان که دچار افت فشار گاز هستیم و این افت فشار باعث از کار افتادن این ژنراتور ها میشود.
این دو قسمت کلیدی دیزل ژنراتور برخلاف رگولاتور ولتاژ، آسان تر درک میشوند. سیستم حنک کننده دیزل ژنراتور مانع افزایش دمای موتور دیزل میشود. به این صورت که مایع خنک کننده از داخل رادیاتور توسط واتر پمپ یا پمپ آب موتور دیزل به سمت محفظه ای عبور جریان اب در داخل موتور حرکت میکند و از سمت دیگر پس از چرخیدن داخل جداره های سیلندر از موتور خارج شده و دوباره رادیاتور موتور میشود.
دمای آبی که وارد موتور میشود، پس از بازگشت به رادیاتور و با پروانه خنک کننده و پرتاب باد به سمت آن، کاهش می‌یابد. به عبارت دیگر، موتور دیزل با کمک مایع خنک کننده و چرخش آن در موتور، شروع به خلاص شدن از شر حرارت ایجاد شده حاصل از احتراق سوخت دیزل میکند.
سیستم اگزوز در ژنراتورهای دیزلی دقیقا مانند خودرو ها میباشد. وظیفه این سیستم خارج کردن دودهای خروجی دیزل ژنراتور توسط لوله کشی های استاندارد و محاسبه شده به هوای باز پس از فیلتر گازهای مضر میباشد.
دمای سوخت دیزل در فصول سرد و به دلیل کاهش دمای زیاد مخزن سوخت، به خوبی مشتعل نمی شود و باعث احتراق ناقص آن و بد کارکردن دیزل ژنراتور می شود. این مشکل باعث دوده زدن پیستون ها و کاهش راندمان دستگاه میشود. به همین دلیل بهتر است از گرم کن سوخت استفاده کنیم تا سوخت را در دمای ایده آل کارکرد دیزل ژنراتور نگهدارد. استفاده از این وسیله برای دستگاه هایی که درمناطق سردسیر هستند و دستگاه هایی که درفصول سرما دچار مشکل میشوند، ضروری میباشد و عدم استفاده از این تجهیز باعث احتراق ناقص و در بلند مدت افزایش هزینه ها و خرابی دستگاه میشود.
هر دیزل ژنراتوری برای استارت اولیه خود به یک باتری نیاز دارد و این باتری برای حفظ عملکرد صحیح خود به یک باتری شارژر نیاز دارد. وظیفه باتری شارژر حفظ ولتاژ و آمپر باتری یا باتری های دیزل ژنراتور در محدوده عملیاتی باشد و به خوبی کار کند.
موتوز دیزل و ژنراتور و سایر المان ها مانند تابلوهای کنترل به عنوان یک مجموعه واحد روی یک شاسی سوار میشوند. این شاسی به دیزل ژنراتور کمک میکند تا بخوبی و با کمترین میزان لرزش کار کند و هنگام جابجایی دیزل به محل نصب به آسانی قابل حمل باشد.
دیزل ژنراتورها کاربرد های متنوعی دارند، از جمله کاربرد های مهم این دستگاه ها میتوان به استفاده در شرایط سخت آب‌و‌هوایی به دلیل مقاومت بالای این دستگاه، استفاده در معادن و بیمارستان و کارخانه ها به دلیل قابل اطمینان بودن و خانه ها و ویلا ها اشاره نمود.
ژنراتور دیزلی بر اساس کارکرد به سه دسته اصلی تقسیم میشود:
1.دیزل ژنراتور های استندبای: منظور از ژنراتور استندبای کاربری آن است و یعنی این دیزل به عنوان منبع تولید نیروی الکتریکی پشتیبان میباشد و در هر 24 ساعت زمان کارکرد آن ۲ تا 4 ساعت میباشد.
2.ژنراتور پرایم: دیزل ژنراتور پرایم برای استفاده حداکثر 8 ساعت در روز میباشد و تفاوتی از لحاظ ساختار با دو نوع دیگر ندارد و تنها تفاوت آنها زمان کارکرد در هر ۲۴ ساعت میباشد.
3.دیزل ژنراتور دائم کار: این دیزل ژنراتور ها باید بیش از هشت ساعت در طول ۲۴ ساعت کارکرد داشته باشند و به همین دلیل افت توان خروجی در این نوع دیزل بیشتر از دو نوع قبل میباشد.
همچنین دیزل ژنراتور ها را میتوان به دو نوع قابل حمل و ثابت تقسیم بندی کرد. نوع قابل حمل این دستگاه به نوعی میباشد که روی یک ارابه سوار می شود و میتوان ان را جابجا نمود. نوع دوم ثابت میباشد که غیرقابل تحرک میباشد و جابجایی پر تکرار آن منجر به آسیب دیدن دستگاه میشود.
دیزل ژنراتورها به دلیل بهره بردن از موتور دیزل، صدا تولید میکنند و برای کاهش صدای تولید شده توسط دیزل ژنراتور ها میتوانیم از کانوپی سایلنت و یا سوپر سایلنت برای آنها استفاده کنیم. این کانوپی ها با استفاده از عایق های صوتی استفاده شده در داخل خود صدای تولید شده را کم میکنند. اما تداخلی در خنک کاری و دفع گرمای تولید شده ایجاد نمی کنند. به ژنراتورهای دیزلی که با کانوپی ها ارائه میشوند، دیزل ژنراتور سایلنت میگویند.
برای خرید دیزل ژنراتور باید مراحل مشخصی طی کنید که با توجه به موارد گفته شده تا کنون، میتوانید آنها را انجام دهید. اولین مورد محاسبه توان مورد نیاز است که با محاسبه گر توان دیزل ژنراتور در ابتدای همین صفحه میتوانید به راحتی این کار را انجام دهید و سپس شرایط آب و هوایی و ارتفاع از سطح دریا را بر افت توان دیزل تاثیر بدهید.
مورد دوم پس از سایزینگ دیزل ژنراتور، انتخاب نوع برند موتور دیزل و ژنراتور بر اساس کارکرد آن میباشد که هرچه ساعت کارکرد افزایش یابد، بازدهی موتور های دیزل ایرانی بیشتر افت پیدا میکند.
سومین مورد مشخص کردن تجهیزات جانبی مورد نیاز است. به طور مثال هر دیزل ژنراتور به یک تابلو کنترل و قدرت و حفاظت نیاز دارد. همجنین اگر قصد استفاده از ژنراتور دیزلی به صورت سنکرون با یک دستگاه دیگر و یا برق شهر را دارید، باید از برد های کنترلی با قابلیت سنکرون سازی استفاده کنید.
نگهداری دیزل ژنراور ها مانند سایر موتور های احتراق درونی۷ نیازمند اصولی است که از آن دربرابر خرابی ها محافظت کند. از جمله این اصول میتوان به موارد زیر اشاره کرد:
1.داشتن چک لیست برای سرویس دوره ای
2.استفاده از فیلتر های اصلی
3. تعویض روغن موتور دیزل بر اساس ساعت کارکرد در صورت استفاده مداوم و یا حداکثر 6 ماه یکبار در صورت عدم استفاده
4.تعویض به موقع فیلتر ها
5.توجه به نکات نگهداری و راه اندازی ارائه شده در دفترچه راهنمای شرکت سازنده
موارد بالا تنها چند مورد از نکات نگهداری دیزل ژنراتور هستند که باعث افزایش طول عمر مفید دستگاه ها و کاهش هزینه های تعمیر و نگهداری در بلند مدت میشوند
عوامل زیادی بر قیمت قیمت دیزل ژنراتور ها تاثیر دارند که در ادامه آنها را میبینید:
1.برند و توان خروجی دستگاه
2.لوازم و تجهیزات جانبی مورد نیاز
3.ثابت و یا متحرک بودن
4.نوع کاربری آن (استندبای، پرایم و یا دائم کار)
ژنراتور های دیزلی برای استفاده در شرایط سخت مناسب هستند و برعکس ژنراتور های گازی که با افت فشار گاز از کار میافتد، در تمامی فصول
منبع
