دیزل ژنراتور چیست و چه کاربردی دارد؟ دیزل ژنراتور یا جن ست دیزل از یک موتور دیزل با یک ژنراتور الکتریکی با هدف ایجاد انرژی الکتریکی ساخته شده است. Diesel generator به عنوان جایگزین برق در زمان‌هایی است که سازمان‌ها، بیمارستان‌ها، منازل و… با قطعی برق روبه‌رو می‌شوند. این دستگاه به وسیله یک موتور و ژنراتور دیزلی موجب تولدی ولتاژ برق می‌شود و از سوخت دیزل برای انجام کار خود استفاده می‌کند. در این مقاله از سایت زنیت شما را بیشتر با این دستگاه آشنا می‌کنیم.
دیزل ژنراتور چیست؟
دیزل ژنراتور ترکیبی از موتور دیزل و ژنراتور الکتریکی است که برای تولید برق به‌کار می‌رود. برای راه‌اندازی موتور احتراقیِ این ژنراتورها معمولاً از سوخت‌های نفتی مایع یا گاز طبیعی استفاده می‌شود. بخش الکتریکی دیزل ژنراتور یک مدار تناوب‌ساز است که نیروی مکانیکی را به انرژی الکتریکی تبدیل می‌کند. تجهیزات کنترلی و حفاظتی ژنراتور نیز کار راه‌اندازی و مانیتور کردن بخش‌های اصلی آن را برعهده دارند. در ادامه به توضیح کامل بخش‌های مختلف دیزل ژنراتور و انواع کاربرد آن اشاره می‌کنیم.
عملکرد سیستم دیزل ژنراتور چگونه است؟
انرژی مکانیکی مورد نیاز برای ژنراتور به وسیله انتقال انرژی حاصل شده از احتراق به میل لنگ تولید می شود. این انرژی مکانیکی طی فرآیند القای مغناطیسی توسط ژنراتور به انرژی الکتریکی تبدیل می شود.
القای مغناطیسی با عبور یک ماده رسانا مانند سیم مسی از میدان مغناطیسی ایجاد می شود و با اتصال این سیم به یک مدار کامل می توان انرژی تولید شده را انتقال داد.
خود ژنراتور شامل دو بخش استاتور و روتور می باشد، که استاتور به بخش بیرونی ژنراتور متصل بوده و روتور متشکل از سیم پیچ هایی است که به دور یک هسته آهنی پیچیده شده و به دلیل اتصال به میل لنگ هم زمان با موتور به چرخش درمی آیند.
با عبور ولتاژ از سیم پیچ های روتور و ایجاد میدان مغناطیسی به وجود آمده از سیم رسانای استاتور عبور نموده و تولید ولتاژ می کند.
سیستم دیزل ژنراتور شامل چه بخش هایی می باشد؟
- موتور دیزل(Diesel Engine)
- آلترناتور(Alternator)
- فیلتر هوا(Air Filter)
- فیلتر روغن(Oil Filter)
- فیلتر سوخت(Fuel Filter)
- مخزن سوخت(Fuel Tank)
- رگولاتور ولتاژ(Automatic voltage regulator)
- سیستم خنک کننده (cooling system)
- سیستم کنترل (Control Panel)
- شارژر باتری ( charger)
- سیستم روغن کاری
موتور دیزل دارای یک سیلندر ثابت و یک پیستون متحرک است. پیستون توسط گاز های منبسط شده تحت فشار قرار می گیرد و این باعث چرخش میل لنگ می شد و در نهایت انرژی مکانیکی طی فرآیند هایی به انرژی الکتریکی تبدیل می شود.
آلترناتور مانند قلب ژنراتور عمل می کند و هم چنین به عنوان Genhead هم شناخته می شود. این بخش انرژی انرژی مکانیکی تامین شده توسط موتور را به انرژی الکتریکی تبدیل می کند و شامل یک جز ثابت به نام station و یک جز متحرک به نام روتور می باشد.وقتی هو دو جز با هم کار می کنند، یک حرکت نسبی بین میدان های مغناطیسی و الکتریکی ایجاد می شود که سبب تولید برق می گردد.
هدف اصلی سیستم سوخت رسانی در دیزل ژنراتور تهیه و رساندن مخلوطی از سوخت و هوا به موتور خودرو می باشد. که البته مخلوط سوخت و هوا باید متناسب با سرعت و بار قرار گرفته بر روی موتور باشد.
موتور های دیزلی منابع تولید گرما هستند ، بنابراین وجود یک سیستم خنک سازی در آن ها لازم است. آن ها با گردش یک مایع خنک کننده بر پایه آب که بخشی از موتور است خنک می شوند.مایع خنک کننده از طریق لوله ها به رادیاتور منتقل می شود تا گرمای موتور را بگیرد.
انواع ژنراتور دیزلی
دیزل ژنراتورها بر اساس میزان تأمین برق و مدت‌زمان تولید برق دسته‌بندی می‌شوند که عبارتاند از:
-
دیزل ژنراتور اضطراری
دیزل ژنراتور اضطراری ممکن است برای مدت طولانی در حالت آماده‌به‌کار باقی بماند. از این دیزل در صورت قطع برق شهری و بیشتر در مراکز بهداشتی درمانی؛ مانند بیمارستان‌ها، کارخانه‌ها، مراکز اداری و… استفاده می‌شود.
-
ژنراتور دائمی
دیزل ژنراتور دائمی بیشتر برای مکان‌هایی که به برق شهری دسترسی ندارند؛ مانند نیروگاه‌ها کاربرد دارد. اما کاربردهای کوچک‌تری هم دارند که می‌توان در کارخانجات یا حتی پادگان‌های مرزی استفاده نمود.
-
دیزل ژنراتور پایه
این ژنراتورها می‌توانند بارهای مختلف را در مدت‌زمان طولانی تولید کنند. تفاوت ژنراتور پایه با دائمی در این است که دائماً در حال فعالیت نیستند و برای مدت‌زمان طولانی‌تری برق مورد نیاز را تولید می‌کنند. در واقع ژنراتور پایه نه مانند موتور دیزل‌های اضطراری تا زمان نیاز بدون کاربرد باقی می‌ماند و نه مثل ژنراتور دائمی همیشه در حالت آماده‌باش است.
سوخت دیزل ژنراتور چیست؟
چنان که اشاره شد، موتور دیزل از نوع موتورهای احتراقی است و بسته به کاربرد و محل استفاده، با سوخت‌های مختلفی کار می‌کند. انواع رایج سوخت‌های موتور دیزل عبارتند از:
- بنزین: موتور بنزینی برای توان‌های کمتر از ۶ کیلووات استفاده می‌شود و صدای کمی دارد.
- گازوئیل: در توان‌های کمی بالاتر و جایی که دسترسی به بنزین مشکل است، از سوخت گازوئیل برای راه‌اندازی ژنراتور استفاده می‌شود. ژنراتورهای گازوئیلی برای کاربرد بلندمدت یا حتی پیوسته در محیط‌های باز مناسب‌اند و از لحاظ هزینه سوخت نسبت به موتورهای بنزینی ارزان‌تر هستند.
- گاز: گاز نسبت به بنزین و گازوئیل آلودگی کمتری ایجاد می‌کند. ژنراتورهای گازی کم‌صداتر از انواع دیگر ژنراتور هستند.
- سوخت‌های دیگر: به جز موادی که اشاره شد، در موارد نادر، مواد سوختی دیگری نیز مانند روغن گیاهی، روغن حیوانی، پارافین و گلیسیرین به‌عنوان سوخت دیزل به کار می‌روند. در موتورهای دیزلی بزرگ (از ۳ تا ۳۰ مگاوات) نیز از مواد نفتی سنگین (Heavy Fuel Oil) یا HFO استفاده می‌شود.
انتخاب دیزل ژنراتور مناسب
معیار اصلی در انتخاب اندازه (توان) دیزل ژنراتور، مقدار باری است که باید تغذیه کند؛ اما فاکتورهای فنی دیگری نیز باید در انتخاب ژنراتور در نظر گرفته شوند. از جمله این فاکتورها می‌توان به موارد زیر اشاره کرد.
نوع توان مصرفی بار (اکتیو و رِاَکتیو): ضریب توان و مقدار توان راکتیوی که بار به شبکه تحمیل می‌کند، باید در تعیین ظرفیت ژنراتور در نظر گرفته شود.
جریان راه‌اندازی بار: هنگام محاسبه مجموع توان مصرفی بار، باید توجه داشت که موتورها در هنگام راه‌اندازی تا سه برابر جریان نامی خود از ژنراتور، جریان می‌کشند.
رفتار غیرخطی بار: بار غیرخطی باعث ناپایداری و ایجاد هارمونیک در ولتاژ ژنراتور می‌شود. هنگام انتخاب ژنراتور برای بار غیرخطی، باید ژنراتوری را انتخاب کرد که در مدار کنترل خود مجهز به فیلترهای لازم برای مقابله با اختلال باشد.
حاشیه توان برای بارهای مقاومتی و روشنایی: برای بارهای مقاومتی مانند لامپ‌ها، تلویزیون یا تجهیزات الکتریکی کوچک باید ۳۰ درصد توان بیشتر از توان نامی، به‌عنوان حاشیه امن در نظر گرفته شود.
ویژگی‌های محیط نصب: ارتفاع، دما و ملاحظات مربوط به خروجی اگزوزِ موتور دیزل از معیارهای مهم انتخاب دیزل ژنراتور هستند.
برخی سازندگانِ بزرگِ دیزل ژنراتور، نرم‌افزاری ارائه می‌دهند که محاسبات مربوط به تعیین اندازه (توان) ژنراتور را با وارد کردن شرایط محیط و مشخصه‌های بار الکتریکی انجام می‌دهد. از این دست نرم‌افزارها می‌توان به نمونه‌های زیر اشاره کرد.
- Power Design Pro
- Power Solution Center
- Power Suite
- QuickSize
به جز فاکتورهای اصلی که برای ژنراتور مطرح شد، مشخصه‌های فیزیکی و کاربردی جانبی نیز در گزینش دیزل ژنراتور می‌تواند مورد توجه قرار گیرد؛ مانند:
تثبیت‌کننده ولتاژ (Voltage Regulation): بدون تثبیت‌کننده ولتاژ تجهیزات متصل به ژنراتور آسیب می‌بینند؛ به‌ویژه اگر این تجهیزات، وسایل الکترونیکی باشند که به اضافه‌ولتاژ حساس هستند. بنابراین برای برخی کاربردها باید دقت شود که ژنراتور مجهز به تثبیت‌کننده اتوماتیک ولتاژ (AVR) باشد.
تکنولوژی اینورتر: این قابلیت امکان تطبیق کار موتور با جریان مصرف‌کننده را فراهم و عملکرد موتور دیزل را بهینه می‌کند.
قابلیت جابجایی (Portability): ژنراتورهای کوچک با وزن حدود ۲۰ کیلوگرم به‌صورت دستی قابل جابجایی هستند. مدل‌های بزرگتر، مجهز به چرخ هستند و با یک خودرو کِشنده می‌توان آن‌ها را جابجا کرد. ژنراتورهای توان‌بالا با جرثقیل جابجا می‌شوند؛ هرچند برخی مدل‌های توان‌بالا را پس از نصب، نباید جابجا کرد. اصطلاحاً به این ژنراتورها، ژنراتور ایستگاهی (Stationary) گفته می‌شود.
مزایای ژنراتور دیزل
مزایای دیزل ژنراتور بسیار زیاد است که برخی از آن‌ها عبارتاند از:
-
تعمیر و نگهداری کم
مولدهای دیزل در مقایسه با دیگر ژنراتورها به تعمیر و نگهداری کمتری نیاز دارد. به همین دلیل از قطعات کمتری تشکیل شده و نیازی به تعویض شمع یا کاربراتور نیست.
-
بهره وری سوخت
این دستگاه‌ها به نوع سوخت حساسیتی نشان نمی‌دهند و حتی می‌توان از سوخت‌های ارزان‌تر مانند گازوئیل، نفت و مازوت هم استفاده کرد.
-
ماندگاری
موتورهای دیزلی در محیط کاری سخت استفاده می‌شوند؛ بنابراین در این شرایط سایش زیادی را متحمل می‌شوند که ماندگاری آن‌ها در این موضوع بسیار دخیل است.
-
ذخیره‌سازی ایمن
ذخیره سوخت در دیزل بسیار زیاد دیده می‌شود و می‌تواند از منبع ذخیره‌سازی خود در افزایش کارایی سوخت باکیفیت تاثیر داشته باشد.
-
افزایش طول عمر
با تعمیر و نگهداری مناسب، می‌توان پتانسیل دیزل ژنراتور را تا چندین سال افزایش داد و نیاز ندارد که هرازچندگاهی تعمیر اساسی شود.
-
منبع تغذیه مداوم
در زمان‌های خاموشی یک دیزل خوب، خود را نشان می‌دهد و با ارائه خدمات مناسب در این شرایط می‌تواند جلوی بسیاری از ضررهای مالی را بگیرد.
کلام پایانی
در این مقاله شما را با دیژل ژنراتور چیست و چه کاربردی دارد، اجزای و سوخت دیزل ژنراتور چیست، آشنا کردیم. از مشخصات و ویژگی‌های یک جن ست دیزل می‌توان به سیستم کنترلی و تنظیم اتوماتیک ولتاژ اشاره کرد. شما برای خرید Diesel generator می‌توانید با کارشناسان زنیت در ارتباط باشید.
[…] دیزل ژنراتور چیست؟ […]
[…] مطالعه کنید: دیزل ژنراتور چیست؟ […]