یکی از مهمترین تجهیزات تولید برق اضطراری در بسیاری از صنایع، ساختمانها، مراکز درمانی، پروژههای عمرانی و واحدهای تجاری دیزل ژنراتور است. دیزل ژنراتور از موتور دیزل و آلترناتور تشکیل شده است و با تبدیل انرژی مکانیکی به انرژی الکتریکی، در زمانی که جریان برق وجود ندارد، جریان برق پایدار تولید میکند. امروزه با توجه به حساسیت بالای تجهیزات الکتریکی و نیاز به تداوم فعالیت مجموعهها، استفاده از دیزل ژنراتور به یک ضرورت تبدیل شده است. در این مقاله با دیزل ژنراتور، اجزای اصلی، کاربردها، نکات خرید و نگهداری آن آشنا میشویم.
عملکرد دیزل ژنراتور
عملکرد دیزل ژنراتور بدین صورت است که موتور دیزل با مصرف سوخت گازوئیل انرژی مکانیکی تولید میکند. این انرژی از طریق شفت به آلترناتور منتقل شده و آلترناتور آن را به برق AC تبدیل میکند. در نتیجه برق مورد نیاز مصرفکننده تامین می شود.
بهطور خلاصه، مراحل عملکرد دیزل ژنراتور به صورت زیر می باشد:
سوخت دیزل وارد موتور میشود.
احتراق درون موتور باعث حرکت پیستونها میشود.
حرکت مکانیکی به آلترناتور منتقل میشود.
آلترناتور برق تولید میکند.
تابلو کنترل، ولتاژ و فرکانس خروجی را تنظیم و مدیریت میکند.
اجزای اصلی دیزل ژنراتور
اجزای اصلی دیزل ژنراتور به شرح زیر می باشد:
1- موتور دیزل وظیفه ی موتور تولید توان مکانیکی است. کیفیت موتور اثر مستقیم بر عملکرد، مصرف سوخت و طول عمر ژنراتور دارد و در برند های مختلف Perkins ،Volvo Penta ،Cummins ،MTU و … وجود دارد. قطعات موتور دیزل به دلیل فشار بسیار بالایی که در زمان احتراق تحمل میکنند، از جنسهای بسیار مقاوم و مستحکم ساخته میشوند. برای اینکه درک بهتری از نحوه ی کار آنها داشته باشید، میتوان قطعات را به چند بخش اصلی تقسیم کرد:
بخشهای متحرک (اجزای اصلی حرکت)
- پیستون (Piston): قطعهای است که در سیلندر حرکت می کند. پیستون به دلیل مواجهه با دمای بسیار بالا و فشار تراکم زیاد ضخیمتر است.
- شاتون (Connecting Rod): واسطهای که پیستون را به میللنگ وصل میکند و حرکت رفتوبرگشتی پیستون را به حرکت دورانی تبدیل میکند.
- میللنگ (Crankshaft): شفت اصلی موتور است که نیروی ناشی از احتراق را از شاتون میگیرد و آن را به نیروی چرخشی تبدیل میکند تا به چرخها یا ژنراتور منتقل شود.
- فلایویل (Flywheel): یک دیسک سنگین است که به انتهای میللنگ متصل است و باعث میشود چرخش موتور یکنواخت بماند و از لرزش موتور جلوگیری کند.
بخشهای ثابت (ساختار موتور)
- سیلندر (Cylinder): فضایی که در آن احتراق رخ میدهد.
- سرسیلندر (Cylinder Head): درپوش بالایی سیلندر که قطعاتی مثل سوپاپها و انژکتورها روی آن نصب میشوند.
- بلوک سیلندر (Engine Block): بدنه اصلی موتور که سیلندرها و میللنگ درون آن قرار میگیرند.
- کارتر (Oil Pan): کارتر، مخزن روغن می باشد که در پایین موتور قرار دارد.
سیستم سوخترسانی و تنفس (ویژه دیزل)
- انژکتور (Fuel Injector): انژکتور دیزل باید سوخت را با فشار بسیار بالا (هزاران PSI) به محفظه احتراق بپاشد تا با هوای فشرده و داغ مخلوط شود.
- پمپ سوخت فشار بالا (High-Pressure Pump): وظیفه تأمین فشار لازم برای انژکتورها را دارد.
- توربوشارژر (Turbocharger): توربوشارژر هوای بیشتری را با فشار وارد سیلندر میکند تا قدرت احتراق افزایش یابد.
- سوپاپها (Valves): سوپاپهای ورودی (هوا) و خروجی (دود) زمان باز و بسته شدن شان توسط میلسوپاپ کنترل میشود.
سیستمهای کمکی
شمع گرمکن (Glow Plug): موتور دیزل شمع جرقه ندارد و فضای احتراق توسط شمع گرم کن کمی گرم میشود تا موتور راحتتر روشن شود.
خنککاری (Cooling System): سیستم خنک کاری شامل رادیاتور و واترپمپ است که از داغ شدن بیش از حد موتور جلوگیری میکند.
2- آلترناتور
آلترناتور یا ژنراتور برق، انرژی مکانیکی را به انرژی الکتریکی تبدیل میکند. کیفیت سیمپیچی و طراحی آلترناتور در پایداری برق خروجی بسیار مهم است. اجزای اصلی آلترناتور شامل استاتور (بخش ثابت) و روتور (بخش متحرک) است. با چرخش روتور در میدان مغناطیسی استاتور، ولتاژ و جریان متناوب القا میشود.
3- سیستم کنترل دیزل
سیستم کنترل دیزل وظیفه اش کنترل دیزل ژنراتور است و مدیریت روشن و خاموش شدن دستگاه، کنترل و نمایش پارامترهای مهم مانند دور موتور، سطح سوخت، ساعت کارکرد، ولتاژ، آمپر، فرکانس، دمای موتور و فشار روغن را بر عهده دارد.
اجزای اصلی سیستم کنترل دیزل:
1- کنترلر
کنترلر وظیفه اش دریافت و پردازش اطلاعات و کنترل سیستم است. انواع مختلفی از برندهای کنترلر دیزل ژنراتور وجود دارد که هر کدام ویژگیها و قیمت متفاوتی دارند. در ادامه برندهای متفاوت کنترلر دیزل ژنراتور آورده شده است:
Deep Sea Electronics)DSE)
کنترلرهای DSE به دلیل قابلیت اطمینان بالا، رابط کاربری ساده و پشتیبانی پرکاربرد اند و در ژنراتورهای خانگی تا مجموعههای صنعتی و نیروگاهی به کار برده می شوند و در مدل های مختلف DSE3110، DSE4520، DSE6120، DSE7320، DSE8610 قرار دارند.
ComAp
محصولات ComAp دارای کیفیت و قابلیت اطمینان بالا است و در مدل های معروف InteliNano، InteliLite، InteliSys، PowerCommander بیان می شوند.
Woodward
برندی با سابقه در زمینه کنترل صنعتی، صنعت هوایی و دریایی است. محصولات Woodward دارای مدل های مختلف LS-5، EasyGen 8000، EasyGen 9500 است.
Genset
برندهای چینی با کاربردهای اقتصادی یا کوچک به صورت Genset، SmartGen، Harsen و … می باشند.
Deif
برندی معتبر در زمینه سیستمهای کنترل ژنراتور است که در سری های مختلف AGC می باشد.
2- سنسورها
سنسورها برای اندازهگیری فشار روغن، دما، سرعت، ولتاژ و جریان و سطح سوخت می باشند.
3- رلهها و کنتاکتورها
رله ها وکنتاکتور ها برای استارت، قطع و انتقال بار از برق شهر به ژنراتور می باشد.
4- باتری و شارژر باتری
باتری انرژی لازم برای استارت را فراهم میکند و شارژر باتری، باتری را شارژ می کند.
5- تابلو ATS
ATS یا کلید انتقال خودکار وظیفه اش انتقال بار از شبکه به ژنراتور و بالعکس است.
انواع سیستم کنترل
سیستم کنترل در سه نوع دستی و نیمه اتوماتیک و اتوماتیک می باشد که در حالت دستی توسط اپراتور دستور داده می شود، در حالت نیمه اتوماتیک یکسری دستورات خودکار انجام می شود و در حالت اتوماتیک همه ی دستور ها به صورت خودکار و بدون دخالت اپراتور انجام می شود.
عملکرد سیستم کنترل در زمان قطع برق
در زمان قطعی برق کنترلر دستور استارت داده و موتور روشن و ژنراتور برق تولید می کند و توسط ATS انتقال بار از شبکه به ژنراتور انجام می شود.
4- شاسی و کانوپی
موتور و ژنراتور و … بر روی شاسی سوار می شود و شاسی براساس وزنی که باید تحمل کند، باید از ناودانی مناسب ساخته شود. بر اساس نیاز و محیط، کانوپی مورد نیاز (سایلنت یا سوپر سایلنت) ساخته می شود.
کاربردهای دیزل ژنراتور
دیزل ژنراتورها در مکانها و شرایط مختلف از جمله بیمارستانها و مراکز درمانی، کارخانهها و واحدهای صنعتی، ساختمانهای اداری و تجاری، دیتاسنترها و اتاق سرور، پروژههای عمرانی و کارگاههای ساختمانی، مراکز مخابراتی، هتلها و مجتمعهای مسکونی، کشاورزی و چاههای آب و معادن استفاده میشوند.
قطع برق میتواند باعث خسارت مالی، توقف کار یا حتی خطرات جانی شود لذا وجود ژنراتور اهمیت بسزایی دارد.
جمعبندی
دیزل ژنراتور باعث افزایش اطمینان و پایداری در شرایط قطعی شبکه برق می شود. این دستگاه با توجه به قدرت مناسب و قابلیت استفاده در محیطهای گوناگون، یکی از پرکاربردترین تجهیزات تولید برق به شمار میرود. اگر قصد خرید دیزل ژنراتور دارید، حتماً توان مورد نیاز، برند، نوع کاربرد و خدمات پس از فروش را در نظر بگیرید تا انتخابی دقیق و اقتصادی داشته باشید. اگر بهدنبال تهیه دیزل ژنراتور باکیفیت و مناسب برای پروژه یا مجموعه خود هستید، مشاوره با کارشناسان فنی ما میتواند به شما کمک کند بهترین گزینه را انتخاب کنید.