دیزل ژنراتور چیست؟
مقدمه :
دستگاه دیزل ژنراتور یا مولد نیروی برق به ترکیب یک موتور دیزلی و یک ژنراتور یا آلترناتور می‌گویند که هر دوی آنها بر روی یک شاسی نشانده یا در اصطلاح کوپله می‌شوند.
دستگاه دیزل به کمک تابلو کنترل نصب شده بر روی شاسی موجب دوران ژنراتور می‌گردد و ژنراتور برق را تولید می‌کند. این دستگاه جهت تولید برق در شرایط اضطراری و بحرانی استفاده می‌شود.
تجهیزات استاندارد و کلی یک دستگاه دیزل ژنراتور عبارتند از: دیزل به همراه رادیاتور و متعلقات آن، ژنراتور، تابلو کنترل دیزل ژنراتور، شاسی فولادی، تانک سوخت و تجهیزات انتخابی که می‌توان بر روس دستگاه استفاده کرد.
دیزل ژنراتور چیست ؟
دیزل ژنراتور یکی از دستگاه هایی است که جهت تولید انرژی الکتریکی مورد استفاده قرار می گیرد. یک موتور دیزلی الکتریکی را روی این دستگاه به کار گرفته اند. این دستگاه بیشترین مصرفی که دارد به عنوان منبع برق زمان قطعی برق کارخانه ها، منزل، بیمارستان ها و غیره می باشد. انواع دیزل های ژنراتور به عنوان یکی از منابع جایگزین و قابل اعتماد جهت تولید برق برای کسب و کارها، خانه ها و غیره تولید می گردند. این دستگاه با استفاده از موتور دیزلی و ژنراتور می تواند جریان برق را به بهترین نحو ممکن تولید کند. این دستگاه از سوخت دیزل برای کار کردن استفاده می نماید.
ژنراتورهای دیزلی می توانند با استفاده کردن از موتور دیزلی و ژنراتور برق تولید نمایند. ژنراتورهای دیزلی دارای یک جریان پیوسته نیروی ولتاژ هستند و به همین دلیل نوسانات را تنظیم خواهند کرد. موتور دیزلی یکی از وسیله هایی به شمار می رود که قادر است به وسیله احتراق یک سوخت مایع را به سوخت دیزل تبدیل کند. حرکت چرخشی که این موتور ایجاد می کند موجب تولید برق خواهد شد.
دیزل ژنراتور یکی از مجموعه هایی به شمار می رود که انرژی مکانیکی را قادر است به انرژی الکتریکی تبدیل سازد. این نمونه سوخت در مقایسه با بسیاری از دیگر سوخت ها مانند بنزین به گونه ای است که با دمای بالا سوخته خواهد شد. به همین دلیل کارآمدتر است و قدرت لازم را برای ژنراتور ها فراهم می سازد.
قدرت یک دیزل باید با توان خروجی ژنراتور آن هم همخوانی داشته باشند.
ساختار دیزل ژنراتور
ساختار هر یک از لوازم یدکی دیزل ژنراتور بر اساس استانداردهای مشخص شده می باشد. موتور دیزل سوخت را می سوزاند تا بتواند حرکت چرخشی ایجاد کند. قالب پایه به عنوان مهمترین قطعات ساختاری ژنراتورها شناخته می شود که وزن دینام و موتور دیزل را نگه می دارد. در مدل های کوچک این دستگاه یک مخزن سوخت را در پایه مشاهده می کنید. امکان دارد که نصب ضد لرزش را روی انواع قاب ها مشاهده نمایید که این قاب ها جهت جلوگیری از انتقال لرزش مورد استفاده قرار می گیرند.
صفحه کنترل ژنراتور می تواند پانل کنترل را متوقف و روشن سازد. این صفحه دینام و کنترل موتور را کنترل می کند تا حفاظت و نظارت فراهم شود. کنترل پنل عملکرد صحیح تمامی موارد را بر عهده می گیرد. هماهنگی و رعایت فعال کردن تمامی حرکات ها در این صفحه اجرا خواهد شد. به طور کلی ساختار انواع دیزل های ژنراتور طبق استانداردهای بین المللی می باشد. روند کار دستگاه بر اساس این استاندارد ها به بهترین نحو ممکن فراهم می گردد تا دستگاه طول عمر بیشتری کسب کند.
دستگاه های دیزل ژنراتور
دستگاه‌های دیزل ژنراتور تجهیزات قابل اطمینانی هستند. آنها در مواقع قطع برق ناگهانی، روشنایی شما را تضمین می‌کنند و بدون هیچ گونه اختلالی کار می‌کنند. استفاده از این دستگاه در هر مکانی که وجود برق امری حیاتی است، مشاهده می‌گردد. برای مثال رسانه‌های جمعی، بیمارستان‌ها و مراکز درمانی، ایستگاه‌های سوخت‌رسانی یا پمپ بنزین، هتل‌ها ،سازمان و مراکز ارتباطات مخابراتی، کارخانجات صنعتی و تولیدی، ساختمان‌های تجاری و اداری، مراکز تفریحی، صنایع نفت-گاز-پتروشیمی و حفاری، کارخانجات استخراج معدن، تاسیسات اضطراری، مراکز داده فناوری اطلاعات و ارتباطات، برج‌های مسکونی، رستوران‌ها و … .
امروزه با توجه به عصر ارتباطات، ذخیره برق و یا تامین برق پشتیبان در هر ارگانی ضروری می‌باشد.
کارکرد دستگاه دیزل ژنراتور در سه حالت کلی تعریف می‌گردد.
1. شرایط کارکرد اضطراری
2. شرایط کارکرد پیوسته
3. شرایط کارکرد دائم
تعریف کارکرد اضطراری :
عملکرد اضطراری یا Stanbdy یک دیزل ژنراتور به معنای بیشترین توان قابل ارائه برق یک دستگاه دیزل ژنراتور مکالته است که از المان‌های بسیار پرکاربرد در صنعت می‌باشد.
عملکرد اضطراری یک دستگاه دیزل ژنراتور با توجه به نام آن در شرایط اضطرار یا بحران نیز تعریف می‌شود. این شرایط کارکرد در مکان‌هایی که ایستایی و ثبات برق بسیار حائز اهمیت است بسیار کاربرد دارد.
در برخی سازمان‌ها و نهاد‌ها وجود جریان برق امری مهم و حیاتی تلقی می‌شود. ممکن است قطع جریان برق در برخی از این مراکز باعث خسارات جانی و مالی بسیار زیادی شود. در این شرایط از چند دستگاه دیزل ژنراتور به صورت سری و پشتیبان استفاده می شود. مراکز پزشکی و درمانی، دیتاسنتر و مراکز داده و بانک‌ها، رسانه‌های جمعی، فرودگاه‌ها، مراکز عمومی و دولتی، دانشگاه‌ها و … مکان‌هایی هستند که اکیدا به برق پشتیبان نیاز دارند.
دستگاه‌های دیزل ژنراتور در این مکان‌ها در طول 24 ساعت شبانه روز در حالت اضطراری تنظیم می‌گردد. به محض خاموشی و یا قطع برق، به صورت خودکار استارت می‌شود و برق پشتیبان را وارد مدار می کند. برق پشتیبان یا همان برق دیزل ژنراتور تا زمان وصل برق اصلی یا همان برق شهر می‌تواند نسبت به میزان سوخت موجود، برق را تامین کند.
استاندارد استفاده از یک دستگاه دیزل ژنراتور
به این شکل است که حداکثر 85% و حداقل 30% ظرفیت یک دستگاه دیزل ژنراتور باید مورد استفاده قرار بگیرد. این امر به پایین آوردن استهلاک و بالا بردن عمر مفید یک دستگاه کمک شایانی می‌کند. شایان ذکر است که انتخاب یک دستگاه با ظرفیت خروجی ایده آل متناسب با بار مصرفی از اهمیت بالایی برخوردار است، که به طور معمول این کار توسط کارشناسان فنی مرتبط در شرکت صنایع کوپله رعد انجام می گردد.
دستگاه‌های دیزل ژنراتور حداکثر یک ساعت به ازای هر 12 ساعت حدود 10% بیشتر از بار نامی خود قابلیت عملکرد و باردهی را دارد. آنها مشخصا برای پاسخ‌گویی سریع در بازه زمانی کم طراحی شده اند. مولفه تولیدی (فاکتور بارگیری) این ژنراتورها نیز کمتر از 85% می‌باشد.
کارکرد موتور در کار موقت هر 12 ساعت یک ساعت، با بار 110% نامی Primeمی‌باشد. کلیه موارد فوق که شرایط کارکرد نامیده می شود، بستگی به دمای آب موتور، دمای سیم‌پیچی ژنراتور، عمر موتور، نظر متخص و مکانیک دارد.
تعریف کارکرد پیوسته :
شرایط کارکرد پیوسته تنها در مکان‌هایی مورد استفاده قرار می‌گیرد که برق اصلی در آن منطقه وجود ندارد. نقش دستگاه‌دیزل‌ژنراتور به عنوان برق اصلی یا همان برق شهر می‌باشد. مدت زمان کارکرد دستگاه دیزل‌ژنراتور در شرایط پیوسته، یک شیفت کاری بین 10 الی 12 ساعت در روز می‌باشد. کارکرد پیوسته به باردهی متغیر در مدت زمان ثابت تلقی می‌گردد.
این شرایط کارکرد معمولا در پروژه‌های عمرانی مورد استفاده قرار می‌گیرد، برای مثال خطوط انتقال گاز، پروژه‌های ساختمانی، کشتیرانی و … .
در شرایط آب‌و‌هوایی متعادل و ارتفاع استاندارد از سطح دریا، قدرت دستگاه دیزل‌ژنراتور در شرایط کارکرد پیوسته به میزان 10% از شرایط کاری اضطراری کمتر می‌باشد. لذا در انتخاب دیزل‌ژنراتور جهت کارکرد پیوسته می‌بایست این 10% افت قدرت را لحاظ نمود.
با مولفه بارگزاری کمتر از 75% بدون محدودیت زمانی و کارامدی بسیار بالا.
این کارکرد به این معناست که بار موتور از 70% الی 100% متناوب در نوسان باشد. مثلا اگر توان نامی Prime موتور 100 کیلو‌وات و بار دائم Continuous موتور 70 کیلو‌وات باشد، از 70 کیلو‌وات به بالا تا مرز 100 کیلو‌وات بار جدیدی اضافه و بعد از دقایقی خاموش شود. این کار متناوباً و بدون محدودیت در دفعات می‌تواند اتفاق بیوفتد.
البته تناوب بار با بالا رفتن دمای آب موتور و دمای سیم‌پیچی ژنراتور ارتباط مستقیم دارد.
تعریف کارکرد دائم :
شرایط کارکرد دائم، شرایطی است که تامین برق دیزل ژنراتور به صورت 24 ساعته در شبانه‌روز فعال می‌باشد و برق مجموعه را تامین می‌کند. در این شرایط معمولا یا از دستگاه موتور ژنراتور گاز سوز استفاده می‌گردد یا از چند دستگاه دیزلی به صورت موازی و عملکرد نوبتی استفاده می‌شود.
میانگین مولفه بارگزاری این موتورها کمتر از 100% با ظرفیت استفاده بیش از حد (Overload) 10% می‌باشد.
کارکرد دائم به باردهی ثابت در مدت زمان متغیر تلقی می‌گردد.
کارکرد موتورها در دائم کار 70% نامی Primeمی‌باشد. یعنی اینکه بار ثابت بوده و هیچ تغییری نکند.
دیزل ژنراتور چگونه کار می کند ؟
دیزل ژنراتور یکی از وسیله های مهمی به شمار می رود که می تواند انرژی مکانیکی که از منابع بیرونی به دست آورده را به انرژی الکتریکی تبدیل سازد. استفاده از انرژی مکانیکی که این دستگاه فراهم می کند اهمیت زیادی دارد. همچنین ایجاد تولید و حرکت بار الکتریکی در قسمت سیم پیچ ها برق را به عنوان یکی از خروجی های سیستم تولید می سازد. این جریان را میتوانیم یک شارژر الکتریکی بدانیم که جریان الکتریکی به وجود آمده را به ژنراتور ارائه می دهد. مکانیسم کار کردن انواع دیزل های ژنراتور meccalte را را بر اساس درک کار پمپ آب بررسی می کنند.
این مسئله را باید به خوبی بدانید که این دستگاه آبی ایجاد نمی کند ولی آب درون آن جریان پیدا خواهد کرد. کار بسیاری از این دیزل های ژنراتور مدرن امروزی بر اساس القای الکترومغناطیس می باشد. جریان بالای بار الکتریکی قادر است به وسیله حرکت نمودن رسانای الکتریکی به میدان مغناطیسی انتقال یابد. این حرکت به گونه ای می تواند تفاوت ولتاژ را بین انتهای سیم و رسانای الکتریکی نشان دهد. در عوض موجب می گردد که بار الکتریکی جریان پیدا کند و جریان الکتریکی به بهترین نحو ممکن تولید شود.
لوازم یدکی دیزل ژنراتور
دسته بندی لوازم یدکی دیزل ژنراتور متفاوت است که هر یک از این دسته بندی ها دارای استانداردها و ویژگی های مشخص شده ای هستند. برخی از مهم ترین و اصلی ترین دسته بندی های لوازم یدکی این دستگاه عبارت است از :
1. لوازم یدکی دیزلی
لوازمی مانند سرسیلندر، بلوک سیلندر و کارتل به عنوان مهم ترین لوازم یدکی دیزل ژنراتور دیزلی شناخته می شوند. پولک های فلزی، واشرها، بادامک ها، بوش میل، سوپاپ و غیره در این دسته بندی قرار می گیرند. قطعاتی مانند میل لنگ، چرخ دنده، یاتاقان متحرک و ثابت به عنوان مهمترین قطعات دیزلی شناخته می شوند. برندهایی مانند ولوو و کامینز سطح کیفیت بالایی از این قطعات را تولید می کنند. بهترین متریال ها را این برندها برای تولید قطعات به کار می گیرند.
سیستم های خنک کننده مانند ترموستات، واتر پمپ و لوازم زیادی مانند افتر کولر در این دسته بندی لوازم یدکی دیزل ژنراتور قرار می گیرند. این لوازم می توانند با خنک کردن سیستم، بهبود عملکرد دستگاه را فراهم سازند. سیستم روغن کاری یکی دیگر از لوازم یدکی دیزلی به شمار می رود. این سیستم می تواند از بروز مشکلاتی که مربوط به نشت روغن و کمبود روغن است جلوگیری کند. تسمه سفت کن، لوله ارتباط،ی فیلتر روغن اولیه و ثانویه به عنوان مهمترین وسیله های سیستم روغن کاری شناخته می شوند.
2. لوازم یدکی ژنراتور
لوازم یدکی ژنراتور یکی دیگر از دسته بندی های لوازم یدکی دیزل ژنراتور می باشد. در بخش موتورهای دیزلی سیستم هایی مانند رگلاتور و ولتاژ قرار می گیرند. برای تثبیت خروجی ژنراتور این لوازم باید استفاده شوند. بلبرینگ ها، فن و پروانه، ریستورها و غیره از جمله قطعات مهم ژنراتور شناخته می شوند.
3.لوازم یدکی سیستم الکترونیکی
لوازم یدکی سیستم الکترونیکی یکی دیگر از انواع لوازم یدکی دیزل ژنراتور به شمار می رود. موتورهای دیزلی از جمله موتورهای الکترونیکی مهم به شمار می روند. بنابراین قطعاتی که مربوط به بخش الکترونیکی است را باید به خوبی بشناسید. سنسور هایی مثل سنسور دود، سنسور سطح سوخت و غیره از جمله مهمترین قطعات الکترونیکی هستند. عدم وجود این سنسورها موجب می گردد که اطلاع دقیقی در مورد میزان سطح سوخت در اختیار نداشته باشید. عدم اطلاع از این مسئله موجب می گردد که دستگاه سوخت کمی داشته باشد و سیستم به خوبی کار نکند. دیزل های ژنراتور به عنوان یکی از بهترین موتورهای احتراقی معرفی می گردند. تنها زمانی احتراق درون این سیستم به طور کامل انجام می گردد که هر یک از بخش ها با یکدیگر هماهنگ باشند.
4.برد کنترل
برد کنترل یکی دیگر از انواع لوازم یدکی دیزل های ژنراتور شناخته می شود. این برد طبق امکانات متفاوت و قابلیت های خاصی کار می کند. سیستم کنترلی دور موتور مانند سنسور دود و گاورنر در این برد قرار می گیرند. شیر برقی، سیستم گرمکن روغن، انواع قطع کن و سیستم آب و روغن از دیگر لوازم یدکی برد کنترل به شمار می روند.
قیمت دیزل ژنراتور
قیمت دیزل ژنراتور به موارد متفاوتی بستگی دارد. توان دستگاه یکی از مهمترین مواردی است که قیمت این دستگاه را تعیین می کند. افزایش توان دستگاه موجب بالاتر رفتن قیمت آن می شود. به همین دلیل محاسبه سطح انرژی این دستگاه را جهت بررسی قیمت دستگاه باید به صورت دقیق انجام دهید. برند تولید کننده دستگاه یکی دیگر از مواردی است که قیمت دیزل های ژنراتور را تعیین می کند. برندهای متفاوت آمریکایی، ایرانی، اروپایی و چینی در بازار وجود دارند که هر یک از آنها با قیمت متفاوت به فروش می رسند. تابلو کنترل و قطعات جانبی از جمله لوازم یدکی دیزل ژنراتور به شمار می روند که تعیین کننده قیمت این دستگاه هستند.
کوپل دستگاه یکی دیگر از مواردی به شمار می رود که زمان بررسی قیمت باید به آن دقت نمایید. دستگاه های ژنراتور دارای سه بخش موتور دیزل، ژنراتور و تابلو کنترل هستند. هر یک از این قطعات دارای کیفیت متفاوتی می باشند و تعیین کننده قیمت خواهند بود. قیمت ارز یکی از مهم ترین مواردی به شمار می رود که قیمت دیزل های ژنراتور را تعیین می کند. با بالا رفتن قیمت ارزهای بین المللی هزینه خرید بسیاری از دیزل های ژنراتور خارجی افزایش می یابد. امکان تعمیر و نگهداری، مصرف سوخت، دستگاه پشتیبانی و گارانتی خرید، امکان تهیه قطعات و غیره از دیگر فاکتورهای تاثیرگذار بر قیمت دستگاه دیزل به شمار می روند.
بار یا Load دیزل ژنراتور
انتخاب توان ژنراتور نیازمند شناخت بار می‌باشد.
ثابت و متغیر بودن بار و همچنین ضربه زدن اولیه بعضی از بارها می‌تواند نوع، تعداد و توان ژنراتور را معلوم نماید. بنابراین بارها را به دو دسته تقسیم می‌شوند :
1- بارهای اهمی
Resistive Loads
بارهایی که لحظه روشن شدن جریان زیادی ندارند. روشنایی ، هیترهای صنعتی و الکتروموتورهایی که با درایو کنترل سرعت یا همان اینورتور کار می‌کنند، شامل این گونه بارها می‌شوند.
توان ژنراتور آنها را 110% کیلو‌وات مصرفی محاسبه می‌کنند.
2- بارهای القائی، سلفی
Inductive Loads
این بارها لحظه راه‌اندازی جریان زیادی می‌کشند و به سه دسته تقسیم می‌شوند :
الف – الکترو موتورهای کوچک و یا متوسط تا ده اسب بخار که مستقیم راه‌اندازی می‌شوند.
قدرت ژنراتور را با توجه به ضریب همزمانی از یک و نیم الی سه برابر کیلو وات مصرفی محاسبه می‌کنند.
ب – الکتروموتورهایی که به روش ستاره مثلت راه‌اندازی می‌شوند.
قدرت ژنراتور این بارها می‌بایست دو برابر مصرف کیلو وات ورودی این الکتروموتورها باشد.
ج – الکتروموتورهایی که با راه انداز نرم روشن می‌شوند :
1- الکترو موتورهای سیلیپ رینگ رتور سیم‌پیچی شده که راه‌اندازی آنها یک گروه مقاومت اهمی(در مدار رتور) می‌باشد. الکتروموتورهایی که برای راه اندازی آنها از اتو ترانس استفاده شده ، توان ژنراتور این بارها یک‌و‌نیم برابر کیلو وات مصرفی می‌باشد.
2- الکترو موتورهایی که توسط سافت استارتر راه‌اندازی می‌شوند، معمولا با دو و نیم برابر جریان آنها روشن شده، زمان راه‌اندازی به نوع الکتروموتور و بار بستگی دارد. این نوع بارها را یک‌و نیم تا دو برابر توان مصرفی‌شان ، قدرت ژنراتور در نظر گرفته‌می‌شود. زمان و جریان راه‌اندازی درکلیه الکتروموتورهای فوق که بارهای القائی نام دارد، با نوع موتور و مقدار همان اینرسی که در فلایویل موتور ذخیره شده، ارتباط مستقیم دارد.
اجزای دیزل ژنراتور
دستگاه دیزل ژنراتور دارای اجزای اصلی و کاربردی است که هر یک از آنها نقش مهمی بر عهده دارند. سیستم سوخت موتور، سیستم روغنکاری، شارژر باتری، تنظیم کننده ولتاژ، دستگاه تولید برق متناوب، پنل کنترل، سیستم سرد سازی و اگزوز از جمله مهم ترین اجزای این دستگاه به شمار می روند. موتور به عنوان یکی از مهمترین منابع ورودی انرژی مکانیکی است که دوام پذیری دستگاه را افزایش می دهد. دستگاه تولید برق متناوب بخشی از ژنراتور به شمار می رود که خروجی الکتریکی را از قسمت ورودی مکانیکی کنترل می کند. هر یک از بخش ها و قطعات تشکیل دهنده دیزل به صورت اصولی کارکرد خود را انجام می دهند تا دستگاه روند مناسبی جهت تولید انرژی الکتریکی داشته باشد. در این صورت دستگاه بدون هیچ مشکلی کار می کند. اگر یکی از قطعات دستگاه مشکل داشته باشد، دیگر قطعات با مشکل جدی مواجه می شوند. بنابراین باید به صورت دوره ای انواع قطعات بررسی شوند.
سوالات متداول دیزل ژنراتور
- دیزل ژنراتور چیست ؟
دیزل ژنراتور یکی از دستگاه هایی است که جهت تولید انرژی الکتریکی مورد استفاده قرار می گیرد. یک موتور دیزلی الکتریکی را روی این دستگاه به کار گرفته اند. این دستگاه بیشترین مصرفی که دارد به عنوان منبع برق زمان قطعی برق کارخانه ها، منزل، بیمارستان ها و غیره می باشد. - دیزل ژنراتور چگونه کار می کند ؟
دیزل ژنراتور یکی از وسیله های مهمی به شمار می رود که می تواند انرژی مکانیکی که از منابع بیرونی به دست آورده را به انرژی الکتریکی تبدیل سازد. استفاده از انرژی مکانیکی که این دستگاه فراهم می کند اهمیت زیادی دارد. همچنین ایجاد تولید و حرکت بار الکتریکی در قسمت سیم پیچ ها برق را به عنوان یکی از خروجی های سیستم تولید می سازد
