دیزل ژنراتورها را می توان یکی از کاربردی ترین دستگاه ها و تجهیزاتی دانست که امروزه در صنعت مورد استفاده قرار می گیرند. این دستگاه ها قادر هستند تا با تکیه بر مکانیزم خود، نیروی الکتریکی و برق تولید کنند. از این رو می توان از آن ها در صنایع و واحدهای تجاری، مسکونی و اداری مختلفی استفاده کرد. در صورتی که به هر دلیل جریان برق از کار بیوفتد، دیزل ژنراتورها قادر خواهند بود تا به سادگی برق مورد نیاز را تولید کنند. ما در ادامه در خصوص نحوه تولید برق دیزل ژنراتور بیشتر صحبت خواهیم کرد.
اجزای به کار رفته در دیزل ژنراتورها
برای این که به خوبی با نحوه تولید برق دیزل ژنراتورها آشنا شوید، نیاز است تا در ابتدا بدانید که چه اجزایی درون این دستگاه ها وجود دارد. هر کدام از این اجزا دارای وظایفی بوده که در نهایت به دیزل ژنراتورها این اجازه را می دهد تا برق و انرژی الکتریکی تولید کنند. بسته به این که چه نوع از اجزا در این دستگاه ها به کار رفته باشد، دیزل ژنراتورها به انواع مختلفی دسته بندی می شوند.
از مهمترین اجزایی که در دیزل ژنراتورها وجود دارد می توان به موارد زیر اشاره کرد:
• موتور
اصلی ترین و مهمترین قطعه به کار رفته در دیزل ژنراتورها، موتور این دستگاه ها است. در واقع نوع موتور نشان دهنده میزان توان و قدرت دیزل ژنراتور خواهد بود. از این رو باید در زمان انتخاب یک دیزل ژنراتور به نوع موتور آن توجه زیادی کنید. موتور دیزل ژنراتور این قابلیت را دارد تا نیروی مکانیکی تولید شده توسط دستگاه را به نیروی الکتریکی بدل کند. برخی از موتورهای موجود در بازار مانند موتورهای پرکینز، برای شروع فعالیت خود به نیروی الکتریکی نیاز دارند.
از این رو درون آن ها از یک منبع تغذیه استفاده شده است. به کمک این منبع تغذیه، موتور دیزل ژنراتور می تواند شروع به کار کرده و برق تولید کند. البته باید توجه داشت که نوع موتور همچنین بر میزان صدای تولید شده توسط دستگاه نیز تاثیرگذار خواهد بود.
• ژنراتور
قطعه حساس دیگری که در دیزل ژنراتوها وجود دارد، ژنراتور است. این قطعه می تواند انرژی اولیه مورد نیاز خود را از موتور گرفته و به کمک آن فرایند تولید برق را آغاز کند. نوع ژنراتوری که در دیزل ژنراتورها به کار رفته است به صورت مستقیم با توان تولیدی دستگاه ارتباط مستقیم دارد. برای مثال اگر می خواهیم تا به کمک یک دیزل ژنراتور توان های بالایی را ایجاد کنیم، لازم است تا از ژنراتورهای القایی استفده کنیم. یک ژنراتور خود از سیم پیچ، استاتور و ... تشکیل شده است.
• سیستم سوخت
برای این که یک دیزل ژنراتور به کار خود ادامه دهد، نیاز به سوخت خواهد داشت. هر چه مخزن سوخت بزرگتر باشد، سیستم سوخت دیزل ژنراتور ها، ماده اولیه بیشتری برای تولید برق داشته و بدین صورت مدت زمان کارکرد آن نیز افزایش پیدا می کند. به صورت کلی ژنراتورهای موجود در بازار دارای تانک سوختی هستند که کارکرد آن ها را برای حداقل بین 6 تا 8 ساعت تضمین می کند.
• سیستم تنظیم کننده ولتاژ
یکی دیگر از اجزای موجود در دیزل ژنراتورها، رگولاتور هستند. وظیفه این قطعات تنظیم ولتاژ خارج شده از دیزل ژنراتور برای مصرف کننده است. یک رگولاتور از سیم پیچ و روتور برای تنظیم کردن ولتاژ استفاده می کند.
• سیستم خنک سازی
از آن جایی که دیزل ژنراتورها در هنگام فعالیت خود، انرژی زیادی تولید می کنند، دمای آن ها به سرعت بالا می رود. از این رو نیاز به یک سیستم خنک سازی حرفه ای دارند تا بتواند از داغ شدن دستگاه جلوگیری کند. وجود سیستم خنک سازی موجب جلوگیری از آسیب رسیدن به قطعات دستگاه و در نتیجه افزایش طول عمر آن خواهد شد.
دیزل ژنراتورها چگونه کار می کنند؟
بعد از آشنایی با قطعات و اجزا به کار رفته در دیزل ژنراتورها، نیاز است تا با نحوه کار این دستگاه ها نیز آشنا شوید. هر دیزل ژنراتور برای تولید برق از چند مرحله مختلف استفاده می کند. در صورتی که یکی از این مراحل به خوبی انجام نشود، کل فرایند تولید برق توسط دیزل ژنراتور مختلف خواهد شد. از مهمترین این مراحل می توان به موارد زیر اشاره داشت:
1- مکش
اولین مرحله فعالیت دیزل ژنراتور، مکش است. در این مرحله سوپاپ تخلیه بسته شده است و پیستونی که در سیلندر حضور دارد به سمت بالا حرکت می کند. در این حین سوپاپ هوا باز شده و هوا با فشار به درون سیلندر ورود پیدا می کند. در مرحله بعدی نوبت به بسته شدن سوپاپ هوا خواهد رسید. بدین صورت هوا مکیده شده درون سیلندر محفظو خواهد ماند.
2- تراکم
در مرحله بعد از مکش، سوپاپ تخلیه و هوا بسته خواهند شد. در این حین پیستون موجود در سیلندر به بالا رفته و به همین دلیل هوای موجود متراکم و فشرده می شود. حال هوا متراکم شده به شدت داغ می شود. به صورت معمول دمای این هوا به 550 تا 600 درجه خواهد رسید.
3- احتراق
مرحله بعدی، احتراق است. در این مرحله پیستون به سمت بالا رفته و سوخت وارد سیلندر می شود. از آن جایی که هوای متراکم شده درون سیلندر بسیار داغ است، سوخت به سرعت مشتعل خواهد شد. در همین حین عملیات احتراق درون سیلندر آغاز شده و سوخت شروع به سوختن می کند. در نتیجه سوختن، گاز تولید می شود. این گازهای منبسط شده به سطح پیستون فشار آورده و باعث حرکت آن خواهند شد.
این اعمال فشار باعث به حرکت درآمدن میلنگ شده که نیروی آن در نهایت به ژنراتور فرستاده می شود. این نیرو باعث می شود تا آهن ربای درون سیم پیچ ژنراتور شروع به چرخش کند. حال با تکیه بر قوانین القای الکتریسیته، با چرخش آهن ربا، نیروی الکتریکی تولید خواهد شد.
4- تخلیه
بعد از به اتمام رسیدن مرحله احتراق، سوپاپ تخلیه باز خواهد شد. در نتیجه گازهای تولید شده از سوختن به خارج از سیلندر هدایت می شوند. این گازها به کمک مسیر اگزوز از دیزل ژنراتور خارج خواهند شد. حال که گازهای متراکم شده درون سیلندر خارج شدند، پیستون به سمت پایین آمده و سوپاپ تخلیه نیز بسته می شود. با بسته شدن سوپاپ تخلیه، سوپاپ هوا مجددا باز شده و دور جدید آغاز می گردد.
نحوه تولید برق دیزل ژنراتور
با توجه به بخش های مختلف و فرایندهای انجام شده در یک دیزل ژنراتور، شاید شما هم تا حدودی متوجه شده باشید که نحوه تولید برق دیزل ژنراتور به چه صورت است. دیزل ژنراتور دستگاهی است که می تواند با سوزاندن مواد سوختی، انرژی الکتریکی و برق تولید کند. در واقع دو قطعه بسیار مهم در این دستگاه چنین وظیفه مهمی را به عهده دارند: موتور الکتریکی و ژنراتور.
در موتور الکتریکی سوخت دیزلی، معمولا گازوئیل سوزانده می شود و انرژی و نیروی لازم برای به حرکت درآمدن ژنراتور را تولید می کند. ژنراتور نیز این نیرو را دریافت کرده و قادر خواهد بود تا انرژی الکتریکی تولید کند. موتور الکتریکی و ژنراتور به کمک یک میل لنگ به یکدیگر متصل شده اند. میل لنگ وظیفه منتقل کردن نیروی تولید شده از موتور به ژنراتور را به عهده دارد.
زمانی که میل لنگ متصل به موتور شروع به چرخش می کند، ژنراتور نیز چرخش خود را آغاز می کند. این چرخش با سرعت بالا می تواند باعث به حرکت درامدن آهنربایی که درون ژنراتور است، شود. این آهنربا نیز بر اساس اصل قانون القا که توسط فردی به نام مایکل فارادی کشف شد، می تواند باعث تولید جربان الکتریکی شود. بدین صورت دیزل ژنراتور می تواند با سوزاندن سوخت، باعث ایجاد برق شود.
کاربرد دیزل ژنراتورها در صنعت
دیزل ژنراتورها در مقایسه با سایر موتورهای تولید کننده برق مانند موتورهای بنزینی، نیاز کمتری به سوخت دارند. از این رو در هزینه های نهایی شما صرفه جویی خواهند کرد. از سوی دیگر، می توان از آن ها برای مدت زمان طولانی تری استفاده کرد. دلیل این امر نیز طولانی تر بودن زمان سوخت و در نتیجه طولانی تر بودن زمان تولید برق، خواهد بود. از سوی دیگر دیزل ژنراتورها در مقایسه با دستگاه های همرده خود، قیمت مقرون به صرفه تری دارند.
با توجه به تمامی این موارد، خرید دیزل ژنراتور یک انتخاب کاملا مناسب و اقتصادی به شمار می رود. از این رو از دیزل ژنراتورها در محیط های بسیار گوناگون می توان استفاده کرد. هزینه های نگهداری و تعمیر این دستگاه نیز بسیار ساده بوده و کار با آن ها نیز آسان است. شما می توانید از یک دیزل ژنراتور در منزل خود استفاده کرده و در صورت نیاز، برق خودتان را از آن تامین کنید.
به یاد داشته باشید که در بسیاری از صنایع قطع شدن جریان برق می تواند خسارات و آسیب های بسیار زیادی را وارد کند. برای مثال واحدهای صنعتی و تولیدی در اثر نبود برق، متوقف شده و باعث ایجاد ضرر و زیان می شوند. از سوی دیگر نبود برق در بیمارستان ها و مراکز درمانی، خطرات جانی زیادی به همراه خواهد داشت. از این رو می توان از دیزل ژنراتورها در هر مکان و موقعیتی که نیاز به تولید برق وجود داشته باشد، استفاده کرد.
به بیان ساده تر، کاربرد دیزل ژنراتورها، تامین برق اضطراری برای واحدهای مسکونی، تجاری، اداری، درمانی، صنعتی و ... است. از دیگر مکان هایی که می توان از دیزل ژنراتورها استفاده کرد می توان به پایگاه های داده، فرودگاه ها، فروشگاه های زنجیره ای، مدارس، دانشگاه ها، آزمایشگاه ها و ... اشاره کرد.