دیزل ژنراتور چیست

دستگاهی است که به منظور تولید برق در مقیاس صنعتی بکار می رود و در حالت کلی از دو قسمت محرک موتور مکانيکي (Diessel Engine )و قسمت متحرک آلترناتور (ژنراتور) تشکیل شده است.سوخت مورد استفاده در موتور الکتریکی در اثر احتراق و يک سري پروسه ها به انرژي دوراني تبديل مي شود. اين انرژي دوراني توسط کوپلينگ به قسمت ژنراتور انتقال مي يابد و نهايتاً اين انرژي دوراني به انرژي الکتريکي (برق) تبديل مي شود.
به عبارت دیگر دیزل ژنراتور یا مولد دیزل به ترکیبی از موتور دیزل، ژنراتور و انواع متعلقات فرعی از قبیل شاسی، اطاقک پوشاننده جهت محافظت و کاهش صدا (کانوپی) ، سیستم‌های کنترل ، قطع کننده‌های اضطراری مدار، سیستم مولد گرما، سیستم استارت اتومات و غیره که به منظور تولید برق استفاده می‌شود، می‌گویند. به همین دلیل به آن موتور برق نیز گفته می شود و عبارت موتور برق دیزلی نیز یک اصطلاح رایج و صحیح در این زمینه است.
از دیزل ژنراتور معمولا برای مصارف برق اضطراری در زمانی که شبکه سراسری قطع یا زمانی که در دسترس نیست استفاده می شود ولی کاربردهای مصرفی دائم نیز دارند. دیزل ژنراتور ها ابعاد مختلفی دارند که این ابعاد توسط توان ظاهری آن ها مشخص می شود. توان ظاهری در مهندسی برق با واحد ولت آمپر (VA) بیان می شود. دیزل ژنراتور های کوچک که تا حدود 200 کیلو ولت آمپر را تولید می کنند در مصارف اضطراری کاربرد بسیاری دارند. همچنین دیزل ژنراتورهایی با قابلیت تولید توان در مقیاس مگا ولت آمپر نیز وجود دارند که از برخی از آنها در شبکه های قدرت کوچک استفاده می شود.
این دستگاه ها به طور قراردادی بر اساس توان تولید برق بر حسب “کیلو ولت آمپر” (kVA) و یا کیلو وات (kW) تقسیم بندی می شوند. در واقع هم موتور باید توان تولید این نیرو را (که بر حسب اسب بخار نیز عنوان می شود) داشته باشد و هم ژنراتور باید بتواند با نیروی محرکهای که موتور تولید میکند این خروجی را بدهد.

طبقه بندی موتور ژنراتور ها از لحاظ سوخت مصرفی

موتور ژنراتور های گازوئیل سوز(diesel gensets)

موتور ژنراتور های گازسوز (Gas gensets )

موتور ژنراتور های دوگانه سوز (dual fuel gensets)

ساختمان دیزل ژنراتور

ساختمان دیزل ژنراتور دارای دو قسمت اصلی است : ژنراتور الکتریکی و دیگری موتور دیزلی  اما  صرف وجود این دو بخش ،  عملکرد مطمئن یک دیزل ژنراتور را تضمین نمی کند. از این رو یک دیزل ژنراتور دارای اجزایی است که بصورت مختصر در ذیل شرح داده شده است.

1  موتور : این قسمت از حیاتی ترین بخش های دیزل ژنراتور است و تمام توان مکانیکی که ژنراتور برای حرکت خود می خواهد را  تامین می نماید.

موتور در دیزل ژنراتور باید بسیار دقیق انتخاب شود، زیرا توان مکانیکی که یک موتور تحویل می دهد می تواند توان الکتریکی خروجی ژنراتور ما را مشخص کند و به این وسیله قدرت الکتریکی ما برای استفاده از دیزل ژنراتور بدست می آید. در انتخاب موتور دیزل ژنراتور موارد دیگری مانند میزان صدای تولیدی ژنراتور و میزان حجم محفظه سوخت نیز مهم هستند که باید به آن ها توجه نمود.

موتور های دیزلی برای راه اندازی و تولید توان ، نیاز به توان الکتریکی دارند. از این رو در اکثر موارد از یک منبع تغذیه که ولتاژ مستقیمی (DC) در حدود 12-24 ولت را تولید می کند برای راه اندازی موتور استفاده می شود. این منبع تغذیه می تواند خود موتور الکتریکی یا تعدادی باتری باشد که این میزان ولتاژ را تامین می کند.

2-  ژنراتور : ژنراتور قلب تپنده تولید توان الکتریکی دیزل ژنراتور است که انرژی اولیه خود را از موتور گرفته و تولید توان برق می کند. نوع ژنراتور بر حسب نیاز ما تعیین می شود. برای مثال برای تولید توان بالا نیاز به ژنراتور القایی داریم.

ساختمان ژنراتور اعم از نوع سیم پیچی رتور و استاتور و جریان تحریک آن، تعیین کننده نحوه عملکرد دیزل ژنراتور است.

3-  مخزن سوخت ژنراتور: در این قسمت سوخت دیزل ژنراتور وارد می شود و حجم این مخزن بر حسب نوع دیزل ژنراتور متغیر است. برای مثال حجم مخزن یک نمونه دیزل ژنراتور با توان حدود 50 کیلو ولت آمپر حدود 900 لیتر است که به میزان 8 ساعت می تواند کار کند.

4-  رگولاتور ولتاژ: رگولاتور ولتاژ وظیفه تنظیم ولتاژ خروجی ژنراتور را دارد که این کار با عملکرد اجزایی مانند رگولاتور، سیم پیچی تحریک، رتورو یکسو کننده انجام می پذیر

5- سیستم خنک کننده: در دیزل ژنراتور ها خنک کردن اجزای ولتاژ بسیار مهم است زیرا داغ شدن زیاد و طولانی مدت آن باعث خراب شدن قطعات می شود که این به عملکرد کار ضربه می زند.

در برخی از دیزل ژنراتور ها از مایع و در برخی دیگر از گاز هیدروژن برای خنک سازی استفاده می شود.

6-  سیستم روغن ژنراتور: در دیزل ژنراتور ها اجزای مکانیکی بسیاری وجود دارد که دائما در حال کار و حرکت می باشند لذا برای کارایی بهتر نیاز است که اجزا روغن کاری شوند. معمولا هر 10 ساعت کار با دیزل ژنراتو باید سطح روغن آن را کنترل کرد و در هر 500 ساعت روغن باید تعویض شود.

7- شارژر باتری:  این قسمت علاوه بر شارژ کردن باتری، میزان شارژ باتری را نشان می دهد، توان این شارژر با توان خروجی ژنراتور متناسب است.

8-  سیستم کنترل:  این قسمت وظیفه کنترل الکتریکی کل سیستم را دارد. قسمتهایی که لازم است کنرل شوند به شرح زیر است

* کنترل ژنراتور : شامل کنترل تمامی پارامتر های دخیل در ژنراتور است که شامل ولتاژ، جریانو فرکانس است.

* کنترل موتور : در قسمت کنترل موتور باید پارامترهای سرعت، میزان روشن بودن، فشار روغن، میزان حرارت سیال خنک کننده و … اندازه گیری شود.
* پنل خاموش و روشن : سیستم روشن و خاموش کردن اتوماتیک که در بعضی از دیزل ژنراتور ها وجود دارد.

9-  سکوی اتصال (شاسی):  هر نوع از دیزل ژنراتور یک قسمت با نام سکوی اتصال دارد که تمامی تجهیزات بر روی آن نصب می شود.

10- سیستم دود خروجی ژنراتور: در دیزل ژنراتور ها به علت تولید دود سمی خروجی نیاز است که سیستمی برای کنترل این دود و جداسازی این قسمت از سایر قسمت ها انجام شود. برای همین منظور در قسمت خروجی موتور این سیستم قراردارد

دیزل ژنراتور بسته به نیاز دارای تجهیزات جانبی ای هستند که از آن جمله میتوان به موارد زیر اشاره کرد :

برد کنترل با قابلیت استارت اتوماتیک به هنگام قطع برق شهر
سیستم پیش گرمکن آب (رادیاتور مخصوص مناطق گرمسیری)
باتری و باتری شارژر اتوماتیک
ضربه گیرهای elastic بین موتور و شاسی و نیز ژنراتور و شاسی
کانوپی (اتاقک) صداگیر و عایق waterproof

انواع مولدها

بر حسب کاربرد، کارخانجات سازنده مولدها چهار نوع را پیشنهاد می دهند: اضطراری (Standby)، پایه (Prime) ، دائم (Continuous) و چند منظوره

مولد اضطراری

در حالت قطع برق شهری به صورت خودکار اقدام به تامین برق مشترکین می کند. یک مدل از ژنراتور بصورت استندبای  ممکن است لازم باشد تا فقط چند ساعت در ماه عمل کند اما مدل‌های دیگری از ژنراتورهای پرایم (Prime) هستند که باید بصورت پیوسته عمل کنند. زمانی که یک ژنراتور جایگزین راه می‌افتد، ممکن است با شرایطی بخصوص عمل کند مانند 10٪ بار اضافه (over load)  .

موارد کاربرد : تامین برق اضطراری بیمارستان ها ، کارخانجات ، ادارات و … بدون اتصال به شبکه

مولد پایه

معمولا در اماکنی که موقتا به برق نیاز دارند به کار می آیند. مانند اردوگاه ها، نمایشگاه ها، اکتشاف معادن و کمپ ها. نباید در کاربردهای ساخت نیروگاه استفاده شود. خروجی با بارهای مختلف در زمان های نامحدود قابل تامین می باشد. این ژنراتورها عموماً قادر به تامین پیک تقاضای100٪ ظرفیت اولیه ekW  با 10٪ ظرفیت بار اضافی برای استفاده در موقعیت‌های ضروری برای ماکزیمم یک ساعت در 12 ساعت می باشند. 10٪ ظرفیت اضافه بار برای زمان محدودی در دسترس است. ( توان اولیه  مطابق با ISO8528 و توان اضافی مطابق با ISO3046 AS2789, DIN6271, and BS5514) این دسته بندی (rating) برای تمامی مدل‌های ژنراتور قابل استفاده نیست.

کاربردهای عمومی :  جایی که ژنراتور تنها مرجع توان باشد برای ارتباط راه دور با معادن، سایت‌های ساختمانی، زمین برگزاری نمایشگاه و فستیوال و غیره است.

مولد دائم

برای امور نیروگاهی یا برق سراسری هستند. قابل استفاده در فراهم کردن توان پیوسته برای یک بار ثابت تا ظرفیت نامی خروجی برای زمانهای نامحدود است. هیچ قابلیت جانشین شدن اضافه باری برای این رتبه در دسترس نیست.برای انتخاب صحیح rating با توزیع کننده‌های مجاز مشورت فرمایید. ( مطابق با ISO8528, ISO3046, AS2789, DIN6271, and BS5514 )

این رتبه بندی  برای تمامی مدل های ژنراتورها قابل استفاده نمی باشد. کاربردهای عمومی : برای ژنراتورهایی که  بار یکسان پیوسته را تامین می‌کنند و یا به صورت موازات با فیدر توان اصلی و دائم شبکه برای ماکزیمم سطح مجاز 8760 ساعت در سال . همچنین ممکن است برای پشتیبانی / پیک شبکه (حتی از طریق اعمال برای 200ساعت در سال) مورد استفاده قرار بگیرند.

همانطور که قبلا هم اشاره شده است ، دیزل ژنراتور از 3 بخش اصلی زیر تشکیل شده :
– موتور دیزل (تولید انرژی مکانیکی دورانی )
– ژنراتور (تبدیل کننده انرژی مکانیکی به الکتریکی)
– تابلو کنترل (تنظیم ،قطع و وصل جریان الکتریکی و محافظت از دیزل ژنراتور)
هر کدام از قسمتهای اصلی توسط شرکتهای متنوع با برندهای مختلفی تولید میشوند. از این میان میتوان در زمینه موتور دیزل به، پرکینز انگلستان(Perkins)،کامینز آمریکا (Cummins) و ولوو پنتا (VOLVO PENTA) و در زمینه ژنراتور به استمفورد انگلستان (Stamford)، لوری سومر فرانسه (Leroy Somer) و مکالته ایتالیا (Meccalte) اشاره کرد.

کوپله دیزل ژنراتور :
کار اتصال موتور دیزل و ژنراتور به هم و نصب آن روی یک شاسی (Structure) فلزی و قرار دادن یک تابلو کنترل را در کنار آن به اصطلاح کوپله کردن (Coupling) گویند.
در دنیا شرکتهایی وجود دارند که منحصراً در صنعت کوپله دیزل ژنراتور فعالیت مینمایند. این شرکتها موتور دیزل و ژنراتور خود را از برندهای ذکر شده در بالا به صورت جداگانه خریداری نموده و آنها را کوپل مینمایند. این شرکتها دیزل ژنراتورهای کوپله خود را بسته به نیاز بازار به صورت دیزل ژنراتور با کانوپی سایلنت، شاسی موبایل و … تحت نام تجاری خود به بازار عرضه مینمایند.
از کوپله کاران بزرگ صنعت دیزل ژنراتور میتوان به برندهای اف.جی.ویلسون FG Wilson و کامینز پاور Cummins Power انگلستان اشاره کرد.به شرکتهایی که دیزل ژنراتور را کوپله مینمایند در اصطلاح پکیجر (Packager) دیزل ژنراتور نیز گفته می شود.

چه عوامی کیفیت کوپله دیزل ژنراتور را مشخص میکند؟
همانطور که اشاره شد موتور دیزل و ژنراتور برای تمام پکیجرها در تمام نقاط دنیا یکسان است. آنچه به طور کلی کیفیت کوپله دیزل ژنراتور را متمایز میکند در ابتدا دقت اسمبل کردن دیزل و ژنراتور و بعد لوازم جانبی مصرفی به کار رفته در کوپله و تابلو کنترل دیزل ژنراتور است.

از نکات واقعی تمایز کوپله دیزل ژنراتور شرکتهای مختلف میتوان به موارد ذیل اشاره کرد:
1. کیفیت قطعات استفاده شده در تابلو کنترل (چینی بودن قطعات به شدت بر روی کیفیت نهایی و قیمت دیزل ژنراتور موثر است).
2. نوع رنگ قطعات فلزی شامل شاسی، فریم تابلو، کوپله دیزل ژنراتور (استفاده از رنگ پودری الکترواستاتیک یا رنگهای متفرقه).
3. نوع و ضخامت ورق به کار رفته در شاسی متناسب با وزن دیزل ژنراتور.
4. استفاده از گلندهای مقاوم به نفوذ آب و گردو غبار جهت تابلو و ژنراتور (قسمتهای الکتریکی).
5. استفاده از چهارچوب Structure مناسب جهت رادیاتور در کوپله دیزل ژنراتور جهت تحمل وزن و جابجا نشدن آن در طول عمر دیزل ژنراتور.
موارد فوق فاکتورهایی هستند که مجموع آنها کیفیت و عمر کوپله دیزل ژنراتور شما را تعیین میکند.

دیزل ژنراتور کوپله فابریک چیست؟
پس از آشنایی مختصر با مفهوم کوپله دیزل ژنراتور نوبت به دیزل ژنراتور کوپله فابریک می رسد.
در بازار دیزل ژنراتور ایران هر دستگاه دیزل ژنراتوری که کار کوپله آن خارج از کشور انجام شده باشد دیزل ژنراتور کوپله فابریک می نامند. مبدا کشور کوپله کننده (اینکه آمریکا باشد یا ترکیه) اثری بر روی نام دیزل ژنراتور کوپله فابریک نمی گذارد. به همین دلیل است که برخی از دیزل ژنراتورهای کوپله شرکتهای معتبر داخلی کیفیتی به مراتب بالاتر از دیزل ژنراتورهای کوپله فابریک (خارجی) دارند.