آقای ژنراتور

 
تو زندگی پرمشغله امروز، برق مثل خون تو رگ می‎مونه؛ نباشه هیچ کدوم از اعضای بدن‎تون کار نمیکنن. نبود برق تو این دوره زمونه عملاً یعنی زندگی تعطیل! ولی خب ازونجایی که بشر همیشه راه حلی برای مشکلاتش پیدا کرده، برای این مشکل هم یه اختراعاتی داشته که قراره بیشتر راجع بهش یاد بگیریم.

برق اضطراری راه حل این مشکله، اما برق اضطراری از کجا میاد؟ برق اضطراری جایگزین برق شهریه که توسط یک مولد انرژی باید تولید و وارد مدار سیستم بشه. مولد هم وسیله‌ایه که وظیفه داره از یه انرژی دیگه به عنوان منبع استفاده کنه و ازش انرژی الکتریکی تولید کنه. ژنراتور‎ها نوع مهم و کاربردی این مولد‎ها هستند که در این موارد ازشون استفاده میشه.

1. ژنراتور چیست؟

کلمه ژنراتور از کلمه generate به معنای تولیدکردن مشتق شده. در کل به وسیله‎ای که انرژی مکانیکی (حرکتی) رو به برق تبدیل کنه ژنراتور میگن.

2. انواع ژنراتور

ژنراتور بسته به وسعت و میزان مصرف محل مورد نظر، انواع مختلفی داره: موتور برق برای مصارف کم (مثل خونه)، ژنراتور گازسوز و دیزل ژنراتور برای مصارف بیشتر (مجتمع‌های تجاری یا مسکونی بزرگ).
بر اساس توان خروجی به دو دسته تک فاز و سه فاز تقسیم میشن: خروجی تک فاز بیشتر در مناطق مسکونی و روستایی کاربرد داره و خروجی سه فاز برای تاسیسات برقی و استفاده‎های تجاریه.
بر اساس نوع سوخت مصرفی هم تقسیم بندی میشن: دیزلی، بنزینی، گازی، دوگانه سوز و... .
همچنین مولد‎ها با توجه به مدت زمان استفاده به چهار دسته تقسیم میشن:

1. مولد‎های اضطراری (Standby):

این نوع مولد‎ها بیشتر برای تامین برق اضطراری بیمارستان‎‎ها، کارخانه‎‎ها، ادارات و ... استفاده میشه. وقتی برق شهری قطع میشه این مولد شروع به تامین برق اون بخش میکنه.

2. مولد‎های پایه (Prime):

این ژنراتور‎ها برای استفاده‎‎های موقتی در مکان‎‎هایی مثل نمایشگاه، اردوگاه، کمپ، معادن و... مورد استفاده قرار می‌گیره.

3. مولد‎های دائم(Continuous):

ژنراتور‎های دائم این توانایی رو دارند که به صورت پیوسته روشن باشن و تولید برق کنن؛ بنابراین بیشتر درنیروگاه‎ها، برای تامین برق در وسعت منطقه‌ای و با زمان نامحدود استفاده میشه.

4. مولد‎های چند منظوره: 

و در آخر هم ژنراتور‎های چند‎منظوره که ترکیبی از انواع بالاست و بسته به شرایط میشه از اون‎ها استفاده کرد.

در این مقاله قراره درباره ژنراتور دیزلی، که رایج ترین نوع ژنراتور هست صحبت کنیم.

3. دیزل ژنراتور چیست ؟

دیزل ژنراتور کاربردی‎ترین نوع ژنراتوره که با سوخت دیزل (گازوییل) کار می‌کنه. دیزل ژنراتور ، انرژی شیمیایی سوخت گازوییل رو به انرژی الکتریکی، یا همون برق، تبدیل می‌کنه.  دلیل انتخاب سوخت دیزل هم اینه که حرارت کمتر تولید میکنه (که باعث عمر بیشتر دستگاه میشه)، قدرت بیشتری نسبت به سوخت‌های دیگه، مثل بنزین داره و قیمتش پایین‎تره. به دلیل قدرت و دوام بالا و همچنین ارزانتر بودن دیزل ژنراتور ، از اون برای تولید برق در بلند مدت (میتونه هفته ها به طور مداوم کارکنه) و به طور مداوم استفاده میشه.

از دیزل ژنراتور ها در صنایع مختلفی از جمله حمل و نقل، ساختمان سازی، مخابرات، کشتی سازی، مدارس و بیمارستانها و... به عنوان منبع اصلی تولید برق یا به عنوان سیستم تامین برق اضطراری استفاده میشه.

4. اجزای دیزل ژنراتور :

دیزل ژنراتور به طور کلی از سه قسمت تشکیل شده: موتور دیزلی وآلترناتور (یا دینام) و قطعات فرعی مثل کانوپی، شاسی و... . اما این قطعات چی هستن و چیکار میکنن؟

1. موتور: 

موتور دیزل ژنراتور قلب اولش محسوب میشه؛ وظیفه داره انرژی شیمیایی سوخت رو به انرژی مکانیکی تبدیل و وارد آلترناتور کنه و آلترناتور رو به حرکت دربیاره تا فرآیند تولید برق آغاز بشه. موتور برای آغاز کار نیاز به جریان الکتریکی مستقیم (حدود 24-12 ولت) داره که معمولاً از طریق باطری تامین میشه.

خرید موتور دیزل ژنراتور : 

در خرید موتور باید به توان مکانیکی خروجی، حجم مخزن سوخت، قدرت آلترناتور و... توجه بشه.

2. ژنراتور (دینام یا آلترناتور) : 

دینام، قلب دوم دیزل ژنراتور شماست! اینجا دقیقاً همون اتفاقی میوفته که دنبالشیم، تولید برق! موتور، انرژی حرکتی رو وارد دینام میکنه و دینام هم طی انرژی مکانیکی رو از طریق میدان‎های مغناطیسی به انرژی الکتریکی تبدیل میکنه (حالا که از میدان مغناطیسی و تولید الکتریسیته حرف زدیم، یه فاتحه‎ای هم بخونیم برسه به روح مرحوم فارادی که مبدع این روش‌ها بوده!).

خرید دینام: 

دینام‎ها انواع مختلفی دارند که بسته به میزان استفاده شما و متناسب با توان خروجی دستگاه باید انتخاب بشن.

3. سیستم سوخت: 

سیستم سوخت دیزل ژنراتور شامل: تانک یا مخزن، لوله از مخزن به سوخت(وارد کردن سوخت به موتور)، لوله سرریز سوخت(مانع نشت سوخت روی ژنراتور)، پمپ (در ژنراتورهای بزرگ سوخت رو از مخزن اصلی به مخزن مصرف روزانه منتقل میکنه)، جداکننده آب و سوخت (آب و مواد دیگه رو از سوخت جدا میکنه تا به سیستم آسیب نرسه و تمیز بمونه)، انژکتور (سوخت رو کاملاً تمیز و داخل محفظه احتراق پمپاژ میکنه) میشه.

4. تنظیم کننده یا رگولاتور ولتاژ: 

این سیستم وظیفه داره ولتاژ خروجی از سیستم رو کنترل و جریان رو به جریان مستقیم یا متناوب تبدیل کنه. به این سیستم AVR که مخفف Automatic Voltage Regulation (تنظیم‌کننده خودکار ولتاژ) است، هم میگن.

5. سیستم خنک‎‌کننده و اگزوز:

سیستم خنک‎کننده، یکی از مهم‎ترین سیستم‎ها در دیزل ژنراتور ه که با خنک نگه‎داشتن مجموعه، از آسیب به قطعات جلوگیری میکنه. برای این‎کار یا از مایع‎های خنک‎کننده یا از گاز هیدروژن استفاده میشه. در مقیاس معمول از رادیاتورهای استاندارد برای این‎کار استفاده میشه.

سیستم اگزوز یا دود خروجی، سیستمیه که برای کنترل و خارج‎کردن دودهای سمی، حاصل از فرآیندها طراحی شده. جنس این لوله‎ها معمولاً از فولاد، چدن یا آهن نرمه که به موتور وصل میشه و گازهای سمی (خصوصاً قاتل زنجیرهای، مونوکسیدکربن) رو از ژنراتور خارج و به بیرون منتقل میکنه.

6. سیستم روغن: 

تمامی اجزای متحرک در یک سیستم مکانیکی، نیاز به روغن‌کاری دارن تا بتونن خوب و روون کارکنن. بنابراین ژنراتور ها هم سیستم روغن‌کاری مخصوصی دارن که این کار رو برعهده داره.

7. شارژر باطری و باطری: 

برای استارت اولیه موتور نیاز به برق مستقیم هست که توسط باطری تامین میشه. شارژر باطری هم باطری ژنراتور رو شارژ میکنه و میزان شارژ باطری رو هم نشون میده.

موقع خرید باطری باید حواسمون باشه که توان شارژر با توان خروجی مولد متناسب باشه.

8. سیستم کنترل:

سیستم کنترل دیزل ژنراتور ، بر عملکرد اجزای الکتریکی نظارت و سعی در حذف دخالت نیروی انسانی در سیستم داره. سیستم کنترل دیزل ژنراتور بر این اجزا نظارت داره: 

ژنراتور: 

ولتاژ جریان و تمام متغییرهای وابسته به ژنراتور رو چک میکنه.

موتور: 

سرعت، مدت زمان روشن بودن، درجه حرارت، درجه روغن و... رو بررسی میکنه.

پنل خاموش روشن: 

سیستم اتوماتیک روشن‎ خاموش شدن، که اکثر ژنراتورهای امروزی دارن.

9. شاسی (سکوی اتصال یا چهارچوب اصلی) و کوپله کردن: 

شاسی که به وسیله اون موتور به آلترناتور وصل و تمام قطعات دیزل ژنراتور دست دوم در آخر روش سوار میشه.

کوپله کردن دیزل ژنراتور ، به وصل کردن موتور و آلترناتور و یک تابلو کنترل وسوار کردنشون روی شاسی اصلی کوپله کردن (Coupling) میگن. خیلی از شرکت ها وجود دارد که قطعات رو تولید نمیکنن و فقط از شرکت های بزرگ میخرن و کوپله میکنن.

یه اصطلاحی هم وجود داره تو بازار به اسم دیزل ژنراتور کوپله فابریک؛ به دیزل ژنراتور هایی که کار کوپله کردنشون خارج از ایران انجام شده و خیلی با کیفیت هستن کوپله فابریک میگن. پس اگر ژنراتور کوپله فابریک نباشه کار کوپله کردن توسط شرکتهای داخلی انجام شده.

اندازه این شاسی باید متناسب با اندازه قطعات دیزل ژنراتور مون باشه به طوری که قطعات راحت روش سوار بشن. ضخامت ورق شاسی هم باید تحمل وزن قطعات رو داشته باشه.

10. پنل کنترل: 

این وسیله امکان نظارت کاربر بر سیستم دیزل ژنراتور رو فراهم میکنه و شامل این بخش‎های  اصلیه:

کلید روشن خاموش دستگاه(به طور دستی و غیر اتوماتیک)
موتورسنج (پارامترهایی مانند دما ماده خنک‌کننده، سرعت چرخش موتور ولتاژ باطری و... رو نشون میده)
ژنراتورسنج (پارامترهایی مثل ولتاژ و جریان خروجی ژنراتور رو نمایش میده)
و سایر کنترل‎کننده‎ها (که فاز سوییچ انتخابگر، سوییچ فرکانس و... رو مشخص میکنه)

سیر تا پیاز دیزل ژنراتور یا هرآنچه درباره یک دیزل ژنراتور باید بدانید (قسمت دوم)