در این مقاله، جنبه‌های مختلف ژنراتورهای گازی، از جمله عملکرد، کاربرد، اجزای کلیدی و انواع مختلف موجود در بازار را بررسی خواهیم کرد. درک مکانیک و کاربردهای عملی ژنراتورهای گاز برای کسانی که به دنبال یک راه حل برای تامین برق قابل اعتماد هستند یا افراد کنجکاو در مورد عملکرد داخلی این ماشین های قدرتمند هستند، بسیار مهم است.
ژنراتور گازی چیست؟
ژنراتورهای گازی که به عنوان ژنراتورهای گازسوز نیز شناخته می‌شوند، دستگاه‌هایی هستند از یک موتورگاز سوز و یک ژنراتور یا آلترناتور تشکیل شده است که سوخت (معمولاً گاز طبیعی) را به انرژی الکتریکی تبدیل می‌کنند. این ماشین‌ها به‌طور گسترده با کاربرد های مختلف،بطور موقت به عنوان منبع برق اضطراری و یا گاهی دائمی درخانه‌ها، مشاغل و ادارات و مکان های عمومی مانند بیمارستان ها و تالارها و... ، سایت‌های ساخت‌وساز و حتی برخی از صنایع برای تامین برق زمانی که منبع تغذیه قابل اعتمادی در دسترس نیست، استفاده می‌شوند.
اهمیت و کاربرد ژنراتورهای گازی
ژنراتورهای گازی با کاربرد قابل اعتماد به عنوان منبع تغذیه پشتیبان در مواقع اضطراری یا قطع برق، نقش مهمی در زندگی مدرن ما ایفا می کنند. بهره گیری از آنها در زمان های اضطراری موجب می شود که وسایل و دستگاه های ضروری مانند یخچال، تجهیزات پزشکی و سیستم های ارتباطی بدون اختلال و قطعی به کار خود ادامه می دهند.
ژنراتور گازی کارژن همچنین به طور گسترده در صنایع، سایت‌های ساختمانی و مکان‌های دورافتاده که ممکن است برق شبکه در دسترس نباشد، استفاده می‌شود. آنها منبع تولید برق قابل اعتماد و قابل حملی را برای کارکرد ماشین آلات، ابزارها و سایر تجهیزات لازم برای کاربردهای مختلف فراهم می کنند.
چگونگی عملکرد یک ژنراتور گازی
در قلب یک ژنراتور گازی، اصل تبدیل انرژی شیمیایی ذخیره شده در سوخت به انرژی مکانیکی نهفته است که سپس به انرژی الکتریکی تبدیل می شود. این فرآیند شامل احتراق کنترل شده سوخت برای ایجاد مخلوط گاز با دمای بالا و فشار بالا است.
سوخت همراه با یک مخلوط هوا یا اکسیژن در داخل محفظه احتراق ژنراتور گازی مشتعل می شود. احتراق حاصل انرژی را به شکل گازهای داغ که به سرعت در حال انبساط هستند آزاد می کند. این انرژی یک پیستون یا توربین را به حرکت در می آورد که به یک ژنراتور الکتریکی (آلترناتور)متصل است.
ژنراتور گازی چگونه کار می کند؟
ژنراتورهای گازی از طریق یک سری مراحل کار می کنند که شامل مصرف سوخت، احتراق، تولید برق و دفع گاز زائد می شود. این فرآیندها توسط اجزا و سیستم های مختلف درون ژنراتور مدیریت و نظارت می شوند.
فرآیند گام به گام تولید گاز
• تامین سوخت: ژنراتور گازی سوخت را از مخزن ذخیره، مانند خط لوله گاز طبیعی، مخزن پروپان یا مخزن گازوئیل می گیرد.
• احتراق سوخت: سوخت با هوا یا اکسیژن در محفظه احتراق مخلوط می شود، محفظه احتراق جایی که گاز مشتعل می شود تا احتراق کنترل شده ایجاد شود.
• تولید انرژی مکانیکی: انرژی آزاد شده از طریق احتراق، یک پیستون یا توربین را به حرکت در می آورد که به یک ژنراتور الکتریکی متصل است.
• تبدیل انرژی الکتریکی: انرژی مکانیکی از طریق فرآیند القای الکترومغناطیسی ژنراتور به انرژی الکتریکی تبدیل می شود.
• توان خروجی: انرژی الکتریکی تولید شده برای استفاده از طریق پریزها یا اتصالات الکتریکی در دسترس قرار میگیرد.
• دفع گاز زائد: گازهای زائد تولید شده در حین احتراق مانند دی اکسید کربن و بخار آب از طریق سیستم اگزوز خارج می شوند.
مکانیسم تولید برق توسط ژنراتورهای گازی
ژنراتورهای گازی از یک دینام برای تولید برق استفاده می کنند. دینام از یک استاتور و یک روتور تشکیل شده است. هنگامی که روتور به دلیل انرژی مکانیکی تولید شده توسط فرآیند احتراق می چرخد، میدان مغناطیسی جریان الکتریکی را در سیم پیچ های استاتور القا می کند و انرژی الکتریکی تولید می کند.
اجزای کلیدی و قطعات یک ژنراتور گازی
سیستم سوخت و تامین سوخت
سیستم سوخت شامل اجزایی مانند مخزن سوخت، پمپ بنزین و انژکتورهای سوخت است که تامین پایدار سوخت را برای محفظه احتراق تضمین می کند.
کنترل پنل و قطعات الکتریکی
پنل کنترل قطعات مختلف الکتریکی از جمله کلیدهای مدار، تنظیم کننده های ولتاژ و ابزارهای نظارتی را در خود جای داده است. این قطعات عملکرد ژنراتور را نظارت و کنترل می کنند و کارایی و ایمنی آن را تضمین می کنند.
اجزای مختلف ژنراتور یا آلترناتور
ژنراتور شامب بخش های مختلف از جمله روتر که سیستم الکترومغناطیسی اصلی ژنراتور است روتر بخش دورانی است که جهت ایجاد تعامل در سیم پیچ و میدان مغناطیسی تولید شده مورد استفاده قرار میگیرد تا انرژی تولید را به بخش بعدی که استاتور است انتقال دهد.
استاتور سیم پیچی ثابت است که با استفاده از انرژی ایجاد شده در میدان مغناطیسی روتر، انرژِی الکتریکی را تولید میکند .
بخش تنظیم خودکار ولتاژ برق تولیدی کارت AVRنام دارد.
این بخش ولتاژ را در پایانه خروجی برق ژنراتور به طور خودکار تنظیم میکند. البته باید به این نکته اشاره کرد که در موتور برق ها و ژنراتورهای کمتر از 8 کیلو وات این قابلیت وجود ندارد. به همین دلیل است که در زمان استفاده از این نوع دستگاه های بدون کارت AVR به دلیل نوسان ولتاژ برخی از دستگاه های الکتریکی دچار آسیب می شوند.
اجزای مختلف کنترل پنل برق - تابلو برق
محل قرار گیری سیتم های فرمان و کنترل ژنراتور و انواع فیوز ها،کنترل پنل ،شارژر باتری و.. تابلو برق ژنراتور است که از اجزای مختلف با کاربرد های خاص تشکیل شده است.
کنترل پنل را مرکز فرمان فرمان ژنراتور گازی کوهلر می‌نامند. این بخش اعلاناتی مانند خرابی یا بروز مشکل در یک بخش را اعلام میکند. کنترل پنل محل خاموش و روشن کردن دستگاه و یا حتی محدود کردن توان خروجی آن است. همچنین عملکرد های گوناگونی مانند تعیین زمان سرویس دوره ای و بسیاری موارد دیگر را می توان در این قسمت تنظیم نمود.
تمامی کنترل پنل ها دارای باتری برای تامین برق کنترل پنل و استارت زدن هستند. همچنین شارژر باتری بخش دیگری است در زمان روشن بودن دستگاه باا جریان و ولتاژی مشخص باتری را شارژ میکند.
بخش دیگیری که در تابلو برق ژنراتور وجود دارد کلید اضطراری است که در زمان بروز مشکل یا خطر و زمانی که امکان خاموش کردن ژنراتور بطور متداول وجود ندار مورد استفاده قرار میگیرد.
انواع متداول ژنراتورهای گازی
نتیجه گیری
با درک نحوه عملکرد ژنراتورهای گازی، اجزای سازنده آنها و انواع مختلف موجود، افراد و مشاغل می توانند هنگام انتخاب ژنراتور مناسب برای نیازهای خاص خود تصمیمات آگاهانه بگیرند. علاوه بر این، رعایت شیوه های نگهداری مناسب و پیروی از دستورالعمل های ایمنی، عملکرد ایمن و کارآمد را تضمین می کند و طول عمر ژنراتور را افزایش می دهد. چه برای برق پشتیبان اضطراری و چه برای تامین برق مداوم، ژنراتورهای گازی دارایی با ارزشی هستند که آرامش خاطر و برق بدون وقفه را در مواقعی که بیشتر مورد نیاز است فراهم می‌کنند.