I. Podstawowe elementy agregatu prądotwórczego Diesla
Kompletny agregat prądotwórczy diesla składa się głównie z czterech podstawowych układów:
1. Silnik Diesla (jednostka główna)
o Zapewnia oryginalną moc, głównie czterosuwowym-silnikom wysokoprężnym o zapłonie samoczynnym.
o Określa moc, zużycie paliwa, niezawodność itp. agregatu prądotwórczego.
2. Synchroniczny generator prądu przemiennego (generator)
o Przekształca energię mechaniczną w prąd przemienny, zwykle w bezszczotkowy generator wzbudzenia.
o Odpowiedzialny za napięcie wyjściowe, prąd i utrzymanie stabilności częstotliwości.
3. Układ sterowania i zabezpieczeń (szafa sterownicza / ATS)
o Start/stop, regulacja napięcia/częstotliwości, zabezpieczenie przed przeciążeniem, zabezpieczenie przed zwarciem, alarm temperatury wody i ciśnienia oleju powyżej-limitu.
o Dzięki ATS (automatycznemu przełącznikowi zasilania) może uruchomić się automatycznie po odcięciu zasilania sieciowego i automatycznie zatrzymać się po przywróceniu zasilania.
4. Układy pomocnicze
o Układ paliwowy: zbiornik paliwa, pompa paliwa, filtr
o Układ smarowania: pompa oleju, chłodnica oleju
o Układ chłodzenia: zespół chłodnicy (wentylator zbiornika wody) lub wymiennik ciepła
o Układ dolotowy i wydechowy: filtr powietrza, chłodnica powietrza doładowującego, tłumik, turbosprężarka, rura wydechowa itp.
o Układ rozruchowy: akumulator + rozruch silnika
II. Zasada działania
Spalanie oleju napędowego → Tłok działa → Napędza wał korbowy, aby się obracał → Napędza wirnik generatora → Wytwarza prąd przemienny w wyniku przecięcia pola magnetycznego
Szczegółowy proces:
1. Silnik wysokoprężny wdycha powietrze i spręża je, aby wytworzyć wysoką temperaturę.
2. Wysokociśnieniowa pompa paliwowa (mechaniczna lub elektroniczna) wtryskuje paliwo, a rozpylony olej napędowy zapala się samoistnie, gdy zetknie się z powietrzem o-temperaturze.
3. Gaz rozszerza się i popycha tłok w górę i w dół, przekształcając się w moc obrotową.
4. Wał korbowy napędza wirnik generatora, aby obracał się z dużą prędkością, tworząc wirujące pole magnetyczne.
5. Uzwojenie stojana przecina linie sił magnetycznych, wytwarzając na wyjściu trójfazowy prąd przemienny.
6. Układ sterowania dostosowuje prędkość i wzbudzenie w czasie rzeczywistym, aby zapewnić stabilną częstotliwość 50 Hz/60 Hz i stabilne napięcie.
7. System zabezpieczający monitoruje stan pracy agregatu prądotwórczego w czasie rzeczywistym i automatycznie alarmuje lub nawet zatrzymuje maszynę w przypadku wysokiej temperatury, niskiego ciśnienia oleju, przeciążenia lub nadmiernej prędkości.
III. Scenariusze zastosowań generatorów diesla
W porównaniu z generatorami gazowymi największymi zaletami generatorów diesla są: szybki rozruch, szeroki zakres mocy, brak zależności od sieci energetycznej, wysoka niezawodność i łatwe magazynowanie paliwa.
1. Zasilanie rezerwowe (aplikacja główna)
o Szpitale, centra danych, banki, lotniska, metro, centra handlowe,-wieżowce
o Automatyczne uruchamianie i dostarczanie zasilania w ciągu kilku do kilkudziesięciu sekund w przypadku nagłej awarii zasilania sieciowego
2. Główne źródło zasilania na obszarach bez sieci energetycznej lub w odległych regionach (zasilacz mobilny)
o Kopalnie, pola naftowe, dzikie budowy, platformy wiertnicze, posterunki straży granicznej
o Odległe wioski, obozy tymczasowe, budowa kolei
o Wyspy, pustynie, projekty eksploracji złóż
3. Scenariusze ciągłego zasilania/zapewnienia awaryjnego
o Fabryczne linie produkcyjne, zakłady chemiczne, hutnictwo, oczyszczanie ścieków
o Stacje bazowe łączności, stacje radiowe i telewizyjne, wozy dowodzenia służb ratowniczych
o Tymczasowe zasilanie dużych imprez, koncertów, wystaw
4. Scenariusze specjalnych warunków pracy
o Niezwykle wysokie wymagania dotyczące niezawodności zasilania, niedopuszczalne przerwy w dostawie prądu
o Potrzeba dużej mocy i długotrwałej-ciągłej pracy
o Wygodne zaopatrzenie w paliwo (diesel), bezpieczne przechowywanie
o Trudne warunki (wysoka temperatura, niska temperatura, duża wysokość, zapylenie itp.)
5. Przewagi porównawcze z innymi źródłami zasilania
o W porównaniu z generatorami gazu: brak zależności od rurociągów gazu ziemnego, prostszy system, łatwiejsza obsługa, bezpieczniejsze
o W porównaniu z generatorami benzynowymi: większa moc, oszczędność paliwa, niższy koszt paliwa, dobra-wybuchowość, mniej palność
o W porównaniu z energią słoneczną/energią wiatrową: brak wpływu pogody, stabilne zasilanie przez 24 godziny