Com funciona un generador dièsel?

Com funciona un generador dièsel?

Els generadors dièsel són fonts d'energia fiables que converteixen l'energia química emmagatzemada en el combustible dièsel en energia elèctrica. S'utilitzen àmpliament en diverses aplicacions, des de proporcionar energia de reserva durant emergències fins a alimentar ubicacions remotes on l'electricitat de la xarxa no està disponible. Entendre com funciona un generador dièsel implica examinar els seus components bàsics i els processos que es produeixen al seu interior per generar electricitat.

Components bàsics d'un generador dièsel

Un sistema de generador dièsel normalment consta de dos components principals: un motor (específicament, un motor dièsel) i un alternador (o generador). Aquests components funcionen conjuntament per produir energia elèctrica.

1. Motor dièsel: el motor dièsel és el cor del sistema generador. És un motor de combustió que crema gasoil per produir energia mecànica en forma de moviment rotatiu. Els motors dièsel són coneguts per la seva durabilitat, eficiència de combustible i baixos requisits de manteniment.
2. Alternador: l'alternador converteix l'energia mecànica produïda pel motor dièsel en energia elèctrica. Ho fa mitjançant un procés anomenat inducció electromagnètica, on els camps magnètics rotatius creen un corrent elèctric en un conjunt de bobines enrotllades al voltant d'un nucli de ferro.

Principi de funcionament

El principi de funcionament d'un generador dièsel es pot dividir en diversos passos:

1. Injecció i combustió de combustible: el motor dièsel funciona amb un principi d'encesa per compressió. L'aire entra als cilindres del motor a través de les vàlvules d'admissió i es comprimeix a una pressió molt alta. En el pic de compressió, el gasoil s'injecta als cilindres a alta pressió. La calor i la pressió fan que el combustible s'encengui espontàniament, alliberant energia en forma de gasos en expansió.
2. Moviment dels pistons: els gasos en expansió empenyen els pistons cap avall, convertint l'energia de la combustió en energia mecànica. Els pistons estan connectats a un cigonyal mitjançant bielles i el seu moviment cap avall fa girar el cigonyal.
3. Transferència d'energia mecànica: el cigonyal giratori està connectat al rotor de l'alternador (també conegut com a induït). Quan el cigonyal gira, fa girar el rotor dins de l'alternador, creant un camp magnètic giratori.
4. Inducció electromagnètica: el camp magnètic giratori interacciona amb les bobines de l'estator estacionàries enrotllades al voltant del nucli de ferro de l'alternador. Aquesta interacció indueix un corrent elèctric altern (CA) a les bobines, que després es subministra a la càrrega elèctrica o s'emmagatzema en una bateria per al seu ús posterior.
5. Regulació i control: la tensió i la freqüència de sortida del generador estan regulades per un sistema de control, que pot incloure un regulador de tensió automàtic (AVR) i un regulador. L'AVR manté la tensió de sortida a un nivell constant, mentre que el governador ajusta el subministrament de combustible al motor per mantenir una velocitat constant i, per tant, una freqüència de sortida constant.
6. Refrigeració i escapament: el motor dièsel genera una quantitat important de calor durant la combustió. Un sistema de refrigeració, normalment amb aigua o aire, és essencial per mantenir la temperatura de funcionament del motor dins dels límits segurs. A més, el procés de combustió produeix gasos d'escapament, que s'expulsen a través del sistema d'escapament.