Jak funguje dieselový generátor?

Jak funguje dieselový generátor?

Dieselové generátory jsou spolehlivé zdroje energie, které přeměňují chemickou energii uloženou v motorové naftě na elektrickou energii. Jsou široce používány v různých aplikacích, od poskytování záložního napájení během nouzových situací až po napájení vzdálených míst, kde je elektřina ze sítě nedostupná. Pochopení toho, jak funguje dieselový generátor, zahrnuje zkoumání jeho základních součástí a procesů, které se v nich vyskytují při výrobě elektřiny.

Základní součásti dieselového generátoru

Systém dieselového generátoru se obvykle skládá ze dvou hlavních součástí: motoru (konkrétně dieselového motoru) a alternátoru (nebo generátoru). Tyto komponenty pracují v tandemu a vyrábějí elektrickou energii.

1. Dieselový motor: Vznětový motor je srdcem generátorového systému. Jedná se o spalovací motor, který spaluje naftu za vzniku mechanické energie ve formě rotačního pohybu. Dieselové motory jsou známé svou životností, hospodárností a nízkými nároky na údržbu.
2. Alternátor: Alternátor přeměňuje mechanickou energii produkovanou vznětovým motorem na elektrickou energii. Dělá to prostřednictvím procesu zvaného elektromagnetická indukce, kdy rotující magnetická pole vytvářejí elektrický proud v sadě cívek navinutých kolem železného jádra.

Pracovní princip

Princip činnosti dieselového generátoru lze rozdělit do několika kroků:

1. Vstřikování paliva a spalování: Dieselový motor pracuje na principu kompresního zapalování. Vzduch je nasáván do válců motoru přes sací ventily a stlačován na velmi vysoký tlak. Na vrcholu komprese je motorová nafta vstřikována do válců pod vysokým tlakem. Teplo a tlak způsobí samovolné vznícení paliva a uvolnění energie ve formě expandujících plynů.
2. Pohyb pístu: Expandující plyny tlačí písty dolů a přeměňují energii spalování na energii mechanickou. Písty jsou spojeny s klikovým hřídelem pomocí ojnic a jejich pohyb dolů otáčí klikovým hřídelem.
3. Mechanický přenos energie: Rotující klikový hřídel je spojen s rotorem alternátoru (také známým jako kotva). Jak se klikový hřídel otáčí, otáčí rotor uvnitř alternátoru a vytváří rotující magnetické pole.
4. Elektromagnetická indukce: Rotující magnetické pole interaguje se stacionárními cívkami statoru navinutými kolem železného jádra alternátoru. Tato interakce indukuje střídavý elektrický proud (AC) v cívkách, který je pak dodáván do elektrické zátěže nebo uložen v baterii pro pozdější použití.
5. Regulace a řízení: Výstupní napětí a frekvence generátoru jsou regulovány řídicím systémem, který může obsahovat automatický regulátor napětí (AVR) a regulátor. AVR udržuje výstupní napětí na konstantní úrovni, zatímco regulátor upravuje přívod paliva do motoru tak, aby udržoval konstantní otáčky a tím i konstantní výstupní frekvenci.
6. Chlazení a výfuk: Dieselový motor vytváří během spalování značné množství tepla. Chladicí systém, obvykle využívající vodu nebo vzduch, je nezbytný pro udržení provozní teploty motoru v bezpečných mezích. Kromě toho při spalování vznikají výfukové plyny, které jsou odváděny výfukovým systémem.