Cum funcționează un generator diesel?

Cum funcționează un generator diesel?

Generatoarele diesel sunt surse de energie fiabile care convertesc energia chimică stocată în motorină în energie electrică. Sunt utilizate pe scară largă în diverse aplicații, de la furnizarea de energie de rezervă în timpul situațiilor de urgență până la alimentarea locațiilor îndepărtate în care electricitatea din rețea nu este disponibilă. Înțelegerea modului în care funcționează un generator diesel implică examinarea componentelor sale de bază și a proceselor care au loc în cadrul acestora pentru a genera electricitate.

Componentele de bază ale unui generator diesel

Un sistem generator diesel constă de obicei din două componente principale: un motor (în special, un motor diesel) și un alternator (sau generator). Aceste componente lucrează în tandem pentru a produce energie electrică.

1. Motor diesel: Motorul diesel este inima sistemului generator. Este un motor cu ardere care arde motorină pentru a produce energie mecanică sub formă de mișcare de rotație. Motoarele diesel sunt cunoscute pentru durabilitatea lor, eficiența consumului de combustibil și cerințele reduse de întreținere.
2. Alternator: alternatorul transformă energia mecanică produsă de motorul diesel în energie electrică. Face acest lucru printr-un proces numit inducție electromagnetică, în care câmpurile magnetice rotative creează un curent electric într-un set de bobine înfășurate în jurul unui miez de fier.

Principiul de lucru

Principiul de funcționare al unui generator diesel poate fi împărțit în mai multe etape:

1. Injecția și arderea combustibilului: Motorul diesel funcționează pe principiul aprinderii prin compresie. Aerul este aspirat în cilindrii motorului prin supapele de admisie și comprimat la o presiune foarte mare. La vârful compresiei, motorina este injectată în cilindri sub presiune ridicată. Căldura și presiunea fac ca combustibilul să se aprindă spontan, eliberând energie sub formă de gaze în expansiune.
2. Mișcarea pistonului: gazele în expansiune împing pistoanele în jos, transformând energia de ardere în energie mecanică. Pistoanele sunt conectate la un arbore cotit prin intermediul unor biele, iar mișcarea lor în jos rotește arborele cotit.
3. Transfer mecanic de energie: arborele cotit rotativ este conectat la rotorul alternatorului (cunoscut și sub numele de armătură). Pe măsură ce arborele cotit se rotește, rotește rotorul în interiorul alternatorului, creând un câmp magnetic rotativ.
4. Inducție electromagnetică: Câmpul magnetic rotativ interacționează cu bobinele statorului înfășurate în jurul miezului de fier al alternatorului. Această interacțiune induce un curent electric alternativ (AC) în bobine, care este apoi furnizat sarcinii electrice sau stocat într-o baterie pentru utilizare ulterioară.
5. Reglare și control: Tensiunea și frecvența de ieșire ale generatorului sunt reglate de un sistem de control, care poate include un regulator automat de tensiune (AVR) și un regulator. AVR-ul menține tensiunea de ieșire la un nivel constant, în timp ce regulatorul ajustează alimentarea cu combustibil a motorului pentru a menține o viteză constantă și, astfel, o frecvență de ieșire constantă.
6. Răcire și evacuare: motorul diesel generează o cantitate semnificativă de căldură în timpul arderii. Un sistem de răcire, care utilizează de obicei apă sau aer, este esențial pentru a menține temperatura de funcționare a motorului în limite de siguranță. În plus, procesul de ardere produce gaze de evacuare, care sunt expulzate prin sistemul de evacuare.