نحوه کارکرد نیروگاه دیزلی
نیروگاه دیزلی از موتور دیزلی به عنوان محرک اصلی جهت به حرکت درآوردن دینام و تولید برق استفاده می کند. نیروگاه های دیزلی معمولا برای تولید برق در مقیاس کوچک یا به عنوان منابع پشتیبان برق در مناطق دور افتاده یا در مواقع اضطراری استفاده می گردد.
در این مقاله قصد داریم بدانیم نحوه کارکرد نیروگاه دیزلی چیست ؟ و چه اجزایی دارد، اصول کار، مزایا، معایب و کاربردهای نیروگاه های دیزلی میپردازیم.
نیروگاه دیزل چیست؟
نیروگاه دیزلی به نیروگاهی اطلاق می شود که از موتور دیزلی به عنوان محرک اصلی برای به حرکت درآوردن دینام و تولید برق استفاده می کند. موتور دیزل یک موتور احتراق داخلی بوده که انرژی شیمیایی سوخت دیزل را به انرژی مکانیکی تبدیل می کند. سپس انرژی مکانیکی جهت چرخاندن شفت یک دینام استفاده می شود که آن را به انرژی الکتریکی تبدیل می کند.
نیروگاه دیزلی از چندین بخش و یا سیستم تشکیل شده ، که برای تولید برق با هم کار می کنند.
اجزای نیروگاه دیزلی عبارتند از:
- موتور دیزل
- سیستم ورودی هوا
- سیستم اگزوز
- سیستم تامین سوخت
- سیستم خنک کننده
- سیستم روغن کاری
- سیستم راه اندازی
- آلترناتور
- صفحه کنترل
نحوه کارکرد نیروگاه دیزلی چگونه است؟
نحوه کارکرد نیروگاه دیزلی بدین صورت است که، بر اساس چرخه چهار زمانه یک موتور دیزل ایجاد میگردد. چهار ضربه موتور دیزل عبارتند از:
- نحوه کارکرد نیروگاه دیزلی بر اساس چرخه چهار زمانه موتور دیزل طراحی شده است. این چرخه به طور مداوم در سیلندرهای موتور تکرار میشود و باعث تولید انرژی مکانیکی و سپس انرژی الکتریکی میگردد. چهار ضربه اصلی موتور دیزل عبارتند از:
۱– (Intake Stroke)
در این مرحله، سیستم ورودی هوا باز میشود و هوای تازه از محیط بیرون وارد سیلندر میگردد. پیش از ورود، هوا از فیلتر هواعبور کرده تا از گرد و غبار و آلودگی‌ها پاک شود. با پایین رفتن پیستون، حجم سیلندر افزایش یافته و هوا به داخل کشیده میشود.
۲– (Compression Stroke)
پس از بسته شدن سوپاپ ورودی، پیستون به سمت بالا حرکت کرده و هوای موجود در سیلندر را تحت فشار شدید قرار می‌دهد. در این مرحله دما و فشار هوا به میزان بسیار بالایی می‌رسد و شرایط برای احتراق خودکار سوخت آماده میشود.
۳– (Power Stroke)
در این مرحله، سیستم سوخت‌رسانی مقدار دقیقی از سوخت دیزل را از طریق انژکتور به داخل سیلندر تزریق میکند. سوخت با هوای داغ و متراکم ترکیب شده و بدون نیاز به جرقه، خودبه‌خود مشتعل میشود. این احتراق باعث آزاد شدن حجم زیادی از انرژی میشود که نیروی آن پیستون را به سمت پایین می‌راند و ضربه قدرت ایجاد میکند. این بخش اصلی‌ترین منبع تولید انرژی مکانیکی موتور است.
۴– (Exhaust Stroke)
پس از پایان احتراق، پیستون دوباره به سمت بالا حرکت میکند و گازهای سوخته از طریق سوپاپ اگزوز از سیلندر خارج می‌شوند. سیستم اگزوز وظیفه دارد این گازها را به بیرون منتقل کرده و همزمان سطح صدای موتور را کاهش دهد.
چرخه فوق برای هر سیلندر موتور تکرار می شود. ضربات قدرت سیلندرهای مختلف برای ایجاد چرخش صاف و مداوم میل لنگ هماهنگ می شوند. میل لنگ توسط یک کوپلینگ یا یک تسمه به دینام متصل می گردد. دینام انرژی مکانیکی میل لنگ را به انرژی الکتریکی تبدیل کرده. سپس انرژی الکتریکی از طریق یک صفحه کنترل به بار یا شبکه تحویل داده می شود.
سیستم خنک کننده آب یا هوا را از طریق موتور به گردش در می آورد تا گرمای اضافی را حذف نماید و دمای مطلوب را حفظ کند. سیستم روغن کاری روغن را به قسمت های متحرک موتور می رساند تا اصطکاک و سایش را کاهش دهد. سیستم استارت هوای فشرده یا الکتریسیته را برای راه اندازی اولیه موتور فراهم می کند.
سیستم‌های پشتیبان موتور دیزلی
برای کارکرد پایدار و بدون وقفه نیروگاه دیزلی، چندین سیستم جانبی نقش مهمی ایفا می‌کنند:
- سیستم خنک‌کننده: آب یا هوا را در اطراف موتور به گردش در می‌آورد تا حرارت اضافی جذب و دفع شود و دمای موتور در سطح مطلوب باقی بماند.
- سیستم روغن‌کاری: روغن را به بخش‌های متحرک مانند میل‌لنگ، یاتاقان‌ها و سوپاپ‌ها می‌رساند تا اصطکاک کاهش یافته و سایش قطعات به حداقل برسد.
- سیستم استارت: وظیفه راه‌اندازی اولیه موتور را برعهده دارد. این سیستم می‌تواند بر اساس سیستم الکتریکی (باتری و استارتر) عمل کند.
- سیستم کنترل و مانیتورینگ: شامل بردهای کنترلی و سنسورها است که وضعیت موتور (دما، فشار روغن، سرعت، ولتاژ خروجی و…) را بررسی کرده و در صورت بروز مشکل هشدار یا فرمان خاموشی صادر میکند.
مزایای نیروگاه های دیزلی
- طراحی ساده و نصب راحت
- نیاز به فضای کم جهت راه اندازی
- قابلیت جابجایی و حمل
- دارای قابلیت شروع و توقف سریع که تلفات آماده به کار بودن را کاهش می دهد.
- نیروگاه دیزلی در مقایسه با نیروگاه های زغال سنگ دارای راندمان حرارتی بالا و مصرف سوخت پایینی هستند.
- این نوع نیروگاه مستقل از منابع خارجی آب یا زغال سنگ کار کنند.
- نیروگاه های دیزلی می توانند منبع تغذیه قابل اعتماد و انعطاف پذیری را برای اوج بار یا موقعیت های اضطراری فراهم کنند.
معایب نیروگاه های دیزلی
- قیمت بالای سوخت دیزل
- ظرفیت محدودی دارند و برای تولید برق در مقیاس بزرگ مناسب نیستند.
- به دلیل انتشار گازهای گلخانه ای آلودگی هوا و صدا تولید می کنند.
- نمی توانند تحت شرایط اضافه بار برای مدت طولانی کار کنند.
نمونه پروژه های نیروگاه دیزلی دیزل صنعت
کاربرد نیروگاه های دیزلی
از نیروگاه های دیزلی برای موارد زیر استفاده میشود:
- منابع آماده به کار یا پشتیبان برق برای صنایع، مجتمع های تجاری، بیمارستان ها و … در هنگام قطع برق یا خرابی شبکه
- منابع متحرک یا قابل حمل برق برای مناطق دورافتاده، سایت های ساخت و ساز، اردوگاه های نظامی و … ( جایی که اتصال به شبکه در دسترس یا امکان پذیر نیست.)
- نیروگاه های اوج بار برای تکمیل انواع دیگر نیروگاه ها در دوره های تقاضای بالا یا عرضه کم
- نیروگاه های اضطراری برای خدمات ضروری مانند ارتباطات، تامین آب و غیره در هنگام بلایای طبیعی یا جنگ
- نیروگاه های شروع برای نیروگاه های بزرگ بخار یا برق آبی که نیاز به چرخش اولیه توربین های خود دارند
جهت مشاوره خرید و استعلام قیمت، نصب و راه اندازی، راهنمایی، گارانتی و مشخصات فنی انواع دیزل ژنراتور با کارشناسان دیزل صنعت تماس بگیرید. (۳۳۳۵۹۸۱۸ – ۰۴۱ )
