I. المكونات الأساسية لمجموعة مولدات الديزل
تتكون مجموعة مولدات الديزل الكاملة بشكل أساسي من أربعة أنظمة أساسية:
1. محرك الديزل (الوحدة الرئيسية)
o يوفر الطاقة الأصلية، وهي في الغالب محركات ديزل ذات أربعة-أشواط تعمل بالضغط والإشعال.
o تحديد الطاقة واستهلاك الوقود والموثوقية وما إلى ذلك لمجموعة المولدات.
2. مولد التيار المتردد المتزامن (وحدة المولدات)
o يحول الطاقة الميكانيكية إلى تيار متردد، وعادة ما يكون مولد إثارة بدون فرش.
o مسؤول عن إخراج الجهد والتيار والحفاظ على استقرار التردد.
3. نظام التحكم والحماية (كابينة التحكم / ATS)
o التشغيل / الإيقاف، وضبط الجهد / التردد، والحماية من الحمل الزائد، وحماية الدائرة القصيرة، ودرجة حرارة الماء وضغط الزيت الذي يتجاوز -الحد الأقصى للإنذار.
o مع ATS (مفتاح النقل التلقائي)، يمكن أن يبدأ تشغيله تلقائيًا عند انقطاع التيار الكهربائي ويتوقف تلقائيًا عند استعادة الطاقة.
4. الأنظمة المساعدة
o نظام الوقود: خزان الوقود، مضخة الوقود، الفلتر
o نظام التشحيم: مضخة الزيت، مبرد الزيت
o نظام التبريد: مجموعة الرادياتير (مروحة خزان المياه) أو المبادل الحراري
o نظام السحب والعادم: فلتر الهواء، المبرد الداخلي، كاتم الصوت، الشاحن التوربيني، أنبوب العادم، إلخ.
o نظام التشغيل: بطارية + تشغيل المحرك
ثانيا. مبدأ العمل
احتراق الديزل ← المكبس يعمل ← يدفع العمود المرفقي للدوران ← يدفع دوار المولد ← يولد تيارًا متناوبًا بسبب قطع المجال المغناطيسي
عملية مفصلة:
1. يقوم محرك الديزل باستنشاق الهواء وضغطه لتوليد درجة حرارة عالية.
2. تعمل مضخة الوقود ذات الضغط العالي- (النوع الميكانيكي أو الإلكتروني) على رش الوقود، ويشتعل وقود الديزل المتذري تلقائيًا عندما يلتقي مع درجة حرارة الهواء المرتفعة-.
3. يتمدد الغاز ويدفع المكبس لأعلى ولأسفل، ويتحول إلى قوة دورانية.
4. يقوم العمود المرفقي بتشغيل دوار المولد للدوران بسرعة عالية، مما يشكل مجالًا مغناطيسيًا دوارًا.
5. يقطع ملف الجزء الثابت خطوط القوة المغناطيسية، وينتج تيارًا متناوبًا ثلاثي الطور-.
6. يقوم نظام التحكم بضبط السرعة والإثارة في الوقت الحقيقي لضمان تردد ثابت 50 هرتز/60 هرتز وجهد كهربائي مستقر.
7. يقوم نظام الحماية بمراقبة حالة تشغيل مجموعة المولدات في الوقت الحقيقي ويقوم تلقائيًا بإنذار أو حتى إيقاف الآلة في حالة ارتفاع درجة الحرارة، انخفاض ضغط الزيت، التحميل الزائد، أو السرعة الزائدة.
ثالثا. سيناريوهات تطبيق مولدات الديزل
بالمقارنة مع مولدات الغاز، فإن أعظم مزايا مولدات الديزل هي: بدء التشغيل السريع، نطاق الطاقة الواسع، عدم الاعتماد على شبكة الطاقة، الموثوقية العالية، وسهولة تخزين الوقود.
1. مصدر الطاقة الاحتياطية (التطبيق الرئيسي)
o المستشفيات ومراكز البيانات والبنوك والمطارات ومترو الأنفاق ومراكز التسوق والمباني الشاهقة-.
o البدء تلقائيًا وتزويد الطاقة خلال عدة ثوانٍ إلى عشرات الثواني عند انقطاع التيار الكهربائي فجأة
2. مصدر الطاقة الرئيسي في المناطق التي لا توجد بها شبكة كهرباء أو المناطق النائية (مصدر الطاقة المحمول)
o المناجم وحقول النفط ومواقع البناء في البرية ومنصات الحفر ومراكز حرس الحدود
o القرى النائية والمخيمات المؤقتة وبناء السكك الحديدية
o الجزر والصحاري ومشاريع الاستكشاف الميداني
3. إمداد الطاقة المستمر / سيناريوهات ضمان الطوارئ
o مصانع خطوط الإنتاج ومصانع الكيماويات والمعادن ومعالجة الصرف الصحي
o محطات الاتصالات الأساسية ومحطات الإذاعة والتلفزيون ومركبات قيادة الطوارئ
o مصدر طاقة مؤقت للمناسبات الكبيرة والحفلات الموسيقية والمعارض
4. سيناريوهات ظروف التشغيل الخاصة
o متطلبات عالية للغاية فيما يتعلق بموثوقية مصدر الطاقة، ولا يُسمح بانقطاع التيار الكهربائي
o الحاجة إلى طاقة عالية، وتشغيل مستمر-على المدى الطويل
o إمداد مناسب بالوقود (الديزل)، وتخزينه بشكل آمن
o البيئات القاسية (درجة الحرارة العالية، درجة الحرارة المنخفضة، الارتفاع العالي، المتربة، إلخ.)
5. المزايا النسبية مع مصادر الطاقة الأخرى
o بالمقارنة مع مولدات الغاز: لا يوجد اعتماد على خطوط أنابيب الغاز الطبيعي، نظام أبسط، تشغيل أسهل، أكثر أمانًا
o بالمقارنة مع مولدات البنزين: طاقة أعلى، توفير الوقود، تكلفة وقود أقل، أداء جيد ضد الانفجارات-، أقل قابلية للاشتعال
o مقارنة بالطاقة الشمسية/طاقة الرياح: لا تتأثر بالطقس، وإمدادات طاقة مستقرة لمدة 24 ساعة