I. רכיבים בסיסיים של סט גנרטור דיזל
סט גנרטור דיזל שלם מורכב בעיקר מארבע מערכות ליבה:
1. מנוע דיזל (יחידה ראשית)
o מספק את הכוח המקורי, בעיקר מנועי דיזל עם הצתה דחיסה ארבע פעימות-.
o קובע את ההספק, צריכת הדלק, האמינות וכו' של סט הגנרטור.
2. מחולל AC סינכרוני (יחידת גנרטור)
o ממירה אנרגיה מכנית לזרם חילופין, בדרך כלל מחולל עירור ללא מברשות.
o אחראי על פלט מתח, זרם ושמירה על יציבות התדר.
3. מערכת בקרה והגנה (ארון בקרה / ATS)
o התנע/עצירה, התאמת מתח/תדר, הגנה מפני עומס יתר, הגנה מפני קצר חשמלי, אזעקת טמפרטורת מים ולחץ שמן מעל-מגבלה.
o עם ATS (מתג העברה אוטומטי), זה יכול להתחיל אוטומטית כאשר מתח החשמל מנותק ולהפסיק באופן אוטומטי כאשר המתח חוזר.
4. מערכות עזר
o מערכת דלק: מיכל דלק, משאבת דלק, מסנן
o מערכת שימון: משאבת שמן, מצנן שמן
o מערכת קירור: מכלול רדיאטור (מאוורר מיכל מים) או מחליף חום
o מערכת היניקה והפליטה: מסנן אוויר, מצנן ביניים, משתיק קול, מגדש טורבו, צינור פליטה וכו'.
o מערכת התנעה: מצבר + התנעת מנוע
II. עקרון עבודה
בעירת דיזל ← הבוכנה אכן עובדת ← מניע את גל הארכובה להסתובב ← מניע את רוטור הגנרטור → יוצרת זרם חילופין עקב חיתוך השדה המגנטי
תהליך מפורט:
1. מנוע הדיזל שואף אוויר ודוחס אותו ליצירת טמפרטורה גבוהה.
2. משאבת הדלק בלחץ-גבוה (סוג מכני או אלקטרוני) מתיזה דלק, והדיזל המרוסק מתלקח באופן ספונטני כשהוא פוגש את האוויר בטמפרטורה הגבוהה-.
3. הגז מתרחב ודוחף את הבוכנה למעלה ולמטה, והופך לכוח סיבובי.
4. גל הארכובה מניע את רוטור הגנרטור להסתובב במהירות גבוהה, ויוצר שדה מגנטי מסתובב.
5. פיתול הסטטור חותך את קווי הכוח המגנטיים, ומוציא זרם חילופין תלת-פאזי.
6. מערכת הבקרה מתאימה את המהירות והעירור בזמן אמת כדי להבטיח תדר 50Hz/60Hz יציב ומתח יציב.
7. מערכת ההגנה עוקבת אחר מצב ההפעלה של הגנרטור בזמן אמת ומזעיקה אוטומטית או אפילו עוצרת את המכונה במקרה של טמפרטורה גבוהה, לחץ שמן נמוך, עומס יתר או מהירות יתר.
III. תרחישי יישום של גנרטורים דיזל
בהשוואה למחוללי גז, היתרונות הגדולים ביותר של גנרטורים דיזל הם: הפעלה מהירה, טווח הספק רחב, ללא תלות ברשת החשמל, אמינות גבוהה ואחסון דלק קל.
1. ספק כוח גיבוי (יישום ראשי)
o בתי חולים, מרכזי נתונים, בנקים, שדות תעופה, רכבות תחתיות, קניונים, בניינים גבוהים-
o הפעל ואספקת חשמל אוטומטית תוך מספר שניות עד עשרות שניות כאשר מתח החשמל נפסק לפתע
2. ספק כוח ראשי באזורים ללא רשת חשמל או אזורים מרוחקים (ספק כוח נייד)
o מכרות, שדות נפט, אתרי בנייה בטבע, פלטפורמות קידוח, עמדות משמר גבול
o כפרים מרוחקים, מחנות זמניים, בניית מסילות ברזל
o איים, מדבריות, פרויקטים של חקר שטח
3. אספקת חשמל רציפה / תרחישי אבטחת חירום
o קווי ייצור במפעל, מפעלים כימיים, מטלורגיה, טיפול בשפכים
o תחנות בסיס תקשורת, תחנות רדיו וטלוויזיה, רכבי פיקוד חירום
o אספקת חשמל זמנית לאירועים גדולים, קונצרטים, תערוכות
4. תרחישי תנאי הפעלה מיוחדים
o דרישות גבוהות במיוחד לאמינות אספקת החשמל, אין מותרות הפסקות חשמל
o צורך בהפעלה רציפה-בעוצמה גבוהה
o אספקת דלק (דיזל) נוחה, אחסון בטוח
o סביבות קשות (טמפרטורה גבוהה, טמפרטורה נמוכה, גובה רב, מאובק וכו')
5. יתרונות השוואתיים עם מקורות כוח אחרים
o בהשוואה למחוללי גז: אין תלות בצינורות גז טבעי, מערכת פשוטה יותר, תפעול קל יותר, בטוח יותר
o בהשוואה למחוללי בנזין: הספק גבוה יותר, חיסכון בדלק, עלות דלק נמוכה יותר, ביצועים טובים נגד פיצוץ-, פחות דליק
o בהשוואה לאנרגיה סולארית/אנרגיית רוח: לא מושפע ממזג האוויר, אספקת חשמל יציבה למשך 24 שעות