Je těžké si to představit, ale před více než stoletím elektřina právě vstupovala do života našich předků. Moderní domy, sklady, staveniště se bez elektřiny neobejdou. Spotřebitelé se nacházejí téměř všude. V případě výpadku proudu je v mnoha zařízeních instalováno nepřerušitelné napájení a dieselagregáty (DGU).
Co je to dieselový generátor
Dieselové generátory jsou zdrojem elektřiny využívající kapalné palivo. Jsou to stacionární nebo mobilní elektrárny, které přeměňují mechanickou (kinetickou) energii rotace na elektrický proud. Dieselové generátory tak poskytují autonomní napájení jakéhokoli zařízení.
Zařízení a princip činnosti
Konstrukce DGU je generátorová jednotka střídavého proudu (alternátor) se spalovacím motorem. Pro zajištění správného provozu a dodávky elektřiny v malých dieselových elektrárnách jsou instalovány další jednotky:
- řídicí jednotka (manuální, automatická);
- palivová nádrž;
- snímače provozu jednotek;
- elektrické rozvody;
- rám, na kterém je zařízení nebo kontejner připevněn.
Princip činnosti generátorového soustrojí je jednoduchý: při spalování paliva v motoru se otáčí klikový hřídel, který zase začíná otáčet rotor generátoru. Díky tomu se mění magnetické póly a ve vinutí statoru vzniká indukční proud střídavého napětí.
Pojistky – pojistkové vložky – chrání obvod v případě zkratu. Pro změnu a úpravu parametrů jsou instalovány automatické spínače a další odpory. Používají se snímače hladiny oleje, počítadla motohodin a další přístrojové vybavení.
Typy dieselových elektráren
Dieselové agregáty mohou fungovat jak pro nepřetržitou dodávku elektřiny, tak v případě nouzového napájení jako záložní zdroj energie. Alternativní zdroje elektřiny se liší konstrukčními možnostmi, typem ovládání – ruční nebo automatické a technickými vlastnostmi.
Druhy provedení
Elektrické dieselové generátory jsou k dispozici v otevřené a uzavřené verzi. Otevřené možnosti se používají hlavně ve volně stojících konstrukcích nebo namontované ve speciálních kontejnerech. Venkovní modely jsou vybaveny ochranným krytem pro ochranu zařízení před vlivy prostředí, zejména srážkami.
Kromě toho se vyrábějí mobilní mobilní generátory. Takové zdroje elektřiny lze snadno přepravovat. Obvykle se používají tam, kde je potřeba mobilita, například pro pořádání koncertů a veřejných akcí pod širým nebem, zajišťují osvětlení opravovaných silničních úseků.
Metody chlazení
Klasifikace dieselagregátů se provádí podle typu chlazení motoru. Vzhledem k tomu, že při provozu vzniká teplo, musí se někde odvádět. Je jednodušší a levnější organizovat chlazení vzduchem. Spolu se vzduchem se však do motoru dostávají i cizí částice. Proto se často používá uzavřený kapalinový systém.
Typy generátorů
Soupravy dieselagregátů jsou klasifikovány podle typu generátoru. Existují dva typy:
- synchronní, s konstantní rychlostí. Proces je regulován mechanismem, který stabilizuje špičky vnějších zatížení;
- asynchronní, jehož frekvence neodpovídá standardní frekvenci. Pro stabilní nepřerušovaný provoz je potřeba měnič, který poslouží jako usměrňovač.
Výkonová klasifikace
Důležitým kritériem pro klasifikaci dieselových generátorů je vyrobený výkon. Spadají do tří hlavních kategorií:
- nízký výkon – do 20 kW. Jedná se o domácí vzduchem chlazené napájecí zdroje;
- střední výkon – od 20 do 200 kW. Většinou mobilní instalace s ochranným pouzdrem;
- vysoký výkon – přes 200 kW. Dieselové elektrárny, převážně stacionárního typu, i namontované na podvozku automobilu nebo v přívěsu. Výkon může přesáhnout několik megawattů.
Stojí za zmínku! K napájení velké továrny nebo vesnice stačí elektrický generátor o výkonu 2,5 MW.
Aplikace generátoru
DGU nelze přičítat ekonomickým a ekologickým způsobům výroby elektřiny. Svými vlastnostmi však zaujaly místo alternativních nebo záložních zdrojů.
Jako záložní zdroj elektrické energie se používají dieselgenerátory např.
- ve venkovských osadách, hotelech, motorestech;
- čerpací stanice;
- v kancelářských a obchodních organizacích;
- ve farmacii;
- v kontinuálním cyklu výroby;
- ve vojenských a hasičských sborech;
- ve zdravotnických zařízeních, zejména tam, kde musí zařízení fungovat bez poruch.
Kromě toho jsou DGU široce používány tam, kde není centralizované napájení:
- na akcích, koncertech;
- v osadách, kde žijí pracovníci na směny;
- na turistických základnách a na expedicích;
- při výstavbě vzdálených zařízení a silnic;
- v zemědělství;
- při záchranných akcích.
Výhody a vlastnosti
Hlavní výhodou dieselagregátů je zajištění nepřetržitého napájení a dodávky elektřiny na odlehlých a těžko dostupných místech. Kromě toho:
- poskytují více energie, na rozdíl od benzínových generátorů;
- lze použít kdykoli během dne a za každého počasí;
- mají široký teplotní rozsah provozu – od -40 do + 40 ° C;
- vybaven automatizací (ne všechny modely), která umožňuje obnovit napájení během několika sekund v případě výpadku proudu;
- snadné na údržbu.
Ale jsou tu i nevýhody:
- v závislosti na motoru mohou být náročné na kvalitu motorové nafty;
- znečišťovat životní prostředí emisemi;
- nemohou být instalovány uvnitř obydlí;
- při umístění uvnitř budovy je vyžadováno dobré větrání místnosti;
- je nutné udržovat úroveň zatížení, protože chod naprázdno povede k rychlému opotřebení;
- náklady na palivo.
S rozvojem technologií nahrazují DGU nové typy napájecích zařízení, včetně tzv. ekologických. Zejména jsou schopny akumulovat elektřinu ze solárních panelů nebo akumulovat přebytky a dodávat je při špičkovém zatížení. Naftové generátory jsou ale stále žádané, vč. díky své všestrannosti.
Jaká jsou kritéria pro výběr
Před nákupem dieselagregátu se musíte rozhodnout pro typ napájení. Může se jednat o jednofázový zdroj střídavého proudu, třífázové generátory 380 V a vysoce specializované stejnosměrné instalace.
Důležitým kritériem je výkon generátorového soustrojí. Pro stanovení požadovaného DGU je nutné vypočítat celkovou spotřebu všech elektrických spotřebičů připojených k síti – osvětlení lamp, sporáků, zařízení atd. Celková zátěž zahrnuje dodatečně připojené spotřebiče: kompresory, vrtačky, pily, ledničky atd. Výkon dieselagregátu by měl převyšovat všechna připojená zařízení o 25 %.
Rovněž stojí za to věnovat pozornost přítomnosti střídačů (usměrňovačů proudu), úrovni automatizace, dostupnosti dalších možností v závislosti na účelu a oblasti použití.
Například spotřeba paliva a objem nádrže přímo ovlivňují autonomii práce. Empiricky bylo zjištěno, že na výrobu jedné kWh elektrické energie spotřebuje DGU 0,02 kg paliva. To znamená, že generátor o výkonu 100 kW spotřebuje asi 2,4 litru nafty za hodinu. Jedná se o průměrnou hodnotu, která závisí na výrobci a provozních podmínkách, ale poskytuje představu o nákladech.
Dieselová elektrárna je stacionární nebo přenosné zařízení, jehož činnost je zaměřena na výrobu elektřiny.
Stejnosměrný dieselový generátor pracuje na motorovou naftu, o rychlé návratnosti nemá smysl mluvit, protože účelem DGU je zajistit záložní napájení objektů v případě výpadků proudu.
Dva příklady stejnosměrného dieselového generátoru
DGU je tedy nutné v případě periodických nebo trvalých výpadků proudu, ale generátory se používají i na odlehlých místech, kde není možná elektrifikace, například na ropných a plynových polích, kempech, lesních domech, vědeckých stanicích, objektech ve výstavbě , vlaky, lodě atd. .d.
Cena dieselových generátorů závisí na výrobci, modelu a výkonu. DC dieselové generátory představují pohodlný, bezpečný a ekonomický způsob výroby elektřiny.
Typy a rozdíly
Na trhu je mnoho výrobců dieselových generátorů. Hlavní rozdíly jsou v rozměrech, typu použitého motoru, výkonu a výkonu.
Několik dalších modelů
Před nákupem dieselagregátu byste si měli pečlivě přečíst technické vlastnosti, provozní podmínky a záruční povinnosti výrobce.
Existují kombinované modely, ve kterých můžete po instalaci filtrů změnit typ použitého paliva. Provoz zařízení je založen na přeměně mechanické energie na energii elektrickou.
Při výběru dieselového generátoru věnujte pozornost:
- frekvence otáčení;
- moc
- jmenovitý proud;
- jmenovité napětí (od několika kW do 10 MW).
Jedním z důležitých kritérií je způsob získávání elektromagnetického pole pro syntézu elektřiny, na jehož základě se rozlišují synchronní a asynchronní generátory. Rozlišujte rozsah a funkčnost.
Několik typů přenosných stejnosměrných dieselových generátorů
Při hodnocení funkčnosti hrají důležitou roli následující faktory:
- charakteristika volnoběhu;
- nastavovací charakteristika;
- vnější vlastnost.
Synchronní
Generátory tohoto typu se vyznačují vysokou konstrukční složitostí a nižší přesností. Jsou ideální pro napájení záložního napájení a provozních zařízení s jalovou zátěží.
Schéma zařízení a příklady 30 kW synchronních dieselových generátorů, stojí přibližně 315 000 rublů (5,289 40 USD) a 50 kW (330 kVA), stojí přibližně 000 XNUMX rublů
Zařízení tohoto typu jsou odolná proti zapínacím proudům, které jsou několikanásobně vyšší než jmenovité hodnoty. Takové parametry jsou typické pro čerpadla, kompresory, elektromotory a další zařízení.
Hlavní výhoda takových modelů spočívá ve stabilitě výstupního napětí, hlavní nevýhodou je proudové přetížení, při zvýšené zátěži se zvyšuje proud ve vinutí rotoru. Charakteristickým rysem synchronního generátoru je přítomnost sestavy kartáčů s omezenou životností.
Asynchronní
Generátory tohoto typu se vyznačují trvanlivostí, spolehlivostí, snadným provedením, odolností proti zkratu a zatížení, což umožňuje jejich použití spolu se svařovacím zařízením. Plynulost toku proudu umožňuje připojit zařízení citlivá na poklesy napětí.
Přehled asynchronních dieselových generátorů
Asynchronní dieselové generátory jsou vhodné pro dodávku elektřiny do zařízení a zařízení s aktivní zátěží (nabíjení baterie, osvětlení, topná tělesa). Nízká tvorba tepla při syntéze elektrického proudu nevyžaduje chladicí systém, tento faktor umožňuje utěsnění jednotky, čímž se zvyšuje její třída a ochrana proti vlhkosti.
Asynchronní generátory jsou nestabilní vůči značnému přetížení, ale existuje prostor pro zlepšení výkonu. Asynchronní generátor se startovacím posilovačem zvládne špičky.
Podle typu vytvoření magnetického pole se rozlišují následující typy:
- zařízení s permanentními magnety, liší se nízkým výkonem, vhodné pro domácí použití;
- s nezávislým buzením – energie je dodávána do vinutí z vnějších zdrojů (akumulátory, baterie), používané při provozu automatických zařízení;
- se samobuzením – vinutí přijímá energii z generátoru.
Existují jednotky se sériovým, paralelním a smíšeným buzením.
Podle typu generovaného proudu se rozlišují následující typy:
- jednofázový. Vyrábějí 220 V, jsou považovány za nejběžnější. Jsou určeny pro aplikaci v životních podmínkách;
- třífázový. Vyrábí 380 V, zajišťují přímé napájení velkých budov, průmyslových objektů i celých vesnic.
Odrůdy podle způsobu zařazení:
- manuální – start se provádí v manuálním režimu, některé modely jsou vybaveny dálkovým ovládáním, dosah nepřesahuje 25 m;
- poloautomatický – ruční start je kombinován s automatizací dalších pracovních procesů.
- automatický – proces spouštění se provádí bez lidského zásahu (automaticky). Takový spouštěcí systém je důležitý v místech, kde jsou výpadky proudu nepřijatelné (serverovny, nemocnice, banky atd.). Generátory je možné připojit do jedné sítě, která je řízena automaticky přes velín.
Stacionární a rámový model (pro instalaci na přívěs nebo podvozek) vysoce výkonných dieselových generátorů
Hlavní možnosti konfigurace:
- v pouzdře;
- v kovové nádobě;
- otevřeno.
Všechny modifikace mají určité vlastnosti. Pro konkrétní úkol je nutné vybrat DC generátory, i tichý model se doporučuje provozovat s pouzdrem nebo krabicí. Generátory lze použít jako trvalý i dočasný zdroj elektrické energie, s výběrem správného modelu vám pomůže specialista.
Výhody a nevýhody
Výhody DC dieselových generátorů:
- ziskovost;
- vysoký výkon;
- schopnost pracovat v náročných podmínkách při nízkých teplotách se zvýšenou prašností;
- rozdílný výkon generátorů umožňuje jejich použití pro řešení různých problémů bez ohledu na úroveň a třídu;
- ziskovost;
- XNUMX% tovární připravenost všech modulů, je vyžadováno pouze připojení;
- možnost intenzivního používání.
Nevýhody instalací tohoto typu zahrnují velké rozměry a vysokou hmotnost, stejně jako vysoké náklady. Všechny nevýhody jsou kompenzovány řadou výhod.
Modely, výrobci a ceny
Náklady na instalace se pohybují v několika stovkách tisíc rublů, existuje několik desítek výrobních společností. Největší poptávka je po jednotkách Sdmo, Aksa, Cummins, Wilson. RID GmbH je jedním ze světově proslulých výrobců stejnosměrných dieselových generátorů.
Trh výrobce je obrovský a nemá smysl uvádět všechny modely, nejdůležitějším principem výběru je zdroj motoru před plánovanou údržbou, náklady na údržbu a dostupnost náhradních dílů
Populární modely: RID 10/48 DC E-SERIES S, RID 15/48 DC E-SERIES a další, cena se pohybuje mezi 430-780 tisíc rublů.
V Rusku se TSS Slavyanka zabývá výrobou DC DGU, náklady na generátory se pohybují mezi 200-500 tisíci rubly.
přihláška
Dieselové stejnosměrné generátory se používají v různých oblastech, jejich poptávka je dána schopností zajistit nepřerušované napájení v nejnáročnějších provozních podmínkách.
Rozměry a vzhled stejnosměrných dieselových generátorů používaných v dopravních a námořních plavidlech
V dopravě, námořních plavidlech, podnicích elektrolýzního průmyslu, v metalurgických závodech jsou DC zařízení nepostradatelná. Elektrárny tohoto typu jsou také instalovány v dieselových lokomotivách, v nákupních a skladových komplexech, ve zdravotnických zařízeních, používají se v geologii, těžbě ropy.
Další oblasti použití:
- Telekomunikační systémy;
- nabíjení elektrické dopravy;
- nepřerušitelné zdroje energie;
- letecká a železniční doprava;
- vojenské vybavení;
- hybridní energetické systémy.
Zařízení lze použít jako samostatný a pomocný zdroj energie. Dieselové generátory jsou velmi žádané v situacích, kdy jsou zvýšené požadavky na spolehlivost dodávky proudu. Při výběru modelu hraje důležitou roli počet spotřebičů energie, charakter zátěže a jmenovitý výkon.
Domácí použití
Dieselové elektrocentrály jsou vhodné i pro domácí použití, jsou nepostradatelné v oblastech, kde často dochází k výpadkům proudu. Při výběru zařízení pro domácnost nebo na venkov je hlavním kritériem bezhlučnost jednotky.
Je také důležité vybrat správné místo pro instalaci, generátor by neměl zasahovat do ostatních. Elektrárnu je možné instalovat v blízkosti domu, přednost je třeba dát modelům v kontejneru, instalační prostor je předem vybetonován.
V domě musí být zajištěna samostatná místnost pro minielektrárnu, kolem instalace ze všech stran musí zůstat prostor minimálně 1 m. 1,5násobek hmotnosti instalace, podklad musí obsahovat izolační materiály.
Důležitou roli hraje také zajištění větrání, v místnosti musí být zajištěn přítok studeného vzduchu a odtok teplého vzduchu, k tomu jsou vybaveny speciální otvory, spaliny musí být odváděny samostatným potrubím.
