ابزار جانبی
همه دیزل ژنراتورها با بهره‌مندی از موتورهای گازوئیل سوز در کنار بخش آلترناتور (ژنراتور) طراحی شده‌اند و قرار است تا توان الکتریکی بالایی را در سطح برق ۳۸۰ ولت سه فاز صنعتی تولید نمایند. البته تمامی دیزل ژنراتور ها در ظرفیت تولید توان، بهره‌مندی از امکانات، تکنولوژی ساخت و نوع سیستم‌های کنترل اتوماتیک سطح ولتاژ تفاوت‌هایی دارند. اما انواع دیزل ژنراتور را براساس قابلیت‌های کاربردی در سه تیپ مدل‌های اضطراری، پایه و دائمی تفکیک می‌کنند.
کاربرد انواع دیزل ژنراتور تفاوت‌های آشکار با یکدیگر دارند. لذا برای بهره‌مندی مفید از این ماشین‌های قدرتمند و تولید توان مفید در محیط‌های کارگاهی و ساختمانی لازم است تا درک فنی مناسبی از تنوع کاربردی آنها داشته باشید. در این مقاله از گروه انجیکا با نگاهی جامع به بررسی فنی انواع ژنراتور پرداخته و این ماشین‌های قدرتمند تولید توان الکتریکی را از منظر طراحی تا قابلیت‌های کاربردی بررسی می‌کنیم.
انواع ژنراتور و کاربرد آنها
در این دسته بندی با سه نوع سبک متفاوت از طراحی و کاربرد انواع دیزل ژنراتور مواجه هستیم که به قرار زیر هستند:
- دیزل ژنراتورهای اضطراری (Standby)
- دیزل ژنراتورهای پایه (Prime)
- دیزل ژنراتورهای دائم (Continuous)
علاوه‌بر این ۳ تیپ اصلی نمونه‌هایی از دیزل ژنراتورهای چند منظوره نیز طراحی شده است که قابلیت بهره‌مندی در هر ۳ تیپ کاربرد مطرح شده را دارند. در ادامه این مطلب به تشریح کامل فنی و طراحی تا قابلیت‌های کاربردی انواع مدل‌های اصلی می‌پردازیم.
دیزل ژنراتورهای اضطراری (Standby)
ژنراتورهای استندبای (Standby) با قابلیت بهره‌برداری تحت شرایط اضطراری طراحی شده‌اند. این بدان معنی است که از این دیزل ژنراتورها نمی‌توانید برای کارکردهای طولانی مدت برای فعال‌سازی تجهیزات برق صنعتی استفاده کنید. بلکه قرار است تا یک ماشین کمکی در مجموعه شما هنگام قطع برق شبکه سراسری باشد.
انواع دیزل ژنراتور اضطراری (Standby) دارای سیستم ATS (راه‌اندازی خودکار) هستند. این سیستم در سمت پنل راه‌انداز موتور دیزلی نصب شده و سطح ولتاژ برق ورودی مجموعه را دائماً رصد می‌کند تا در صورت قطع جریان برق شبکه سراسری در فرایندی کاملاً خودکار سیستم دیزل ژنراتور را راه‌اندازی کند. از طرفی نظارت کامل بر سیستم تنظیم و تثبیت اتوماتیک سطح ولتاژ (AVR) دارد تا بتواند عملاً خط ولتاژ خروجی دیزل ژنراتور را در سطح ولتاژی ثابت و بدون اعوجاج حفظ کند. دیزل ژنراتورهای اضطراری مناسب محیط‌های بزرگ کارخانه‌ای و یا فضاها با کاربردی حساس مانند نهادهای خدماتی درمانی، مراکز مهم اداری و حتی خدمات شهری و… طراحی شده است تا با قطع برق به هر دلیلی به سرعت وارد عمل شده و کاملاً اتوماتیک برق مجموعه را تأمین نماید.
نگاهی جامع به سیستم ATS
در معرفی انواع دیزل ژنراتور همچنان در سطح مولدهای اضطراری هستیم و قصد داریم تا سیستم اصلی کنترل این مولدها را با نگاه جامع‌تری بررسی کنیم. این سیستم، همان تابلو برق ATS است که تقریباً در تمامی دیزل ژنراتورهای مدرن وجود دارد.
توجه کنید که سیستم ATS (سامانه کنترلی دیزل ژنراتور) یک تابلو برق مستقل از دیگر بخش‌های مجموعه است که بر تمامی شرایط بار بر روی موتور دیزلی سیستم نظارت می‌کند. این سامانه در تمامی دیزل ژنراتورهای مدرن با هدف کنترل بار موتور تعبیه شده است، با این تفاوت که در انواع ژنراتور اضطراری با قابلیت راه‌اندازی خودکار همراه است.
بارزترین قابلیت سیستم ATS کارکرد در حالت انتظار (Standby) است که مادامیکه برق شبکه سراسری حضور دارد، همچنان فعال بوده و با رصد دائمی برق به نوعی در فاز انتظار برای روشن کردن دیزل ژنراتور به سر می‌برد. در صورت قطع برق به سرعت عمل کرده و در کمترین فاصله زمانی دیزل ژنراتور را با تنظیمات دقیق ولتاژ در مدار وارد می‌کند. در کل قابلیت‌های کاربردی سیستم ATS به قرار زیر است:
- استارت و استوپ اتوماتیک دیزل ژنراتور
- کنترل، تنظیم و مانیتورینگ دقیق متغیرهای موتور دیزلی
- بررسی شرایط موتور اعم از درجه حرارت آب، فشار روغن، سرعت دیزل و… برای اعمال دستورات حفاظتی
کاربرد دیزل ژنراتور اضطراری
دیزل ژنراتورهای اضطراری را در توان‌های گوناگون طراحی می‌کنند. قدرتمندترین آنها عملاً توان کافی راه‌اندازی برق واحدهای کارخانه‌ای را دارد، اما مناسب کارهای دائمی و طولانی مدت نیستند. از این دیزل ژنراتورها حتی در مدل‌های پرتوان، فقط می‌توانید در شرایط اضطراری و کارکرد کوتاه در حد فاصل قطع برق شبکه سراسری استفاده کنید. عمده کاربرد دیزل ژنراتور اضطراری (Standby) به قرار زیر است:
- واحدهای کارخانه‌ای
- فضاهای بزرگ ساختمان‌های مسکونی
- نهادها و سازمان‌ها با وظایف حساس مانند مراکز خدماتی درمانی و یا مراکز دیتا سنتر و نهادهای امنیتی
- و…
دیزل ژنراتورهای پایه (Prime)
دیزل ژنراتورهایی هستند که بدون قابلیت راه‌اندازی برق اضطراری طراحی شده‌اند، اما قدرت و قابلیت کافی برای کارکردهای نسبتاً طولانی مدت را دارند. عموماً انواع دیزل ژنراتور پرایم (Prime) را در تیپ مدل‌های کم‌توان و سیار مناسب حضور در فضاهای موقتی طراحی می‌کنند، به شکلی که قادر هستند تا برق کافی یک مکان موقتی برای کارکردی نه چندان طولانی اما پیوسته را تولید نمایند. اردوگاه‌ها، نمایشگاه‌ها، کمپ‌ها، مراکز سیار کارگاه‌های صنعتی و… از جمله چنین مکان‌هایی هستند. از نگاه کلی انواع ژنراتور پرایم حالتی از قابلیت راه‌اندازی دیزل ژنراتور است که به عنوان منبع تأمین برق اصلی مجموعه اما به طور موقت کارایی دارد. حداکثر کارکرد این دیزل ژنراتورها در مواجهه با بارهای کاملاً متغیر حداکثر ۷ الی ۸ ساعت در شبانه‌روز است.
شرایط کارکرد و مدت زمان فعالیت دیزل ژنراتور پرایم بیشتر از انواع ژنراتور اضطراری است، با این وجود شرایط کارکرد دائمی ندارند. زیرا در طولانی مدت بدنه دستگاه گرم شده و از بازدهی آنها به شدت کاسته می‌شود.
کاربرد انواع دیزل ژنراتور پرایم (Prime)
دیزل ژنراتور پرایم تیپ مولدهای سیار گازوئیل‌سوز است. البته این‌طور نیست که به راحتی قادر به حمل و نقل آنها در هر مکانی باشید. بلکه برای راه‌اندازی لزوماً به نصب بر پایه‌های مستحکم نیاز ندارند و روش جابجایی و راه‌اندازی آنها خیلی راحت‌تر و سریع‌تر از دیگر انواع دیزل ژنراتور انجام می‌شود. در عین حال مناسب کار در مکان‌هایی هستند که فاقد جریان برق بوده، اما نیاز به توان محدود برای کارکردی محدود دارند. مانند:
- انواع کشتی‌های باربری و مسافربری
- مراکز نظامی، نمایشگاهی، خدماتی و یا کمپ‌های تفریحی و گردشگری
- مجتمع‌های اداری و تجاری
- کارخانجات کوچک تولیدی
- کارگاه‌ها
- تأمین برق شهرک‌های صنعتی و مسکونی
- و…
تفاوت انواع دیزل ژنراتور پرایم و اضطراری
قبل از آنکه به معرفی تیپ‌های کاملاً حرفه‌ای انواع دیزل ژنراتور بپردازیم، بهتر است تا در این بخش پس از معرفی مدل‌های اضطراری و پرایم نگاهی به تفاوت این دو داشته باشیم. زیرا گاهاً دیده شده که حتی مهندسین کاربلد، سطح کاربرد ژنراتورهای پرایم و اضطراری را در ردیف یکدیگر در نظر می‌گیرند. اما این دو نوع ژنراتور تفاوت‌های آشکاری دارند. از قبیل:
- انواع ژنراتور پرایم به عنوان منبع اصلی تأمین برق در مجموعه‌های صنعتی و ساختمانی کارایی دارند. این در حالی است که هرگز نمی‌توانیم از مدل‌های اضطراری (Standby) برای کارکرد منبع اصلی مجموعه استفاده کنیم.
- مدت زمان کارکرد دیزل ژنراتورهای پرایم ۷ الی ۸ ساعت است که خیلی بیشتر از مدت زمان کارکرد دیزل ژنراتورهای اضطراری با فعالیت ۳ الی ۴ ساعته است.
- ژنراتورهای پرایم برای کار در فضاها فاقد برق سراسری طراحی شده‌اند. اما مدل‌های اضطراری برای کوپل شدن با برق شبکه سراسری کارایی دارند.
- ژنراتورهای پرایم حتی در بزرگترین آنها از قابلیت راه‌اندازی سریع برخوردار هستند. این در حالی است که مدل‌های اضطراری به دلیل بهره‌مندی سیستم‌های سنکرون کننده روش نصب و راه‌اندازی طولانی‌تری دارند.
