كيف يعمل مولد كهربائي بالديزل؟

مقدمة حول مولدات الديزل الكهربائية

مولد كهربائي للديزل يجمع بين محرك ديزل تقليدي ومولد كهربائي لإنتاج الطاقة بشكل موثوق عندما تكون أكثر حاجة. أساسا ما يحدث هنا هو أن الطاقة الميكانيكية من حرق الديزل تحولت إلى كهرباء داخل جزء مولد النظام. هذا التحويل يعتمد على شيء يسمى التحفيز الكهرومغناطيسي، على الرغم من أن معظم الناس يريدون فقط أن يعرفوا أنه يعمل بشكل جيد جدا لفترات طويلة. طالما أن هناك وقود وقود كاف متاح، يمكن لهذه المولدات أن تستمر في العمل بشكل مستمر، مما يجعلها مفيدة بشكل خاص خلال انقطاع الكهرباء أو في المواقع النائية حيث لا يمكن الاتصال بالشبكة.

أصبحت مولدات الطاقة الموزعة مهمة جداً للعديد من الصناعات المختلفة لأنها يمكن أن توفر طاقة موثوقة عندما تكون أكثر حاجة، وخاصة في المناطق النائية بعيدة عن الشبكة الرئيسية. خذ مواقع البناء أو المناجم أو أبراج الاتصالات كمثال جيد في هذه الأيام. العمال بحاجة لشيء يمكنهم الاعتماد عليه عندما لا يكون هناك خيار آخر متاح. ما يجعل الـ (دي.إيه.جي) متميزة هو مدى صلابتها لتتعامل مع أي شيء يأتي في طريقها رأيناهم يعملون خلال العواصف الرملية في المناطق الصحراوية والحفاظ على العمليات جارية خلال الرياح الموسمية في المناطق الاستوائية. بالنسبة للمجتمعات المحلية التي تعاني من انقطاع إمدادات الكهرباء بشكل منتظم، فإن وجود محطات كهربائية في الجوار غالباً ما يعني الفرق بين استمرارية الأعمال والإغلاق الكامل.

توليدات الديزل الكهربائية تلعب دوراً حاسماً كأنظمة طاقة احتياطية، وتقلل من وقت التوقف والخسائر عند فشل الطاقة الرئيسية. هذه المولدات تظهر بانتظام في أماكن مثل المستشفيات، ومراكز البيانات الكبيرة، ومواقع البنية التحتية الرئيسية الأخرى حيث لا يمكن أن تكون الكهرباء خارج الاتصال حتى لدقيقة. عندما تنخفض طاقة الشبكة، هذه DEGs يطلقون بسرعة للحفاظ على النظم الحيوية تعمل. إنها تعمل في الأساس كضمان ضد انقطاع التيار الكهربائي الذي يمكن أن يوقف عمليات كاملة، مما يعني أن الأعمال تبقى مفتوحة والمرضى يحصلون على الرعاية دون انقطاع خلال تلك انقطاع الكهرباء غير المتوقع.

المكونات الأساسية لمولد الديزل الكهربائي

فهم المكونات الأساسية لمولد الديزل الكهربائي (DEG) يوفر رؤى حول تشغيله وكفاءته. يلعب كل مكون دورًا حيويًا في تحويل الديزل إلى طاقة كهربائية قابلة للاستخدام. وفيما يلي تحليل لهذه الأجزاء الحرجة.

محرك الديزل: مصدر القوة

في قلب أي مولد كهربائي للديزل يقع محرك الديزل الموثوق به، يحول الوقود إلى طاقة تبقي الأشياء تعمل. هذه المحركات تستمر أطول من معظم المحركات الأخرى الميكانيكيون سيقولون لأي شخص يسأل أن محركات الديزل تحتاج عادة إلى إصلاح أقل مع مرور الوقت مقارنة بمحركات البنزين، وهذا يفسر لماذا الكثير من الشركات تلتزم بها في مختلف الصناعات. حقيقة أنها لا تتحطم في كثير من الأحيان تعني أن العمليات يمكن أن تستمر دون تلك التوقفات المزعجة التي تكلف المال وتضيع الوقت.

المولد: تحويل الطاقة الميكانيكية إلى طاقة كهربائية

يعمل المولد عن طريق تحويل الطاقة الميكانيكية من محرك الديزل يعمل إلى كهرباء قابلة للاستخدام باستخدام شيء يسمى التحفيز الكهرومغناطيسي. ما يجعلهم قيمين جداً هو قدرتهم على الحفاظ على مستويات ثابتة من الجهد في معظم الوقت، شيء يبقي الأضواء تعمل والآلات تعمل دون انخفاض غير متوقع في الطاقة. المصنعون يصنعون هذه الأجزاء مع مراعاة متطلبات خاصة في مختلف الصناعات. يجب أن تتعامل مع ساعات طويلة من التشغيل مع توفير أداء موثوق به يومًا بعد يوم، مما يجعلها مكونات أساسية في كل شيء من معدات البناء إلى مولدات النسخ الاحتياطي في المستشفيات.

نظام الوقود: تزويد المحرك بالديزل

في مولد محركات الديزل (DEG) ، يُعد نظام الوقود مسؤولاً عن الحصول على الديزل حيث يحتاج إلى الدخول إلى داخل المحرك. ويتضمن النظام أشياء مثل مرشحات الوقود وأنواع مختلفة من المضخات التي تلعب دوراً مهماً حقاً في الحفاظ على تشغيل المولد بشكل صحيح. عندما تعمل هذه الأجزاء معًا بشكل جيد، فإنها تحدث فرقًا كبيرًا في كيفية عمل مولد الكهرباء بأكمله. أنظمة الوقود الجيدة لا تساعد فقط في التحكم في كمية الوقود التي تحترق بل أيضاً تمدد مدة استمرارية المولد قبل الحاجة إلى إصلاحات كبيرة أو استبدال.

نظام التبريد: منع ارتفاع درجة الحرارة

نظام تبريد جيد يمنع مولدات الديزل الكهربائية من أن تصبح ساخنة جداً عن طريق تنظيم درجة حرارتها ضمن حدود آمنة. بدون تبريد مناسب، ستتآكل هذه الآلات بسرعة كبيرة وستشكل مخاطر خطيرة على السلامة أثناء التشغيل. معظم الشركات المصنعة تتبع المبادئ التوجيهية المعتمدة في الصناعة عند تصميم أنظمة التبريد، لأن المولدات تحتاج إلى العمل بشكل موثوق سواء كانت جالسة في الصحراء أو تعمل خلال ليال الشتاء الباردة. هذه المعايير تساعد على حماية الأجزاء الحيوية مثل المكبسات والحاويات من التشوه أو الذوبان في ظل ظروف الحرارة القصوى التي يمكن أن تحدث أثناء الاستخدام لفترة طويلة.

لوحة التحكم: إدارة عمليات المولد

اللوحة الضوئية ضرورية لمراقبة عمليات تشغيل مولد DEG، بما في ذلك البدء والوقف وإدارة الحمل. تأتي اللوحات الضوئية الحديثة مزودة بتقنيات متقدمة مثل المراقبة عن بُعد، مما يوفر كفاءة تشغيلية محسّنة. تسمح هذه الميزات بتحسين أداء المولد وتسهيل الإدارة، خاصة في البيئات المعقدة.

كيف يعمل مولد كهربائي بالديزل؟

عملية الاحتراق في المحرك الديزل

كيفية توليد محركات الديزل للطاقة تعتمد على عملية احتراقها، والتي تتبع تسلسل أربع ضربات يعرف باسم الإستيعاب والضغط والطاقة والنفايات. أولاً، يتم سحب الهواء إلى الأسطوانة حيث يتم ضغطه من قبل المكبس المتحرك. عندما تصبح درجة حرارة الضغط ساخنة بما فيه الكفاية، فإنها تُطلق وقود الديزل الذي تم رشّه، مما يخلق دفعة قوية تجبر المكبس على الرجوع إلى أسفل ويخلق عمل ميكانيكي حقيقي. ما يجعل هذه المحركات تبرز هو درجة الكفاءة المثيرة للإعجاب. معظم الناس لا يدركون كم أن الديزل أفضل بكثير عندما يتعلق الأمر بحرق الوقود مقابل محركات الغاز العادية. أرقام العالم الحقيقي تظهر أن محركات الديزل تصل إلى كفاءة تصل إلى 40٪، في حين أن نماذج البنزين القياسية عادة ما تتمكن من مكان ما بين 20٪ إلى 30٪ في أحسن الأحوال.

تحويل الطاقة الميكانيكية بواسطة المولد الكهربائي

في محرك توليد الديزل، يقوم المولد بفعل شيء مهم جداً، يحول الطاقة الميكانيكية من المحرك إلى كهرباء قابلة للاستخدام. عندما يعمل محرك الديزل، يدور المحرك التيار، الذي يخلق ما يسميه المهندسون التحفيز الكهرومغناطيسي. الدوار المتداول في الداخل يولد مجالا مغناطيسيا، وهذا المجال يسبب التدفق الكهربائي من خلال الملفات الثابتة من حوله، مما ينتج تيار متبادل أو طاقة التيار المتردد. تظهر التجارب في العالم الحقيقي أن هذه المحولات الحديثة فعالة جداً أيضاً، وغالباً ما تحصل على أكثر من 90% من معدلات تحويل الطاقة الميكانيكية إلى الطاقة الكهربائية. وهذا يجعلهم مكونات أساسية لتوليد الطاقة الموثوق بها في العديد من الصناعات المختلفة. ولأنها تتعامل مع تحويل الطاقة بشكل جيد جداً، يمكن لمولدات الطاقة أن تواصل توفير الكهرباء بشكل مستقر حتى عندما تتغير الظروف أو يتقلب الطلب على مدار اليوم.

تنظيم الجهد لتحقيق خرج مستقر

الحفاظ على مستويات الجهد ثابتة مهم جدا عند تشغيل مولدات الديزل من خلال جميع أنواع تغييرات الحمل. و الجهاز المنظم بداخله يعمل كدماغ النظام و يقوم بتعديل الطاقة باستمرار وذلك ليبقى حيث يجب أن يكون و لا يحرق أي شيء يتم توصيله به عندما تبدأ الجهد في الانتعاش كثيراً، تتحطم الأشياء بسرعة. رأينا هذا يحدث في مصانع حيث أدى إصابة واحدة إلى تعطيل العديد من الآلات في وقت واحد، مما كلف الشركات الآلاف من الإصلاحات والوقت المفقود. لهذا السبب تأتي طرازات المولدات الجديدة مجهزة بتكنولوجيا تنظيم ذكية هذه الأيام هذه الأنظمة يمكن أن تتعامل مع التغيرات المفاجئة في الطلب أفضل بكثير من الإصدارات القديمة. فقط انظر إلى كيفية عمل مصانع التصنيع الآن - إنها تعتمد بشكل كبير على إمدادات طاقة مستقرة لأن يوم سيء مع فولتاج غير مستقر يعني مشكلة للجميع أسفل مجرى المولد.

التحكم في التردد لضمان توريد طاقة مستقر

الحفاظ على التردد تحت السيطرة مهم جداً عندما يتعلق الأمر بأنظمة إمدادات كهربائية مستقرة. المولدات تحتاج إلى الحفاظ على ترددات الخروج ثابتة حتى تعمل جميع الأجهزة الموصولة إلى الشبكة بشكل صحيح دون مشاكل. معظم الأماكن تعمل على إما 50 أو 60 هيرتز المعايير، على الرغم من أن هذا يختلف بين البلدان مثل أوروبا مقابل أمريكا الشمالية. عندما تبدأ الترددات بالانتقال خارج هذه المعايير، فإن الآلات الحساسة تميل إلى السلوك الخاطئ. لقد رأينا حالات عندما فشلت المعدات الطبية أثناء الجراحة بسبب تقلبات طفيفة، ناهيك عن كيفية تعطيل العمليات الصناعية. لهذا السبب يبقى الالتزام بالقرب من هذه النطاقات الترددية القياسية مهم جداً لكل شيء من خطوط الإنتاج المصنعة إلى الأجهزة المنزلية تعمل بسلاسة يومًا بعد يوم.

تطبيقات مولدات الديزل الكهربائية

طاقة احتياطية للصناعات

تعتمد الشركات في جميع أنحاء العالم على مولدات الديزل الكهربائية (DEGs) عندما تنقطع الطاقة الرئيسية، مما يبقي الأشياء تعمل دون انقطاع كبير. مصانع التصنيع ومراكز البيانات والبنوك كلها تخسر أموالاً كبيرة كلما انقطعت أنظمتها بشكل غير متوقع. خذ التصنيع على سبيل المثال الأبحاث تظهر أن ساعة واحدة فقط بدون طاقة يمكن أن تعني خسارة حوالي 260 ألف دولار أو أكثر. هذه المولدات تعمل كشبكة أمان، وتزود بالطاقة عندما تكون أكثر حاجة وتقلل من احتمال توقف الإنتاج الناجم عن شبكات الكهرباء غير الموثوق بها. العديد من الشركات ترى أنها ليست مجرد احتياطي ولكن البنية التحتية الأساسية في هذه الأيام نظرا إلى مدى اعتمادنا على توافر الطاقة المستمرة.

الطاقة الطارئة للمستشفيات

الحفاظ على تشغيل المعدات الطبية دون توقف أمر مهم جداً لرعاية المرضى في المستشفيات، مما يجعل خيارات الطاقة الاحتياطية ضرورية للغاية. لهذا السبب تعتمد العديد من المرافق على مولدات الديزل الكهربائية (دي جي) للحفاظ على الأمور تعمل عندما يكون هناك انقطاع في التيار الكهربائي. هذه المولدات تمنع آلات الدعم الحيوي وغيرها من الأجهزة الحيوية من الإغلاق، شيء قد يعرض الأرواح للخطر. في حين أن انقطاع الكهرباء في المستشفيات لا يحدث كثيراً، فإنه يخلق مشاكل خطيرة عندما يحدث. في العام الماضي وحده، عدة حوادث في جميع أنحاء البلاد أظهرت ما يحدث عندما تنقطع الطاقة عن المستشفيات بشكل غير متوقع. إن تركيب المصابيح الكهربائية يمنح المستشفيات راحة البال مع العلم أن مرضاهم سيبقون آمنين حتى لو انقطع إمدادات الكهرباء العادية لسبب ما.

حلول الطاقة الاحتياطية السكنية

المزيد والمزيد من الناس الذين يعيشون في المنازل يتحولون إلى مولدات الديزل الكهربائية عندما يحتاجون إلى طاقة احتياطية تعمل بالفعل. عندما تطفئ الأنوار، هذه المولدات تعمل بشكل موثوق به، وهو أمر مهم جداً لأي شخص يهتم بالبقاء مريحًا وآمنًا في الرئيسية .. ويتبع محللون السوق هذا الاتجاه أيضاً، من المتوقع أن يشهد سوق المولدات المنزلية نمواً بنحو 6% سنوياً في المستقبل. الناس يحبون كيف أن هذه الوحدات تبدأ تلقائياً دون أي ضجة، لا تتطلب صيانة كثيرة، ويميلون إلى الاستمرار لسنوات قبل الحاجة إلى استبدال. هذا الجمع يجعل من الـ DEGs معيار الذهب بالنسبة للأسر التي تبحث عن شيء يمكنها الاعتماد عليه خلال انقطاع الكهرباء الحتمي.

المواقع النائية ومواقع البناء

عندما تبني في المناطق النائية أو تعمل في مواقع البناء بعيدة عن خطوط الكهرباء في المدينة، تصبح مولدات الديزل الكهربائية ضرورية للغاية للحفاظ على الأشياء تعمل. بدون هذه الآلات، معظم المشاريع الكبرى ستوقف تماماً. خذ عمليات التعدين على سبيل المثال العديد من المناجم تحت الأرض تعتمد بالكامل على مولدات الديزل لأنها لا يمكن توصيلها بمصادر كهرباء عادية. وذلك ينطبق على طاقم بناء الطرق في مناطق البرية هذه المولدات تستمر في العمل يومًا بعد يوم حتى عندما تنخفض درجات الحرارة إلى ما دون الصفر أو تندلع العواصف الرملية. المهندسون الميدانيون يقسمون بصدقهم لأن لا شيء آخر يضاهي قدرتهم على توفير طاقة ثابتة حيثما يهم أكثر، على الرغم من ما ألقت به الطبيعة الأم عليهم.

الخاتمة: ملخص لكيفية توفير مولدات الطاقة الكهربائية بالديزل طاقة موثوقة.

مولدات الديزل الكهربائية، أو DEGs كما يطلق عليها غالبا، تعمل بشكل جيد جدا في جميع أنواع الحالات حيث وجود الكهرباء الموثوق بها. نراهم يقدمون الطاقة للمصانع عندما تنقطع الشبكة، ويحافظون على تشغيل معدات المستشفيات في حالات الطوارئ، ويعطون الطاقة للمنازل في المناطق النائية، وحتى يضيئون تلك المناطق البناءية النائية. الأمر هو، هذه الآلات تحتاج إلى الرعاية المناسبة والفهم إذا أردنا أن تدوم وتعمل بأفضل طريقة. عندما يأخذ الناس وقتًا للتعلم كيف يتم بناء DEGs وما الذي يجعلهم يعملون ، يحصلون على نتائج أفضل بكثير مع مرور الوقت. و دعنا نواجه الأمر، لا أحد يريد أن يعلق بدون طاقة عندما يتوقف شيء ما بشكل غير متوقع. لهذا السبب المستخدمون الذكاء يعاملون الـ DEGs كأدوات قيمة تساعد على الحفاظ على تدفق طاقة ثابت مهما كانت الحياة ترميها عليهم.

الأسئلة الشائعة

ماذا يعني مولد ديزل كهربائي؟

مولد ديزل كهربائي (DEG) هو نظام يجمع بين محرك ديزل ومولد كهربائي لإنتاج الكهرباء. يستخدم كمصدر طاقة موثوق به في مختلف الصناعات، خاصة في المناطق التي لا يمكن الوصول فيها إلى شبكة الكهرباء الرئيسية.

لماذا تعتبر مولدات الديزل الكهربائية مهمة للصناعات؟

تُعتبر مولدات الديزل الكهربائية حيوية للصناعات لأنها توفر إمدادًا مستمرًا بالطاقة، مما يقلل من خطر التوقف عن العمل الذي قد يؤدي إلى خسائر مالية كبيرة. تضمن استمرار العمليات بشكل سلس أثناء انقطاع التيار الكهربائي، مما يجعلها ضرورية في قطاعات مثل التصنيع ومراكز البيانات.

كيف يساهم محرك الديزل في وظائف المولد؟

يعد محرك الديزل القوة الدافعة للمولد. فهو يحول وقود الديزل إلى طاقة ميكانيكية، والتي يقوم المولد بعد ذلك بتحويلها إلى طاقة كهربائية. يجعل هذا العملية مولدات الديزل الكهربائية فعالة وموثوقة للغاية.

هل يمكن استخدام مولدات الديزل الكهربائية للأغراض السكنية؟

نعم، يتم استخدام مولدات الديزل الكهربائية بشكل متزايد كحلول احتياطية للطاقة السكنية. فهي توفر مصدرًا موثوقًا بالكهرباء أثناء الانقطاعات، وتقدم ميزات مثل بدء التشغيل التلقائي والصيانة المنخفضة.

ما الذي يجعل مولدات الديزل الكهربائية مناسبة للمناطق النائية؟

تُعتبر مولدات الديزل الكهربائية مناسبة للمناطق النائية لأنها مستقلة عن الشبكة الكهربائية الرئيسية. تصميمها القوي يضمن توفير طاقة مستمرة في البيئات القاسية، مما يجعلها ذات قيمة لا تقدر بثمن للمواقع الإنشائية والمشاريع التحتية النائية.