Дизель-генератор
Обычно выполнен в виде передвижной или стационарной установки для использованния в качестве источника основного или резервного электроснабжения.
Принцип работы дизель-генератора
Вкратце принцип можно описать так:
Энергия расширения газов, образующихся при воспламенении сжатого топлива в цилиндрах дизельного двигателя, преобразуется посредством кривошипно-шатунного механизма в механическую энергию вращения коленчатого вала.
Ротор генератора, приводимый в движение валом двигателя, вращаясь, возбуждает электромагнитное поле, создающее ЭДС (электродвижущую силу) на обмотках генератора.
ЭДС в противофазе формирует выходное напряжение на обмотках статора, которое стабилизируется устройством управления и подаётся потребителям электроэнергии.
Основные компоненты и узлы
Двигатели, применяемые в дизель-генераторах
В сравнении с бензиновыми, дизельные двигатели имеют ряд преимуществ: меньшая стоимость и расход топлива, больший ресурс, более высокая пожаробезопасность.
Эти факторы особенно важны в случае долговременного применения электростанции в качестве основного источника электроснабжения или при продолжительном подключении ее в качестве резервного.
Среди отечественных производителей можно отметить продукцию Ярославского (ЯМЗ) и Минского (ММЗ) заводов.
Генераторы
Популярные бренды на мировом рынке генераторов переменного тока Stamford (Великобритания), Mecc Alte (Италия), Leroy Sommer (Франция) и др.
Мощность
Применение
Дизельные генераторы (электростанции) широко используются в качестве источников основного или резервного электроснабжения.
В качестве основного источника генераторы используют в случаях полного отсутствия централизованной сети энергоснабжения, а в качестве резервного – в случаях наличия централизованной сети, функционирующей со сбоями в работе.
Резервные генераторы должны быть оборудованы системой автоматики АВР (автоматический ввод резерва), предназначенной для запуска генератора в случае отключения или сильного уменьшения напряжения сети. При восстановлении работоспособности основного источника, автоматика АВР отключает резервный генератор.
В том или другом случае главная задача дизельных генераторов (электростанций) – обеспечить бесперебойную подачу электроэнергии потребителю.
В качестве резервного источника питания дизель-генераторы могут использоваться на промышленных предприятиях, в офисах банков, медицинских учреждениях, в торговых организациях и в складских помещениях. Это позволит избежать негативных последствий в случае длительного отключения оборудования ( медицинского, холодильного, охранного, и т.д.) и продолжить функционирование потребителей в штатном режиме.
В качестве основного источника питания дизель генераторы широко применяются обычно там, где централизованная система энергоснабжения полностью отсутствует (удаленные загородные дома, геологоразведочные экспедиции, вахтовые поселки и т.д.)
Замечания и предложения принимаются и приветствуются!
Устройство и принцип работы дизельных генераторов
Когда на предприятие или в загородный дом приобретается дизельная электростанция, принцип работы данного оборудования требуется изучить в первую очередь. От четкого понимания устройства системы и механизма взаимодействия отдельных ее элементов напрямую зависит правильность эксплуатации конструкции, способность своевременного выявления факта сбоев и отклонений в работе техники..
В составе классического генератора присутствуют: двигатель (работающий, как правило, на дизельном топливе), блок управления и контроля системой, генератор переменного тока, топливная емкость, система охлаждения, смазочное и выхлопное оборудование, аккумулятор с зарядным устройством, регулятор напряжения, а также корпус или рама конструкции, в рамках которой все узлы объединяются воедино..
Двигатели и генераторы.
Стандартная дизельная электростанция имеет принцип работы, основывающийся на использовании дизельного двигателя. Именно эта деталь инициирует активацию системы и обеспечивает выполнение ее основных задач. ДВС в таких системах чаще всего имеет верхнеклапанное устройство, поскольку это решение наиболее компактное, малошумное, надежное и менее токсичное, чем остальные аналоги..
Современные генераторы электричества комплектуются двигателями воздушного и жидкостного охлаждения. Воздушные чаще применимы в быту, в то время как жидкостные подходят для заводских условий. Также по особенностям подачи воздуха в ДВС различают системы с турбонаддувом, без турбонаддува, а также комбинированные с реализованным промежуточным охлаждением и классическим турбонаддувом..
Учитывая, что дизельная электростанция характеризуется принципом работы, при котором энергия расширения газов становится механической, а та, в свою очередь, электрической, в этой системе одно из наиболее важных мест отведено альтернатору или генератору переменного тока. Он может быть как синхронным, так и асинхронным. Данное изделие включает корпус, внутри которого подвижный ротор, вращаемый в статоре (сердечник с обмоткой). Ротор может быть щеточным или бесщеточным, но его задача стандартна: формирование ЭМ-поля. Благодаря этому эффекту в обмотках статора появляется электродвижущая сила, дающая на выходе ток с нужными характеристиками..
Двигатели, применяемые в дизель-генераторах
Основные отличия дизельных двигателей, связанные с их мощностью, определяются габаритами, системами охлаждения и подачи воздуха. По способу охлаждения различают двигатели: — Воздушного охлаждения — применяются в дизель-генераторах малой мощности. — Жидкостного охлаждения. Применяемые жидкости – вода или антифриз. По способу подачи воздуха: — Без турбонаддува. — С турбонаддувом, когда турбокомпрессор нагнетает воздух в камеру сгорания двигателя, используя привод от выхлопных газов дизеля. — С турбонаддувом и промежуточным охлаждением поступающего воздуха.
В сравнении с бензиновыми, дизельные двигатели имеют ряд преимуществ: меньшая стоимость и расход топлива, больший ресурс, более высокая пожаробезопасность. Эти факторы особенно важны в случае долговременного применения электростанции в качестве основного источника электроснабжения или при продолжительном подключении ее в качестве резервного. Среди отечественных производителей можно отметить продукцию Ярославского (ЯМЗ) и Минского (ММЗ) заводов.
Системы обеспечения функциональности двигателя.
Принцип работы любого дизельного генератора заключается в сотрудничестве ДВС и генератора переменного тока. Однако, если двигатель будет пребывать не в лучшем состоянии, это негативным образом скажется на состоянии всей конструкции. Чтобы обеспечить мотору максимальную продуктивность и хорошую работоспособность, производители снабдили его рядом дополняющих структур:
Управление оборудованием.
В настоящее время в мире существует несколько вариаций ДЭС: основные (применяются в местах, удаленных от цивилизации или лишенных возможности подключения к централизованным сетям подачи электричества), аварийные (помогают избежать отключения оборудования на объектах, где остановка техпроцесса недопустима), резервные (подстраховочные, актуальны в случае отключения основной сети).. Практически все перечисленные дизельные электростанции имеют схожее устройство и принцип работы, поэтому всем им требуется специальный модуль, позволяющий настраивать систему под конкретные пользовательские задачи или, как минимум, управлять ей. Эта роль отводится панели управления и пультам ДУ. Ключевая функция панели управления – автозапуск оборудования в моменты отсутствия напряжения в основной электросистеме, дополнительные – отслеживание параметров конструкции (давление масла, частота вращения, температура), контроль функционирования ДВС, автоотключение генератора, остановка системы в случае фиксации критических симптомов на отдельных ее участках..
Разновидности дизельных электростанций
Существует несколько классификаций современных дизельных электростанций.
В зависимости от назначения выделяют дизельные электростанции:
В зависимости от конструктивного наполнения выделяют дизельные электростанции:
В зависимости от количества фаз, генерируемых оборудованием, выделяют дизельные электростанции:
В зависимости от вида напряжения выделяют дизельные электростанции:
Рама, кожух, станина.
Монтаж элементов электростанции осуществляется на единой платформе. Как правило, она характеризуется наличием рамы (несущая часть + кожух) и заземлителя. Роль этого элемента защитная. Он предохраняет как технику от окружающей среды, так и операторов оборудования от нежелательного контакта с элементами конструкции..
В зависимости от формата станины, изделия могут относиться к числу открытых (актуальны только для использования внутри зданий) или закрытых (подходят для уличной эксплуатации). В специальный защитный противопогодный кожух одевают системы, которым назначена эксплуатация в полевых условиях. Контейнер становится пристанищем генератора в ситуации, если нужно вырабатывать энергию на открытом воздухе при сильном морозе или других критических внешних условиях..
Классификация ДЭС
Назначение дизельэлектростанций
По назначению ДЭС делят на основные, резервные и аварийные.
Конструкция ДЭС
По конструктивному исполнению ДЭС делят на стационарные и передвижные.
Передвижные дизельные агрегаты обозначаются буквами АД, стационарные АСД или ДГ, автоматизированные агрегаты обозначаются дополнительной буквой А.
Передвижные дизельные электростанции имеют капот или кузов, установленные на автомобильном прицепе или другом средстве передвижения. Стационарные ДЭС устанавливают и в специально оборудованных передвижных вагонах (энергопоездах).
Передвижные дизельные электростанции (ДЭС) выполнены как комплектные электроустановки, смонтированные на каком-либо транспортном средстве и защищенные от атмосферных воздействий. Дизельные электроагрегаты также выполняют как комплектные установки в виде отдельных блоков, чаще всего смонтированными на общей раме.
Передвижные электростанции типа ЭСД комплектуются дизельными агрегатами марки АД (АСД), а электростанции ЭСДА — агрегатами АД и АСДА.
Агрегаты типа АСД, АСДА мощностью 30—100 кВт используются в качестве резервных электроустановок. Для них применяют также электростанции типа ДЭС. Для стационарных резервных электростанций большей мощности (300—500 кВт) используют дизельные электроагрегаты типов АС, АСДА, ДГА и др. Такие резервные электростанции сооружают в закрытых помещениях. Их располагают в непосредственной близости от резервируемого объекта или в центре нагрузок, для резервирования трансформаторных подстанций потребителей с учетом резервирования в первую очередь наиболее ответственных потребителей электроэнергии.
Стационарные дизельные электроустановки предназначены для нормальной работы и выработки электроэнергии необходимого качества при температуре окружающего воздуха от +8 до +40°С, высоте над уровнем моря не выше 1000 м и относительной влажности воздуха до 98% при +25°С. Передвижные электроустановки вырабатывают электроэнергию при колебаниях температуры окружающего воздуха от —50 до +50°С при той же его влажности и установке над уровнем моря на высоте до 4000 м.
На стационарных дизельных электростанциях (ДЭС) устанавливают четырёхтактные (реже двухтактные) дизели мощностью 110, 220, 330, 440 и 735 квт. Стационарные ДЭС средней мощности не превосходят 750 квт, большие ДЭС сооружаются мощностью до 2200 квт и более.
Стационарные дизель электростанции (ДЭС) предназначены для работы в закрытых помещениях с температурой окружающего воздуха от +8 до +40°С, при этом электроагрегаты обязательно должны быть установлены на фундаменте.
Различают следующие виды и типы ДЭС:
Принцип работы дизельного генератора.
Зная компоненты электростанции, легко представить, как они взаимодействуют друг с другом, обеспечивая на обслуживаемом объекте продуцирование электричества в необходимом объеме..
Таков принцип работы и устройство каждого дизельного генератора. Зная этот несложный процесс, легко диагностировать поверхностные повреждения и поломки. Например, если оборудование не запускается, есть вероятность, что сломалась топливная система (не подается ДТ), сбоит стартер или система холодного пуска. Это не значит, что собственник автономной системы генерации электричества должен сразу же чинить конструкцию, однако осведомленность об особенностях функционирования позволяет ему сориентироваться, когда нужно вызывать специалистов для диагностики или ремонта..
Принцип работы передвижного дизельного генератора.
Особой разновидностью техники, используемой для получения электричества в условиях отсутствия подключения к централизованной сети, являются передвижные установки универсального формата. Они оптимизированы для работы в полевых условиях и имеют несколько отличную от бытовых стационарных модулей конструкцию. Устройство таких установок предполагает наличие выпрямителей тока, средств пожаротушения, распределительных силовых шкафов, отопительно-вентиляционных блоков, набора кабелей для выполнения подключения, пульта дистанционного управления..
Передвижные электростанции на дизельном топливе могут оснащаться собственной системой передислокации с места на место или же созданы таким образом, чтобы легко транспортироваться автоприцепами: одноосными – если мощность оборудования не превышает 10 киловатт и двухосными, если мощность выше 20 кВт..
Стоит отметить, что принцип работы дизельного генератора мобильного формата аналогичен функционированию стационарных установок.
Что такое дизельная электростанция?
Итак, под аббревиатурой «ДЭС» (дизельная электростанция) понимается стационарная или мобильная энергетическая установка, состоящая из двух основных элементов: электрогенератора и двигателя внутреннего сгорания, работающего на дизельном топливе. Соединенные с помощью общей рамы, данные элементы взаимодополняют друг друга и обеспечивают процесс изменения одного вида энергии в другой.
При этом следует учитывать, что термины «дизельная электростанция», «дизель-электрический агрегат», «дизель-генератор» – не тождественные определения. У данных понятий есть существенные отличия:
Дизель-генератор – устройство, состоящее из технологически объединённых дизельного двигателя и генератора;
Дизель-электрический агрегат – устройство, включающее в себя дизель-генератор, а также вспомогательные устройства (раму, приборы контроля, топливный бак);
Дизельная электростанция — это полноценный энергообъект, который включает, помимо дизель-электрического агрегата, множество других важных элементов: устройство для распределения электроэнергии, шкафы автоматики, пульт управления и др. Именно дизельная электростанция позволяет предоставлять потребителю электроэнергию нужного качества и в нужном объеме. И по сути, и делает данное направление автономной энергетики одним из самых востребованных и популярных в отдаленных территориях нашей страны.
Дизельные электростанции: принцип работы, ремонт и обслуживание
Дизельная электростанция — это многофункциональный агрегат с приводом от двигателя внутреннего сгорания, предназначенный для автономного энергоснабжения различных приборов и устройств. Аппарат выпускается в двух вариантах: стационарном и передвижном.
Каждый из них может быть использован в качестве основного или резервного источника питания для электроснабжения частных домов, офисных помещений и производственных объектов. В сравнении с бензиновым агрегатом дизельная станция стоит значительно дороже, однако стоимость её эксплуатационного обслуживания с лихвой окупает потраченные средства.
Устройство и принцип работы
Дизельная установка представляет собой устройство, способное преобразовывать вращательный момент вала двигателя в электрическую энергию, которая вырабатывается посредством работы генератора переменного тока. Энергетическая станция включает следующие конструктивные элементы.
Дизельный мотор. На электростанции устанавливаются четырёхтактные двигатели внутреннего сгорания. В зависимости от выдаваемой мощности и типа агрегата они могут обладать нескольким цилиндрами: от одного до восьми.
Систему подачи топлива и воздуха. Горючее и воздух в двигатель подаются по отдельности. Воздух нагнетается при помощи турбокомпрессора и через впускной коллектор поступает в цилиндр силовой установки. Горючее посредством топливного насоса впрыскивается в камеру сгорания через форсунки. В процессе сжатия воздух нагревается до такого уровня, когда топливо воспламеняется самостоятельно.
Систему охлаждения. Данное оборудование предназначено для отвода тепла от нагретых устройств и агрегатов, а также для поддержания требуемого температурного режима. В качестве охлаждающей субстанции используется вода либо антифриз. Жидкость подаётся в устройство при помощи насоса и по каналам поступает в водяную рубашку, где и осуществляется охлаждение нагретых элементов. Завершив рабочий цикл, вода отводится в резервуар радиатора. Далее, она проходит через его патрубки и охлаждается посредством холодного воздуха, нагнетаемого вентилятором.
Генератор синхронного или асинхронного типа. Это устройство (альтернатор) отвечает за вырабатывание электрического тока и по своей конструкции может быть однофазным или трёхфазным. Первый вид предназначен для электроснабжения приборов с напряжение 230 В, а второй тип необходим для энергопитания оборудования, которому требуется нагрузка 400 В.
Комплекс автоматического управления. Электроустановки, которые предназначены для аварийного энергопитания, оснащаются системой АВР — автоматическим вводом резерва. Такое устройство самостоятельно осуществляет запуск генератора и не требует присутствия оператора станции.
Топливный бак. Все дизельные электростанции, как правило, оснащаются вместительными резервуарами для горючего, имеющими объём от 200 до 300 литров.
Рама. Каркас, на котором установлены все рабочие элементы, выполнен из высокопрочных сортов стали и оборудован демпферными прокладками, защищающими оборудование от воздействия вибрации.
Контейнер. Приспособление такого рода защищает агрегат от негативного воздействия окружающей среды, а также выполняет функцию поглощения шума, уровень которого у дизельных генераторов достаточно высок.
Что касается деятельности генератора, питающегося от дизтоплива, то она похожа на функционирование бензинового аппарата.
Принцип работы дизельной электростанции заключается в следующем:
Возможно вы еще не определились с выбором между дизельным, газовым и бензиновым генератором, тогда вам могут быть полезны наши статьи:
Как выбрать бензиновый генератор для дома, какими особенностями обладают бензогенераторы — читайте в подробной статье.
При выборе газового генератора для бытовых нужд важно учитывать некоторые особенности, которыми обладает данное оборудование. Критерии выбора, преимущества и недостатки, а также примеры моделей газогенераторов для дома вы найдете в статье по ссылке: https://voltobzor.ru/gazogeneratory-dlya-doma-glavnye-kriterii-vybora.
Правила эксплуатации и обслуживания
Безаварийная и бесперебойная эксплуатация дизельных электростанций возможна только при соблюдении условий правильной и слаженной работы всех её систем и узлов. К техническому обслуживанию агрегатов производственного уровня допускаются лица, изучившие необходимую документацию и нормативные акты. Операторы должны в полном объёме владеть информацией, которая касается принципов работы устройства, его конструктивных особенностей и возможностей системы управления генератором.
Каждый специалист, занимающийся обслуживанием дизельной установки, обязан сдать экзамен на знание должностной инструкции, правил охраны труда и требований пожарной безопасности. После этого кандидат получает удостоверение, разрешающее ему осуществлять свою профессиональную деятельность в качестве оператора дизельной электростанции. Приступая к выполнению своих обязанностей, работник должен использовать специальную одежду и средства индивидуальной защиты.
Обслуживание дизельных электростанций предусматривает проведение ряда операций:
Передвижные дизельные электростанции
Передвижная дизельная электростанция призвана обеспечить энергоснабжение всем потребителям тока, которые нуждаются в аварийном питании, а также объектам, расположенным в тех районах, куда не подведены линии электропередач. Этот агрегат обладает компактностью, мобильностью и приличной мощностью.
К основным сферам его применения следует отнести:
Передвижные генераторы монтируются или устанавливаются на транспортные прицепы, а их конструктивные элементы помещаются в специальные контейнеры, защищающие агрегаты от воздействия погодно-климатических факторов.
В зависимости от способа перемещения данные электростанции делятся на следующие виды:
Зачастую, для транспортировки аппарата используется автомобиль с прицепом либо машина, оборудованная классическим кузовом или вместительным багажным отделением. На машиниста, обслуживающего такой агрегат, кроме подключения установки и поддержания её работоспособности накладывается ответственность и за перемещение.
Передвижные установки большую часть времени бездействуют, в связи с чем появляется необходимость регулярного проведения работ по их консервации. А это требует дополнительных затрат времени и накладывает новые финансовые расходы.
Ремонт дизельной электростанции
При длительной эксплуатации дизельных генераторов неизбежно возникают различные повреждения и неисправности.
В качестве главных причин можно выделить следующие факторы:
В каком случае может потребоваться ремонт дизельных электростанций? Существует ряд типичных признаков:
В процессе активной эксплуатации дизельного генератора может возникнуть досадная неприятность — горючее не воспламеняется и двигатель напрочь отказывается запускаться. В большинстве случаев проблема решается очисткой свечей от нагара либо их полной заменой.
Необходимо отметить, что не следует самостоятельно заниматься устранением серьёзных неисправностей, так как это может повлечь только ухудшение ситуации. Рекомендуется прибегать к помощи опытных и высококвалифицированных специалистов.
Рекомендуем к прочтению:
Читайте про дизельные электростанции AD, их особенности и достоинства, а также модельный ряд и отзывы пользователей в статье по этой ссылке.
Ознакомиться с модельным рядом, особенностями и преимуществами дизельных установок Kipor, отзывами потребителей об оборудовании фирмы, вы можете в нашей подробной статье, нажав на эту ссылку.
Аренда
Сегодня на территории Российской Федерации работает множество компаний, которые не только реализуют дизельные генераторы, но и сдают их в аренду. Данная услуга целесообразна в том случае, когда возникает острая необходимость в краткосрочном обеспечении электроэнергией строительного участка или промышленного объекта.
В последнее время прокат дизельного оборудования набирает популярность и в сфере быта. Зачастую генераторы арендуют для использования в дачных домах и на территориях отдыха. Если касаться вопроса стоимости аренды, то она имеет приемлемый уровень.
Об этом говорят её усреднённые показатели, которые приведены ниже:
| Эксплуатационная мощность генератора, кВт | Стоимость суточной аренды в течение недели, тыс. руб | Стоимость суточной аренды в течение месяца, тыс. руб |
| от 24 до 48 | от 2,0 до 3,0 | от 1,7 до 2,7 |
| от 48 до 64 | от 3,0 до 3,3 | от 2,7 до 3,0 |
| от 64 до 80 | от 3,3 до 4,0 | от 3,0 до 3,7 |
| от 80 до 100 | от 4,0 до 5,0 | от 3,7 до 4,7 |
| от 100 до 144 | от 5,0 до 5,8 | от 4,7 до 5,2 |
| от 144 до 200 | от 5,8 до 8,2 | от 5,2 до 7,6 |
| от 200 до 260 | от 8,2 до 9,0 | от 7,6 до 8,2 |
| от 260 до 320 | от 9,0 до 11,5 | от 8,2 до 10,5 |
| от 320 до 400 | от 11,5 до 14,7 | от 10,5 до 13,5 |
Аренда дизельных электростанций имеет для заказчика ряд преимуществ.
Среди них стоит выделить:
Следует отметить, что представители компании-арендодателя дополнительно осуществляют профессиональные консультации, выполняют расчёт необходимой мощности агрегата и производят доставку оборудования на объект заказчика.
Заключение
Всем тем, кто намерен приобрести автономный источник питания или желает воспользоваться услугами его аренды, неважно, будет это бытовое устройство невысокой мощности, или дизельная электростанция на 100 кВт, необходимо детально изучить основные моменты, касающиеся технических особенностей, правил эксплуатации и требований техники безопасности. В будущем это поможет предотвратить различные поломки и повреждения рабочих устройств, что позволит избежать возникновения аварийных ситуаций и выхода из строя электростанции.
