Jak działają generatory

Jakie są części generatora elektrycznego?

Generator składa się z dziewięciu części i wszystkie one odgrywają rolę w dostarczaniu energii tam, gdzie jest ona najbardziej potrzebna. Części generatora są następujące:

1. Silnik. Silnik dostarcza energię do generatora. Moc silnika określa, jak dużo energii elektrycznej może dostarczyć generator.

1. Alternator. W tym miejscu następuje konwersja energii mechanicznej na elektryczną. Zwany również „głowicą prądnicy”, alternator zawiera zarówno ruchome, jak i nieruchome części, które współpracują w celu wytworzenia pola elektromagnetycznego i ruchu elektronów, które generują energię elektryczną.

1. Układ paliwowy. Układ paliwowy umożliwia wytworzenie potrzebnej energii przez generator. W skład układu wchodzi zbiornik paliwa, pompa paliwowa, rura łącząca zbiornik z silnikiem oraz rura powrotna. Filtr paliwa usuwa zanieczyszczenia, zanim dostaną się one do silnika, a wtryskiwacz wtłacza paliwo do komory spalania.

1. Regulator napięcia. Ten element pomaga kontrolować napięcie wytwarzanej energii elektrycznej. Pomaga również konwertować energię elektryczną z prądu zmiennego na stały, jeśli jest to konieczne.

1. Systemy chłodzenia i wydechowe. Generatory wytwarzają dużo ciepła. System chłodzenia zapewnia, że maszyna nie przegrzewa się. Układ wydechowy kieruje i usuwa opary, które tworzą się podczas pracy.

1. System smarowania. Wewnątrz generatora znajduje się wiele małych, ruchomych części. Niezbędne jest ich odpowiednie smarowanie olejem silnikowym, aby zapewnić płynną pracę i chronić je przed nadmiernym zużyciem. Poziomy smaru powinny być sprawdzane regularnie, nawet co 8 godzin pracy.

1. Ładowarka akumulatorów. Akumulatory są wykorzystywane do rozruchu generatora. Ładowarka akumulatorów jest w pełni automatycznym elementem, który zapewnia, że akumulator jest gotowy do pracy, gdy jest potrzebny, poprzez dostarczanie mu stałego niskiego napięcia.

1. Panel sterowania. Panel kontrolny kontroluje każdy aspekt pracy generatora, od rozruchu i prędkości pracy po wyjścia. Nowoczesne jednostki są nawet zdolne do wykrywania spadków lub zaników napięcia i mogą uruchomić lub wyłączyć generator automatycznie.

1. Main Assembly / Frame. Jest to korpus generatora. Jest to część, którą widzimy; struktura, która utrzymuje to wszystko w miejscu.

What Kind Of Fuel Do Electrical Generators Need?

Dzisiejsze generatory elektryczne są dostępne w wielu różnych opcjach tankowania. Najpopularniejszymi generatorami przemysłowymi na rynku są generatory z silnikiem Diesla. Mieszkaniowe generatory częściej obejmują: generatory gazu ziemnego lub generatory propanu, podczas gdy mniejsze przenośne generatory zazwyczaj działają na benzynie, oleju napędowym lub propanie. Niektóre generatory są przystosowane do zasilania dwupaliwowego – działają zarówno na benzynę jak i olej napędowy.

Zbiorniki paliwa do generatorów

System paliwowy zapewnia generatorowi niezbędne surowce potrzebne do dostarczenia energii elektrycznej poprzez zainicjowanie procesu spalania wewnętrznego. Bez paliwa, spalanie nie może mieć miejsca, a generator nie może przekształcić wytworzonej energii mechanicznej w energię elektryczną. Paliwo do generatorów musi być przechowywane na miejscu, aby generator mógł być uruchomiony natychmiast, gdy jest to konieczne.

Zależnie od typu generatora i jego zastosowania, zbiorniki paliwa mogą być zamontowane do ramy generatora lub mogą to być zbiorniki zewnętrzne, znajdujące się z dala od samego generatora. Ogólnie rzecz biorąc, im większy jest generator i im dłużej musi pracować, tym większy jest zbiornik paliwa. Paliwo do generatorów jest przechowywane w zbiornikach o różnych pojemnościach, w zależności od przeznaczenia generatora i wymaganej mocy. Zbiorniki mogą być umieszczone nad ziemią, pod ziemią lub pod podstawą. Zbiorniki podpodstawowe przeznaczone są do przechowywania mniej niż 1000 galonów paliwa i znajdują się nad ziemią, ale poniżej podstawy agregatu prądotwórczego.

Zbiorniki naziemne i podziemne do przechowywania paliwa do generatorów są lepszym wyborem w przypadku dużych potrzeb w zakresie wydajności. Podziemne zbiorniki magazynowe są droższe w instalacji, ale mają tendencję do trwania dłużej, ponieważ są one chronione przed żywiołami. Istnieją plusy i minusy obu rodzajów zbiorników magazynowych, ale nie będziesz sam w podejmowaniu decyzji. Zbiorniki paliwa do generatorów i systemy paliwowe generatorów muszą spełniać kilka wymagań kodowych i zatwierdzeń przed ich zainstalowaniem, niezależnie od tego, czy instalacja jest do użytku domowego czy komercyjnego.

Podstawowym kodeksem regulującym kwestie zbiorników paliwa do generatorów w Stanach Zjednoczonych są kodeksy i standardy Narodowego Stowarzyszenia Ochrony Przeciwpożarowej (NFPA), w szczególności sekcje NFPA 30 i NFPA 37. W związku z tym wszystkie wnioski o zbiornik paliwa do generatora muszą zostać przedłożone do zatwierdzenia państwowemu marszałkowi straży pożarnej.

Aby określić minimalne potrzeby w zakresie pojemności zbiornika paliwa, należy zastanowić się, w jaki sposób zamierzamy korzystać z generatora. W przypadku krótkich lub nieczęstych przerw w dostawie prądu, generator zapasowy z mniejszym zbiornikiem może być akceptowalny, jednak trzeba będzie uzupełniać zbiornik częściej niż w przypadku większych zbiorników. Większe zbiorniki mogą być wymagane, jeśli planujesz zasilać duży obiekt komercyjny za pomocą głównego generatora lub jeśli jesteś narażony na długie, częste przerwy w dostawie prądu.

Twój dostawca generatora może pomóc w określeniu optymalnego rozmiaru zbiornika paliwa, aby zapewnić, że masz wystarczająco dużo paliwa pod ręką, kiedy go potrzebujesz. Jeszcze jedną rzeczą, o której należy pamiętać zarówno przy zakupie generatora i wyborze zbiornika paliwa do generatora jest koszt i dostępność paliw w Twojej lokalizacji. Dobrym pomysłem jest rozmowa z lokalnymi dostawcami paliwa przed zakupem generatora, aby uzyskać lepsze wyobrażenie o kosztach i logistyce związanej z uzyskaniem paliwa do generatora.

Systemy wydechowe generatora i kontrola emisji

Jako maszyny spalające paliwa kopalne i pracujące w sposób ciągły, nawet jeśli czas pracy jest nieregularny, generatory muszą być wyposażone w elementy do ich chłodzenia i filtrowania emisji. Systemy chłodzenia i wentylacji generatorów redukują i usuwają ciepło na różne sposoby:

• Woda. Woda może być używana do chłodzenia elementów generatora. Ten typ układu chłodzenia jest zwykle ograniczony do określonych sytuacji lub bardzo dużych jednostek o mocy 2250 kW i większej.

• Wodór. Wodór jest bardzo wydajnym czynnikiem chłodzącym, który jest wykorzystywany do pochłaniania ciepła wydzielanego przez pracujący generator. Ciepło to jest przekazywane do wymiennika ciepła i wtórnego obiegu chłodzenia, często umieszczonego w dużych, zakładowych chłodniach kominowych.

• Radiatory i wentylatory. Mniejsze generatory są chłodzone poprzez kombinację standardowej chłodnicy i wentylatora.

Spaliny emitowane przez generatory są takie same jak spaliny wydzielane przez inne silniki zasilane gazem lub olejem napędowym. Zawierają one toksyczne związki chemiczne, takie jak dwutlenek węgla, które muszą być filtrowane i usuwane z emisji. System wydechowy generatora zarządza tym zadaniem.

Rury wydechowe są podłączone do silnika, gdzie kierują spaliny w górę, na zewnątrz i z dala od generatora i obiektu. Rura rozciąga się na zewnątrz budynku, w którym znajduje się generator i powinna kończyć się z dala od drzwi, okien i innych obszarów wlotu powietrza.

Oprócz systemów wydechowych, niektóre generatory podlegają federalnej kontroli emisji. Monitorowane emisje generatora to: Tlenek azotu (NOx), Węglowodory, Tlenek węgla (CO), i Cząstki stałe.

Ogólnie, generatory awaryjne i generatory, które pracują mniej niż 100 godzin rocznie nie podlegają federalnym wymaganiom dotyczącym emisji generatorów, jednak zainstalowane na stałe generatory główne i generatory w stanie gotowości podlegają federalnym wymaganiom dotyczącym emisji zgodnie z trzema zasadami EPA:

• Narodowy Standard Emisji Niebezpiecznych Zanieczyszczeń Powietrza (NESHAP) – Dla Tłokowych Silników Spalania Wewnętrznego (RICE). 40 Code of Federal Regulations Part 63, Subpart ZZZZ. Znane również jako RICE rule.

• New Source Performance Standards (NSPS) – Normy wydajności dla stacjonarnych silników o zapłonie iskrowym. 40 CFR, część 60, podczęść JJJJ. Znane również jako przepisy NSPS dotyczące zapłonu iskrowego.

• Standards of Performance for Stationary Compression Ignition Internal Combustion Engines. 40 CFR, część 60, podczęść IIII. Znane również jako reguła NSPS zapłonu samoczynnego.

Dobrą wiadomością jest to, że wiele nowszych agregatów spełnia już normy emisji generatorów dzięki ulepszeniom produkcyjnym. Starsze agregaty mogą być zarejestrowane, co zwalnia je z przepisów federalnych i podlegają tylko państwowym i lokalnym normom emisji. Wymagania dotyczące kontroli emisji różnią się w zależności od producenta, wielkości generatora i daty produkcji, więc najlepszym sposobem na określenie wymagań dotyczących emisji jest rozmowa z dealerem lub producentem generatora.

Aby uzyskać bardziej szczegółowe informacje na temat przepisów dotyczących emisji, przeczytaj białą księgę firmy Cummins „Wpływ przepisów dotyczących emisji Tier 4 na przemysł wytwarzania energii”.

Panel sterowania generatora i automatyczny przełącznik transferowy (ATS)

Jednym z najważniejszych komponentów współczesnych generatorów jest panel sterowania generatora. Panel kontrolny jest mózgiem generatora, a także interfejsem użytkownika generatora; punktem, w którym uzyskuje się dostęp i kontroluje działanie generatora.

Wiele paneli kontrolnych posiada Automatyczny Przełącznik Transferowy (ATS), który stale monitoruje przychodzące zasilanie. Gdy poziom mocy spada lub zostaje całkowicie odcięty, ATS sygnalizuje panelowi sterowania, aby uruchomił generator. Podobnie, gdy zasilanie zostanie przywrócone, układ ATS sygnalizuje centrali wyłączenie generatora i ponowne podłączenie do sieci energetycznej.

Oprócz całodobowego monitorowania, panel sterowania generatora zapewnia wiele informacji dla kierowników budowy:

• Mierniki silnika dostarczają ważnych informacji o poziomie oleju i płynów, napięciu akumulatora, prędkości obrotowej silnika oraz godzinach pracy. W wielu agregatach panel nawet automatycznie wyłącza silnik, gdy wykryje problem z poziomem płynów lub innymi aspektami działania generatora.

• Mierniki generatora dostarczają cennych informacji o prądzie wyjściowym, napięciu i częstotliwości pracy.

Jakiego rodzaju konserwacji wymaga generator?

Generatory są silnikami i wymagają rutynowej konserwacji silnika, aby zapewnić prawidłowe działanie. Ponieważ wiele generatorów jest wykorzystywanych do zapewnienia zasilania rezerwowego w nagłych wypadkach, bardzo ważne jest, aby operatorzy przeprowadzali regularne kontrole i inspekcje swoich agregatów prądotwórczych w celu zapewnienia, że maszyna będzie działać jak trzeba i kiedy trzeba.

Najlepszą rutyną konserwacji generatora jest ta zalecana przez producenta, ale jako minimum wszystkie plany konserwacji generatora powinny obejmować regularne i rutynowe:

• Przegląd i usuwanie zużytych części.
• Sprawdzenie poziomu płynów, w tym płynu chłodzącego i paliwa.
• Przegląd i czyszczenie akumulatora.
• Przeprowadzenie testu banku obciążeń generatora i automatycznego przełącznika transferowego.
• Sprawdzenie panelu sterowania w celu zapewnienia dokładności odczytów i wskaźników.
• Wymiana filtrów powietrza i paliwa.
• Inspekcja układu chłodzenia.
• Smarowanie części w razie potrzeby.

Pewnie należy prowadzić dziennik konserwacji w celu prowadzenia dokumentacji. Obejmuje on wszystkie odczyty, poziomy płynów itp. wraz z datą i odczytem licznika godzin pracy generatora. Zapisy te mogą być porównywane z przyszłymi zapisami i wykorzystywane do wykrywania nieprawidłowości lub zmian w działaniu, które mogą wskazywać na ukryte problemy, które mogą stać się poważnymi problemami, jeśli pozostaną bez kontroli.

Generatory mogą trwać przez dziesięciolecia, jeśli są odpowiednio konserwowane. Te proste, małe inwestycje z pewnością zwrócą się w czasie, oszczędzając na kosztownych naprawach lub nawet pełnej wymianie agregatu. Jeśli konserwacja generatora nie jest czymś, czym możesz zarządzać we własnym zakresie, wielu dealerów generatorów oferuje umowy konserwacyjne lub może polecić wykwalifikowanych techników konserwacyjnych, którzy pomogą Ci utrzymać generator w doskonałej formie rok po roku. To dobrze wykorzystany czas i pieniądze, jeśli dzięki temu Twoja firma będzie mogła działać, gdy zabraknie prądu.