نحوه کار دیزل ژنراتور به چه صورت است؟

برق در زندگی امروز ما بسیار مهم است. تقریبا تمام وسایل مورد نیاز ما از برق استفاده می کند. شبکه ی اجتماعی که امروز یک دنیای جدید برای همه به وجود آورده است بدون برق وجود ندارد. چرا؟ چون بستر این شبکه ها بر پایه ی موبایل و رایانه است. موبایل و رایانه بدون برق مگر ممکن است. سرور ها، که سورس کدهای فضای مجازی بر آن ها سوار هستند، چگونه بدون برق کار خواهند کرد؟ همین اهمیت برق و حتی اهمیت برق اضطراری را برای ما بسیار روشن می کند. وقتی صحبت از برق اضطراری می شود، دیزل ژنراتور حرف اول را می زند. دیزل ژنراتور دستگاهی است که برای تولید برق اضطرای مورد استفاده قرار می گیرد. در این مقاله می خواهیم، نحوه کار دیزل ژنراتور را بررسی کنیم.

دیزل ژنراتور انرژی شیمیایی موجود در سوخت دیزل یا همان گازوئیل را به انرژی الکتریسیته یا همان برق تبدیل می کند. برقی که به عنوان برق اضطراری یا برای استفاده به صورت دائمی مورد استفاده قرار می گیرد. برای تبدیل انرژی شیمیایی موجود در دیزل ژنراتور به انرژی برق، نیازمند یک پروسه هستیم. پروسه ای که زیاد هم پیچیده نیست و حتی با اطلاعات یک دانش آموز هم قابل فهم می باشد. قبل از اینکه انرژی شیمیایی موجود در گازوئیل به انرژی الکتریسیته یا همان برق تبدیل شود؛ باید یک تبدیل واسطه برای این انرژی اتفاق بیوفتد. انرژی شیمیایی موجود در سوخت دیزل، ابتدا به انرژی مکانیکی تبدیل می شود. بعد این انرژی، به انرژی الکتریکی تبدیل خواهد شد. پس ما دو تبدیل مهم انرژی داریم تا بتوانیم انرژی موجود در سوخت گازوئیل را به انرژی الکتریکی تبدیل نماییم. دیزل ژنراتور هم از دو قسمت اصلی تشکیل شده است. قسمت اول موتور دیزل، و قسمت دوم ژنراتور است. هر کدام از آن دو  تبدیل انرژی، توسط یک قسمت از دو قسمت اصلی موجود در دیزل ژنراتور انجام می شود. قسمت موتور دیزل تبدیل اول که تبدیل انرژی شیمیایی به انرژی مکانیکی است را انجام می دهد. قسمت ژنراتور هم وظیفه دارد که این انرژی مکانیکی را به انرژی الکتریکی تبدیل نماید.

پس تا به حال در باره کلیات نحوه کار دیزل ژنراتور آشنا شدیم. حال هر کدام از دو قسمت اصلی دیزل ژنراتور را بیشتر مورد بررسی قرار می دهیم.

موتور دیزل

همانطور که گفته شد، موتور دیزل وظیفه دارد انرژی شیمیایی موجود در گازوئیل را به انرژی مکانیکی تبدیل نماید. این کار تقریبا کار تمام موتورها می باشد. تمام موتورها، طراحی و ساخته شده اند که به ما انرژی مکانیکی یا همان حرکتی بدهند. حالا برخی از آن ها مانند موتور دیزل از انرژی شیمیایی موجود در سوخت های فسیلی برای تولید انرژی مکانیکی استفاده می کنند، برخی هم انرژی های دیگر مانند انرژی خورشیدی را برای این کار مورد استفاده قرار می دهند؛ که به آن ها موتور هایی خورشیدی می گویند.

موتور دیزل یک موتور ساده درون سوز می باشد. تقریبا همه در دوران تحصیلات با نحوه کار موتورهای درون سوز آشنا شده ایم. این موتورها از تعدادی سیلندر و پیستون ساخته شده اند. سیلندر ها با هم در یک فرایند دوره ای، با سوزاندن و در واقع منفجر کردن بخشی از سوخت، بخشی از انرژی مکانیکی را تامین می نمایند. فرایندی دوره ای که در سیلندر ها انجام می شود، شامل چهار قسمت می باشد. مرحله اول ورود سوخت، مرحله دوم فشرده کردن سوخت، مرحله سوم انفجار سوخت و مرحله آخر خروج دود ناشی از اشتعال سوخت است.

نکته اول که لازم است به آن اشاره شود، این است که سوخت به تنهایی وارد سیلندر نمی شود. چرا که می دانیم، سوخت برای مشتعل شده به اکسیژن هم احتیاج دارد. به همین دلیل است که قبل از ورود سوخت به سیلندر، در وسیله ای به نام کاربراتور یا در دیزل ژنراتور های جدید تر، انژکتور، سوخت با میزان مناسبی از اکسیژن ترکیب شده و بعد وارد سیلندر می شود.

انرژی مکانیکی در مرحله سوم که احتراق صورت می گیرد، تولید می شود. این انرژی از تمام سیلندرها توسط میل لنگ، جمع آوری شده و در خروجی موتور دیزل برای استفاده در دسترس ما قرار می گیرد.

ژنراتور

قسمت با اهمیت دوم دیزل ژنراتور، ژنراتور است. این دستگاه انرژی مکانیکی تولید شده توسط موتور دیزل را به انرژی الکتریکی تبدیل می نماید. کار آن هم ساده است و اغلب با آن آشنا هستیم. اتفاقی که در ژنراتور می افتد همان چیزی است که در مولد های برق کوچک مانند دینام اتفاق می افتد. همه چیز از تغییر میدان مغناطیسی در حلقه های مسی موجود در سیم پیچ های درون ژنراتور خلاصه می شود. میله اصلی ژنراتور توسط موتور دیزل، به چرخش واداشته می شود. این میله ، به سیم پیچ های بزرگی متصل است. سیم پیچ ها به واسطه حرکت میله ژنراور درون ژنراتور، به چرخش مشغول می شوند. این چرخش در میان چند آهن ربا بزرگ اتفاق می افتد. آهن رباهایی که میدان های مغناطیسی بسیار بزرگی را در درون ژنراتور تولید می کنند. چرخش سیم پیچ ها در میان این میدان های مغناطیسی باعث می شود که، میزان میدان مغناطیسی در هر سیم پیچ، تغییر کند. این تغییر، شار الکترون ها را در سیم پیچ ها حاصل می کند. شار الکترون ها همان جریان الکتریکی است. این جریان از سیم پیچ های زیادی که در ژنراتور وجود دارد جمع آوری شده و در یک خروجی در اختیار ما قرار می گیرد.

پس در نهایت ما می توانیم انرژی الکتریکی را از انرژی شیمیایی موجود در سوخت دیزل، توسط دیزل ژنراتور، استخراج نماییم. البته دستگاه های بیشتری در دیزل ژنراتور وجود دارند که هر کدام نقش مهمی را در این تبدیل به عهده می گیرند. می توان گفت بدون این قسمت های جانبی، دیزل ژنراتور هرگز کار نخواهد کرد. قسمت هایی مانند سیستم خنک کننده دیزل ژنراتور یا سیستم سوخت رسان یا سیتسم روغنکاری دیزل ژنراتور و … . ولی در نهایت این دو بخش اصلی موتور دیزل و ژنراتور است که کار اصلی را برای تولید برق انجام می دهند.