Дизельный генератор: история и будущее

Дизельный генератор (см. https://kcpgroup.kz/product-category/industrialnye-generatory/) — это устройство, использующее источник механической энергии для производства электроэнергии с помощью электромагнитной индукции. В данном случае источником механической энергии является дизель.

Дизельный двигатель был открыт в 1892 году Рудольфом Дизелем, но его первый действующий двигатель был произведен в 1897 году с КПД 75% на биотопливе из арахиса.

Существует два типа двигателей внутреннего сгорания: двигатель с воспламенением от сжатия (CI) и двигатель с искровым зажиганием (SI). Двигатель с воспламенением от сжатия (CI) также называют дизельным двигателем, а двигатель с искровым зажиганием (SI) также называют бензиновым двигателем. Основное различие между двумя двигателями касается их режима зажигания. В дизельном двигателе топливо и газ смешиваются в цилиндре перед воспламенением, в то время как в искровом двигателе топливо смешивается вне цилиндра перед воспламенением.

В дизельных двигателях топливо подвергается воздействию сильно сжатого газа с высокими температурами, что приводит к его самовоспламенению. Дизельный генератор производит электроэнергию, используя дизельное топливо в качестве исходного источника энергии.

Майкл Фарадей открыл принцип электромагнитной индукции в 1831 году, что привело к разработке современного генератора. Он продемонстрировал простую концепцию генерации электрического тока в проводнике под действием тока, протекающего в соседнем проводнике. Концепт; электромагнитный эффект лег в основу первого электрического трансформатора.

Соединение дизельного двигателя и генератора Максвелла образовало дизельный генератор. Ранняя конструкция Дизеля также страдала ограничениями из-за его большого размера и веса, которые ограничивали его слишком тяжелые промышленные применения, такие как питание трубопроводов и электростанций. Его более поздние модификации расширили сферу его применения для питания небольших бытовых нагрузок.

На сегодняшний день существует широкое бытовое и промышленное применение дизель-генераторов. Что касается промышленного применения, генератор используется в качестве источника резервного питания в случае отключения гидро (или атомной, тепловой, ветровой и геотермальной) энергии из сети. Даже компании по производству гидроэлектроэнергии, которые составляют основную часть мирового источника электроэнергии, имеют дизельные генераторы для обеспечения электроэнергией в случае сбоя системы, чтобы обеспечить бесперебойное электроснабжение отрасли.

Несмотря на свою популярность, генератор производит много шума. Однако; этот шум был значительно снижен благодаря технологическим достижениям, таким как использование шумоглушителей, которые также позволили добиться высокой экономии топлива и низких затрат на техническое обслуживание.

Что касается эффективности генератора, то было предпринято множество мер по ее повышению. Например, технология турбонаддува и наддува использовалась для повышения устойчивости к наддуву, поскольку он не подвержен «детонации двигателя».

Турбонаддув двигателя увеличивает его выходную мощность за счет увеличения поступления воздуха в цилиндры, что позволяет сжигать больше дизельного топлива и, следовательно, производить больше мощности. Турбокомпрессор повышает КПД генератора за счет снижения расхода дизельного топлива.

Также было уменьшено большое количество дыма (как холодного, так и горячего), производимого дизельными двигателями при работе с перегрузкой на высокой скорости, за счет повышения степени сжатия и цетанового числа дизельного топлива. Высокая степень сжатия и цетановое число улучшают внутреннее сгорание двигателя, что снижает содержание углерода в выхлопных газах. Это повысило эффективность дизельного генератора и улучшило топливную экономичность.

Еще одной мерой повышения эффективности является использование магнитов вдоль капиллярных линий топлива. Магниты улавливают все металлические примеси вдоль топливных каналов в двигателе, позволяя сгорать чистому дизельному топливу с более высокой выходной мощностью, чем загрязненное дизельное топливо, которое частично сгорает, что приводит к снижению мощности и большому количеству дыма.

В будущем ожидается увеличение использования дизельных генераторов из-за повышения их эффективности за счет технологических модификаций, таких как уменьшение размеров и повышение портативности. Его более широкое применение будет также обусловлено легкой заменой ископаемого дизельного топлива другими видами топлива, такими как биотопливо из растительных масел.

Показателем роста популярности дизельных генераторов является сокращение гидроэнергетики, которое будет вызвано сокращением рек из-за глобального потепления. Это сделает дизельные генераторы наиболее доступным источником электроэнергии.