Dizel Jeneratörlerin Çalışma Prensibi ve Kullanım Alanları
Elektrik enerjisinin yaşamımızdaki kritik önemi yadsınamaz. Beklenmeyen elektrik kesintileri, en küçük hanelerden en büyük yerleşim yerlerine kadar hayatı aksatır. Elektrik şebekelerinde doğal afetler, yanlış işletme veya insan hataları gibi sebeplerle enerji kayıpları meydana gelebilir. Bu nedenle, hastaneler, askeri tesisler, veri merkezleri gibi kritik yerlerde enerji kesintilerinin önlenmesi jeneratörler aracılığıyla sağlanır. Jeneratör, İngilizce "generator" kelimesinden türemiş olup, elektrik üreteci anlamına gelir.
Neden Jeneratör Kullanırız?
Dizel jeneratörler, elektrik kesintilerine karşı yedek enerji sağlamak, elektrik şebekesinin ulaşamadığı bölgelere güç aktarmak ve ani güç ihtiyaçlarını karşılamak için kullanılır. Hastaneler, fabrikalar, veri merkezleri gibi kesintisiz enerji gerektiren alanlarda kritik öneme sahiptir. Ayrıca taşınabilir yapıları sayesinde kamp alanları, şantiyeler ve felaket bölgelerinde mobil enerji kaynağı olarak tercih edilir. Tarım arazileri ve dağlık bölgelerde şebeke altyapısı olmadığında çözüm sunar.
Dizel Jeneratörün Çalışma Mekanizması
Dizel jeneratörler, dizel yakıtla çalışan içten yanmalı bir motor ile bu hareket enerjisini elektrik enerjisine çeviren alternatörden oluşur. Dizel yakıt, kendiliğinden tutuşabilme özelliği sayesinde yanma odasında basınç altında alev alır. Yanma sonucunda ortaya çıkan enerji pistonları hareket ettirir, bu hareket enerjisi alternatöre iletilerek elektrik üretilir. Dizel jeneratörler, 5 kVA’dan 4000 kVA’ya kadar farklı güçlerde, monofaze veya trifaze (1 veya 3 fazlı) ve paralel çalışmaya uygun seçeneklerde üretilir. Gürültü seviyesini azaltmak için ses izolasyonlu kabin seçenekleri bulunur.
Özetle dizel jeneratörlerin çalışma prensibini açıklamadan önce, genel olarak jeneratörlerin nasıl çalıştığını kavramak daha sağlıklı olacaktır. Yaygın şekilde kullanılan jeneratör tiplerinden biri olan dizel jeneratörler, mazotla çalışan içten yanmalı motorlar ile elektrik üreten alternatörlerin birleştirilmesiyle çalışır. Dizel yakıt, fosil kökenli akaryakıt sınıfına girer ve otomobillerde olduğu gibi oksijenle tepkimeye girerek yanma sürecini başlatır. Bu yakıt türü, kendiliğinden tutuşma özelliğine sahiptir. Motorun çalışma prensibi, hava sıkıştırılarak sıcaklığın artırılması ve bu yüksek sıcaklıkta dizelin püskürtülerek yanması esasına dayanır. Yanma sonucunda ortaya çıkan enerji, pistonları hareket ettirir ve bu mekanik enerji alternatöre aktarılır. Alternatör de bu hareket enerjisini elektrik enerjisine çevirerek sistemi besler.
Jeneratör Güç Kavramları: Prime güç, Standby Güç ve Sürekli Güç
Jeneratörlerin güç değerleri sürekli güç, prime güç ve standby güç olarak sınıflandırılır. Sürekli güç, jeneratörün sabit yükte kesintisiz çalışabileceği maksimum gücü tanımlar. Standby güç, jeneratörün kısa süreli çalışmalarda devreye girerek yükü destekleyebileceği kapasiteyi ifade eder. Prime güç ise jeneratörün değişken yüklerde uzun süre çalışabileceği güç seviyesini belirtir.
Dizel Jeneratörün Ana Bileşenleri
Bir dizel jeneratör; içten yanmalı motor, alternatör, kontrol panosu, yakıt deposu ve şasiden oluşur. Governör sistemi, motor hızını düzenlerken, alternatör voltaj regülatörü sayesinde gerilim kararlılığı sağlanır. Senkronizasyn kontrol panolarında jeneratörün çalışma parametrelerini izleyen cihazlar bulunur. Şasi, jeneratörün ağırlığını taşır ve anti-vibrasyon özellikleriyle titreşimi azaltır. Soğutma sistemi, motorun verimli çalışmasını sağlarken, intercooler bileşeni turbo beslemeli motorlarda sıcak havayı soğutur.
Bir jeneratör setinin temel bileşenleri arasında dizel motor, alternatör, kontrol panosu, yakıt tankı ve şasi yer alır. Dizel motorlar, jeneratörlerde yakıt miktarını ayarlayan mekanik ya da elektronik tip governör (hız düzenleyici) ile donatılmıştır. Governör sistemi, motorun hızının hassas bir şekilde ayarlanmasını sağlar. Alternatör ise gerilim regülasyonunu sağlamak için elektronik tip voltaj regülatörü içerir. Kontrol panoları, jeneratörün şasisine entegre edilmiş veya bağımsız bir ünite olarak bulunabilir. Bu panolarda; jeneratörün hızını, akımını, gerilimini ve pompa sistemlerini izleyen röleler, devre kesiciler, akım ve gerilim trafoları, kontaktörler ve sürücüler gibi bileşenler yer alır. Şasi, dizel jeneratör setini taşımaya uygun şekilde tasarlanır ve titreşimleri azaltmak amacıyla anti-vibrasyon takozlarıyla desteklenir. Ayrıca, şasiler kaldırma mapaları sayesinde jeneratörlerin taşınmasını kolaylaştırır. Genelde 1600 kVA altındaki jeneratör setlerinde yakıt tankı şasiye entegre şekilde bulunurken, daha büyük kapasiteli sistemlerde bu tanklar ayrı bir birim olarak yerleştirilir. Her yakıt tankında, seviye göstergesi mevcuttur. Jeneratörlerin soğutulması, otomobillerde olduğu gibi radyatör sistemiyle sağlanır. Bu sistem, genleşme tankı ve soğutucu fanla birlikte jeneratör bileşenlerinin optimum sıcaklıkta çalışmasını mümkün kılar. Dizel motor performansını artırmak amacıyla turbo şarj ve intercooler (ara soğutucu) sistemi de bulunabilir. Intercooler, turbo tarafından sıkıştırılan ve ısınan havayı soğutarak motor verimliliğini yükseltir. Kontrol panosunda, intercooler sıcaklıkları sürekli olarak izlenir.
Dizel Jeneratörün Temel Kontrol Bileşenleri
Jeneratörlerde kullanılan kontrol cihazları, hem alternatörün hem de dizel motorun performansını izleyip yöneten gelişmiş sistemlerdir. Bu cihazlar, sadece akım ve gerilim değerlerini okumakla kalmaz; aynı zamanda analog ve dijital giriş/çıkışlar ile tüm jeneratör parametrelerini izler. Voltaj regülatörüne ve motor governörüne sinyal göndererek jeneratörün frekans, gerilim ve yük durumlarını hassas biçimde kontrol eder. Çeşitli haberleşme protokollerini destekleyebilen bu sistemler, jeneratörün beyni olarak çalışır ve gerektiğinde PLC programlarıyla genişletilebilir özelliklere sahiptir.
Dizel Jeneratörde Teknik Özellikler ve Bakım
Jeneratörlerin teknik dökümanlarında marka, model, güç değerleri, fiziksel boyutlar, motor özellikleri (silindir sayısı, hacim, yakıt tüketimi), alternatör detayları (faz sayısı, kutup sayısı, izolasyon sınıfı) ve kontrol cihazı özellikleri belirtilir. Jeneratörün güvenilir ve uzun ömürlü çalışması için düzenli bakım şarttır. Arızalar için jeneratör tamircileri veya teknik servislerden destek alınabilir.
Jeneratör Teknik Dökümanlarında Hangi Bilgiler Bulunur?
Jeneratörlere ait teknik föylerde, ilk olarak cihazın üreticisinin adı, modeli ve gücü detaylı olarak yer alır. Güç değerleri genellikle standby güç (ESP) ve prime güç (PRP) olarak belirtilir ve hem kVA hem de kW cinsinden ifade edilir. Cihazın kabinli ya da kabinsiz oluşu, buna bağlı olarak ölçüleri ve toplam ağırlığı da bu teknik dökümanda paylaşılır.
Föyün devamında, jeneratörün hem motor hem de alternatör bileşenlerine dair bilgiler bulunur. Motor kısmında; markası, modeli, silindir sayısı, motor hacmi, turbo şarj varlığı gibi teknik detaylar yer alırken, yakıt tüketimi, devir hızı, egzoz gazı sıcaklığı, yanma havası ve soğutma havası debileri gibi performans bilgileri de listelenir. Bu teknik veriler, jeneratör kontrol panosuna programlanırken motorun korunması için önemlidir.
Dizel motorlar için yakıt sıkıştırma oranı, benzinli motorlar için ise hava-yakıt karışım oranı teknik föyde belirtilir. Alternatör bölümünde; alternatörün markası, modeli, faz sayısı, kutup sayısı (buna bağlı olarak çalışma frekansı), güç faktörü, izolasyon sınıfı ve koruma sınıfı gibi bilgiler bulunur. Ayrıca alternatörün uyum sağladığı ikaz sistemi, yani otomatik voltaj regülatörünün modeli ve türü de föyde gösterilir.
Dizel Jeneratörlerin Kullanım Alanları ve Çeşitleri
Jeneratörler, ev tipi jeneratörlerden (5 kW, 7.5 kW, 8 kW; normalde güç birimi kVA olarak belirtilmeli ancak piyasada kW olarak tabir edilmektedir. Literatürde jeneratörler her daim kVA olarak güç birimiyle söylenmelidir.) endüstriyel büyük güç ünitelerine 100 kVA’dan 3150kVA’ya kadar kadar çeşitlilik gösterir. Benzinli jeneratör, sessiz jeneratör, mini jeneratör, portatif ve mobil jeneratör gibi farklı türleri bulunur. Jeneratör kiralama ve taşınabilir jeneratör seçenekleri, esnek kullanım avantajı sunar. Sahip olunan ihtiyaç ve alana göre en iyi jeneratör markaları arasında tercih yapılabilir.
