10 Componenti principali di un generatore

10 Componenti principali di un generatore

Quando non è disponibile energia primaria a causa di emergenze, condizioni meteorologiche estreme, manutenzione ordinaria o altri motivi, un generatore viene utilizzato come fonte di alimentazione di riserva.

I generatori commerciali svolgono la stessa funzione, su scala più ampia, dei generatori residenziali , ovvero fornire energia alle abitazioni durante un'interruzione di corrente.

I generatori sono essenziali per gli impianti industriali e commerciali, poiché questi edifici dipendono fortemente da apparecchiature che richiedono elevate potenze. A causa dell'elevato fabbisogno energetico delle imprese commerciali, i generatori per uso commerciale sono più grandi, dotati di componenti più robusti, motori più potenti e una maggiore potenza erogata.

Prima di installare un nuovo generatore, è fondamentale comprenderne il funzionamento e la funzione di ciascun componente, al fine di garantirne l'efficienza e la sicurezza di chi lavora nelle sue vicinanze.

Come funziona un generatore?

Ogni componente del generatore svolge un ruolo cruciale nel modo in cui il generatore produce elettricità. Comprendere i principi meccanici di base di un generatore contribuirà a consolidarne la facilità d'uso e la funzionalità.

Una delle cose più importanti da sapere su qualsiasi generatore è che non produce energia. Piuttosto, utilizza correnti continue o alternate per convertire l'energia in potenza utilizzabile.

Nei generatori di corrente continua (CC) sono necessarie batterie o induzione elettromagnetica con flusso unidirezionale per generare la corrente.

La corrente alternata (CA) varia da zero a un valore massimo positivo, per poi tornare a zero. Successivamente, varia da un valore massimo negativo a zero e viceversa. Nei generatori di corrente continua (CC) sono necessarie batterie o induzione elettromagnetica con flusso unidirezionale per generare la corrente.

La corrente alternata (CA) va da zero a un valore massimo positivo, poi torna a zero. Successivamente va da un valore massimo negativo a zero e poi di nuovo a zero.

Il gasolio e il gas naturale sono i due combustibili più frequentemente utilizzati nei generatori commerciali.

I generatori diesel, in genere, sono alimentati principalmente con un serbatoio annesso o collegato a un serbatoio più grande, che gli utenti possono riempire di carburante.

Il combustibile viene quindi utilizzato nel motore, che lo impiega per creare energia meccanica comprimendolo in un circuito elettrico per generare una corrente elettrica.

Ad esempio, i generatori diesel si avviano e producono elettricità automaticamente durante un'interruzione di corrente. Ciò avviene convertendo l'energia derivante dalla combustione del combustibile utilizzando il calore generato dalla compressione dell'aria.

I generatori a gas naturale sono spesso collegati alle reti di distribuzione del gas naturale e la società di fornitura garantisce un approvvigionamento costante di combustibile presso il luogo di installazione. In alcuni casi, il generatore a gas naturale può essere convertito per funzionare a propano (GPL) e quindi collegato a un serbatoio di propano più grande in loco per il funzionamento di emergenza.

Cose importanti da tenere a mente prima di acquistare un generatore

a) Inquinamento

I generatori diesel presentano elevate emissioni di inquinanti atmosferici come monossido di carbonio e ossidi di azoto.

b) Elevati costi di installazione

Anche con i prezzi del carburante bassi, il costo di installazione di un generatore può essere elevato perché richiede competenze specifiche e una conoscenza approfondita di tutti i componenti.

c) Manutenzione ordinaria

I generatori necessitano di un'ispezione approfondita per garantirne la durata. Controlli regolari per il cambio dell'olio, la sostituzione dei canali e delle altre parti mobili sono fondamentali.

d) Dimensioni e peso

I generatori possono essere pesanti e difficili da trasportare.

Componenti principali di un generatore

Componenti principali di un generatore

I componenti principali di un generatore sono i seguenti:

1) Motore

Il motore è la fonte di energia meccanica fornita al generatore. La potenza del motore è proporzionale alla potenza massima erogata dal generatore.

Quando si valuta un motore per generatore, è necessario considerare molti fattori. Per le specifiche complete, il funzionamento del motore e i piani di manutenzione, è opportuno consultare il produttore.

I motori dei generatori utilizzano diversi tipi di carburante, come diesel, benzina e propano (liquido o gassoso) o gas naturale. I motori di piccole dimensioni utilizzano in genere la benzina, mentre quelli più grandi utilizzano diesel, propano liquido, gas propano o gas naturale. Alcuni motori possono anche funzionare con un doppio carburante (diesel e gas naturale) in modalità a doppia alimentazione.

2) Alternatore

L'alternatore, noto anche come "gruppo elettrogeno", è la parte di un generatore che produce energia elettrica a partire dall'energia meccanica fornita da un motore. È costituito da un insieme di parti mobili racchiuse in una macchina. Questi componenti provocano un movimento relativo tra il campo magnetico e quello elettrico, generando una corrente elettrica.

3) Sistema di alimentazione

In genere, il serbatoio è sufficientemente capiente da alimentare il generatore per una media di 6-8 ore. Nei generatori di piccole dimensioni, il serbatoio è integrato nella base del generatore. Per le applicazioni commerciali, potrebbe essere necessario costruire e installare un serbatoio di carburante esterno sopra il telaio del generatore.

Le caratteristiche tipiche di un sistema di alimentazione sono le seguenti:

a) Collegare il tubo del carburante dal serbatoio al motore. Il tubo di alimentazione trasporta il carburante dal serbatoio al motore, mentre il tubo di ritorno lo riporta dal motore al serbatoio.

b) Il tubo di scarico del serbatoio serve a prevenire la formazione di pressione o vuoto durante il riempimento e lo svuotamento del serbatoio. Durante il rabbocco del carburante, assicurarsi che vi sia contatto metallo-metallo tra l'ugello e il serbatoio per evitare scintille.

c) Collegamento di troppo pieno dal serbatoio del carburante al tubo di scarico. Questo è necessario affinché il liquido in eccesso non schizzi sul gruppo elettrogeno durante il rifornimento.

d) La pompa del carburante trasporta il carburante dal serbatoio di stoccaggio principale al serbatoio di servizio. Le pompe del carburante sono generalmente elettriche.

e) Il filtro del carburante separa l'acqua e le sostanze estranee dal carburante liquido per proteggere le altre parti del generatore dalla corrosione e dalla contaminazione.

f) Gli iniettori di carburante atomizzano il carburante liquido e iniettano la quantità necessaria di carburante nella camera di combustione del motore.

4) Regolatore di tensione

Ecco la parte più complessa del generatore. I regolatori di tensione servono a regolare la tensione in uscita. In parole semplici, assicurano che il generatore produca elettricità con una tensione stabile. Senza di essi, si verificherebbero enormi fluttuazioni a seconda della velocità di rotazione del motore. Inutile dire che nessuna delle nostre apparecchiature elettriche sarebbe in grado di gestire un'alimentazione elettrica così irregolare. Quindi, questo componente è fondamentale per mantenere tutto fluido e stabile.

5) Sistema di raffreddamento

Sistema di raffreddamento

Un sistema di raffreddamento contribuisce a impedire il surriscaldamento del generatore. Il liquido refrigerante immesso nel generatore è in grado di contrastare il calore in eccesso generato dal motore e dall'alternatore. Il liquido refrigerante disperde quindi il calore attraverso uno scambiatore di calore e viene espulso all'esterno del generatore.

6) Sistema di scarico

Sistema di scarico

Il sistema di scarico raccoglie i gas caldi derivanti dalla combustione e li espelle nell'atmosfera. Inoltre, contribuisce a ridurre il rumore causato dal flusso ad alta velocità di questi gas. Il sistema di aspirazione, in un motore turbocompresso, lavora in sinergia con il sistema di scarico per immettere aria fresca nei cilindri attraverso un filtro.

7) Sistema di lubrificazione

Questa parte del generatore è collegata al motore. Pompa olio nel motore per ridurre al minimo gli effetti dell'attrito radente e volvente causato dal contatto metallo-metallo. Assorbe gran parte del calore generato, garantendo un funzionamento regolare e una maggiore durata dei componenti interni del motore.

Lo scopo principale del sistema di lubrificazione è quello di far circolare olio lubrificante pulito all'interno del motore, fornendolo alla pressione necessaria.

8) Batteria

Una batteria è un dispositivo di accumulo di energia fornito da un caricabatterie. Immagazzina questa energia convertendo l'energia elettrica in energia chimica e poi di nuovo in energia elettrica. Alimenta il motorino di avviamento per avviare il motore. Fornisce la potenza supplementare necessaria quando il carico elettrico del motore supera la capacità di alimentazione del sistema di ricarica. Funge anche da regolatore di tensione nell'impianto elettrico, eliminando i picchi di tensione e impedendo che danneggino altri componenti dell'impianto.

9) Pannello di controllo

È qui che il generatore viene controllato e azionato. Sui generatori con avviamento elettrico si trovano numerosi comandi che consentono di svolgere diverse funzioni o di controllare valori specifici. Tra questi, pulsanti di avviamento, interruttori di frequenza e indicatori di temperatura del carburante e del liquido di raffreddamento del motore.

10) Telaio di assemblaggio principale

La struttura di supporto principale è necessaria per contenere ciascun generatore, in quanto requisito imprescindibile. Il generatore viene posizionato al suo interno e tutti i vari componenti vengono assemblati in questa struttura. Essa funge da supporto per l'intero sistema e può avere una struttura aperta o chiusa per una maggiore sicurezza e un migliore assorbimento acustico. Per proteggerli da eventuali danni, i generatori per esterni vengono generalmente montati all'interno di una struttura protettiva impermeabile.

Parti e accessori per generatori

I generatori sono composti da molte parti e gruppi individuali e possono essere utilizzati con vari accessori. Alcuni di questi includono:

a) Banco di carico

Il banco di carico è consigliato per i sistemi di generazione di energia diesel e a gas. È progettato per aiutare a testare il funzionamento affidabile e il flusso di corrente di diverse fonti di energia prima di collegare il generatore a un carico effettivo. Aiuta inoltre i generatori diesel a garantire che tutto il carburante venga bruciato durante il processo di combustione.

b) Interruttore di trasferimento

L'interruttore di trasferimento aumenta la sicurezza del generatore. Questi interruttori contribuiscono a mettere a terra il generatore e le apparecchiature elettriche, fornendo un unico punto di collegamento per il generatore. Le apparecchiature e le strutture possono essere collegate all'interruttore di trasferimento anziché al generatore una volta che quest'ultimo è in funzione. Un interruttore di trasferimento automatico consente al generatore di avviarsi automaticamente in caso di interruzione dell'alimentazione primaria. Al ripristino dell'alimentazione, il generatore si spegnerà automaticamente.

c) Radiatori

Radiatore

Un radiatore aiuta a mantenere il generatore in funzione entro i limiti termici raccomandati, prevenendo il surriscaldamento.

d) Rimorchio

I generatori, sia piccoli che grandi, montati su rimorchio, rendono il trasporto dei generatori un'operazione semplice. Sono utili per progetti mobili come la costruzione di strade o metropolitane.  

e) Contenitore

Un involucro protettivo può contribuire a mantenere il generatore al sicuro e protetto da diversi agenti atmosferici. Aiuta a proteggerlo dalle intemperie e a ridurre il rumore. L'involucro resistente alle intemperie è completamente impermeabile, prevenendo danni causati dall'acqua e situazioni pericolose dovute a infiltrazioni nel sistema elettrico. Gli involucri insonorizzati sono ideali per le aree densamente popolate dove il rumore del generatore non è desiderabile.

Il vano accessibile al generatore offre più spazio per la manutenzione e la riparazione del generatore stesso.

FAQ

1) Cos'è un AVR in un generatore?

Un regolatore automatico di tensione (AVR) è un dispositivo elettronico che mantiene un livello di tensione costante sulle apparecchiature elettriche collegate allo stesso carico. Gli AVR regolano le variazioni di tensione per fornire un'alimentazione elettrica costante e affidabile.

2) Il generatore può funzionare senza un regolatore di tensione (AVR)?

I generatori non regolati, ovvero quelli privi di regolatore automatico di tensione (AVR), spesso non sono in grado di soddisfare adeguatamente il fabbisogno energetico di ogni apparecchiatura o impianto collegato al generatore.

3) Come fa un generatore a regolare la tensione?

All'aumentare del carico del generatore, l'incremento di corrente provoca una diminuzione della tensione. Il sistema di eccitazione rileva questa diminuzione di tensione e aumenta l'intensità del campo per riportare la tensione al livello desiderato.

4) Qual è la causa della perdita di tensione del generatore?

Problemi meccanici, come iniettori o filtri del carburante ostruiti, comportano un'insufficiente alimentazione di carburante alla macchina per gestire il carico applicato e possono causare un rallentamento del motore, con conseguente riduzione di Hertz e Volt.

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