امروزه برای جایگزینی باتری ها وجود دارد، دستگاهی را در بیرون از خانه نصب کنید تا در زمان قطع برق از برق استفاده کنند؛ ژنراتور وسیله ای است که انرژی را از منبع (سوخت) گرفته و به انرژی الکتریکی تبدیل می کند.

هنگامی که ما گشتاوری را به ژنراتور می دهیم، به چرخش خود ادامه می دهد، بنابراین، مکانیک چرخشی به دلیل انرژی مکانیکی رخ می دهد و در اثر این حرکت، برق تولید می شود.

این امر بر اساس اصل بقای انرژی کار می کند، با توجه به پایستگی انرژی، ژنراتور انرژی تولید نمی کند و فقط یک شکل از انرژی را به شکل دیگر تبدیل می کند.

EMI چیست؟

فرض کنید یک سیم پیچ بسته بین قطب N و S مانند شکل زیر قرار گرفته است:

اگر به نمودار بالا نگاه کنیم، خطوط میدان مغناطیسی از قطب شمال به قطب جنوب عبور می کنند، با چرخش سیم پیچ، تعداد خطوط میدان مغناطیسی که از این سیم پیچ عبور می کنند متفاوت است.

به دلیل تغییر در تعداد خطوط میدان مغناطیسی در طول چرخش سیم پیچ، الکتریسیته تولید می شود، این پدیده EMI نامیده می شود.

انواع مختلف ژنراتورها

گازوئیل - Gasoline

از بین تمام گزینه های موجود در لیست، ژنراتورهای بنزینی از رایج ترین آنها هستند، در درجه اول به این دلیل که بنزین به راحتی در دسترس است و این ژنراتورها در مقیاس پایین قیمت هستند.

با این حال، بنزین معمولاً در هنگام قطع برق در دسترس نیست، زیرا برای پمپاژ به برق نیاز دارد، ژنراتورهای بنزینی در اندازه های کوچک موجود هستند که برای مدل های قابل حمل ایده آل هستند، اما سوخت آن بسیار قابل اشتعال است.

بنزین در زمان ذخیره سازی کمتر از یک سال دوام می آورد و قیمت گاز نسبتاً بالاتر از گازوئیل، پروپان و گاز طبیعی است. ژنراتورهای بنزینی آلاینده های نسبتاً بالایی تولید می کنند، معمولاً به اندازه برخی مدل های دیگر دوام نمی آورند و در دماهای سردتر به خوبی شروع به کار نمی کنند.

سوخت دیزلی - Diesel Fuel

گازوئیل در بین همه منابع سوخت کمترین اشتعال را دارد و تقریباً به آسانی به اندازه بنزین در دسترس است.

این موتورها طول عمر طولانی دارند و در عین حال که در استفاده های سنگین و سخت دوام بیشتری دارند، تا زمانی که به درستی نگهداری شوند، کارایی بیشتری دارند، بهره برداری از ژنراتورهای دیزلی مقرون به صرفه است، اگرچه این واحدها معمولاً هزینه بیشتری نسبت به ژنراتورهای گازی دارند.

برخی از ایالت‌ها، شهرستان‌ها و شهرداری‌ها به عملیات مزرعه اجازه می‌دهند تا گازوئیل را با نرخ مالیات کاهش یافته یا اصلاً بدون مالیات خریداری کنند، علاوه بر این دیزل ژنراتورها در محیط های سرد نسبتاً آسان شروع به کار می کنند.

با این حال، سوخت دیزل تنها تا 24 ماه در انبار خوب است و ذخیره مقادیر زیاد می تواند گران باشد و مانند گاز، پمپاژ گازوئیل در هنگام قطع برق اغلب غیرممکن است، از آنجایی که آلایندگی موتورهای دیزلی بسیار زیاد است، برخی مناطق تعداد ساعات کارکرد این موتورها را به دلیل نگرانی های زیست محیطی محدود می کنند.

رطوبت موجود در سوخت آن را خراب می کند (مگر اینکه گازوئیل امولسیون شده باشد، که در زیر مورد بحث قرار گرفته است)، بنابراین برای محیط های مرطوب، مانند محیط های نزدیک دریاچه ها و رودخانه ها یا در فضای باز در عناصر، مناسب نیست.

دیزل ژنراتورها نیاز به تعمیر و نگهداری منظم توسط مکانیک ماهر دارند و موتورهای سنگین تری هستند، بنابراین کمتر قابل حمل هستند.

بیو دیزل - Bio Diesel

سوخت بیو دیزل از مخلوطی از دیزل و یک منبع بیولوژیکی دیگر مانند روغن نباتی یا چربی حیوانی ساخته می شود. مزایا و معایب بیو دیزل مشابه با سوخت دیزل معمولی است و تنها مزایای زیست محیطی بیشتری دارد، بیو دیزل کمتر از منبع انرژی تجدید ناپذیر سوخت های فسیلی استفاده می کند و با انتشار کمتر و زباله کمتر می سوزد.

این باعث می شود در مقایسه با دیزل معمولی گزینه ای سازگار با محیط زیست باشد و همه سوخت های دیزل نسبت به سایر مایعات و گازهای موجود در این لیست کمتر قابل اشتعال هستند، اما این موتورها نیز پر سر و صدا هستند.

مانند دیزل، بیو دیزل دو سال یا کمتر در انبار دوام می آورد و گاهی اوقات در هنگام قطع برق در دسترس نیست زیرا نمی توان آن را پمپ کرد. همچنین در برخی مناطق یافتن آن سخت تر است.

از آنجایی که مخلوط گازوئیل به روغن باید در نسبت 80:20 نگه داشته شود، کار با آن دشوارتر است.

دیزل امولسیون شده - Emulsified Diesel

دیزل امولسیون شده مخلوطی از سوخت دیزل و آب است که با یک عامل اختلاط مخلوط شده است.

مزایا و معایب سوخت های دیزل و بیودیزل را به اشتراک می گذارد. مانند دیزل زیستی، دیزل امولسیون شده نسبت به دیزل معمولی انتشار کمتری تولید می کند و سوخت فسیلی کمتری مصرف می کند. همچنین ماندگاری آن دو سال یا کمتر است و حفظ نسبت مناسب آب به گازوئیل، به ویژه در محیط های کاری شلوغ، چالش برانگیز است.

گاز پروپان (بخار و مایع) - Propane Gas (Vapor and Liquid)

پروپان نسبت به بنزین یا گازوئیل ماندگاری بیشتری دارد و بسیار تمیزتر می سوزد. به راحتی در هر مقدار ذخیره می شود و حتی در زمان قطع برق به راحتی در دسترس است. پروپان انتشار نسبتاً پایینی تولید می کند و در معرض "انباشته شدن مرطوب" رایج در ژنراتورهای دیزلی نیست. ژنراتورهای پروپان عموماً مقرون به صرفه هستند و عمر طولانی دارند. پروپان همچنین در دماهای سرد به راحتی شروع به کار می کند و عملکرد بی صدا را ارائه می دهد.

از طرف دیگر، پروپان تحت فشار نگه داشته می شود و بسیار قابل اشتعال و حتی انفجار است، سیستم های سوخت پیچیده تر هستند، بنابراین در معرض خرابی هایی هستند که مکرر هستند و هزینه های نصب بیشتر است، زیرا یک تکنسین واجد شرایط باید خطوط گاز را نصب کند.

مولدهای پروپان برای خرید و کارکردن گران‌تر هستند و حدود سه برابر بیشتر از موتورهای دیزلی سوخت می‌سوزانند، علاوه بر این واحدهای پروپان معمولاً در مقایسه با برخی از انواع دیگر ژنراتورها دارای طول عمر طولانی نیستند.

گاز طبیعی - Natural Gas

گاز طبیعی تقریباً در هر مکان به آسانی در دسترس است و ذخایر جدید شیل که با تکنیک های شکستگی باز شده اند به معنای عرضه تقریباً بی حد و حصر است، از آنجایی که خطوط گاز طبیعی تا محل کار اجرا می شوند، این ژنراتورها هرگز سوخت ندارند و نیازی به پر کردن مجدد ندارند.

این همچنین به این معنی است که ژنراتورها قابل حمل نیستند.

ژنراتورهای گاز طبیعی با ضایعات بسیار کم می سوزند و گاز به راحتی در دسترس است حتی در صورت عدم وجود منبع تغذیه، این واحدها در مقایسه با سایر گزینه ها مقرون به صرفه هستند و گاز طبیعی نیز در شرایط سرد به خوبی شروع به کار می کند و نسبتاً بی صدا کار می کند.

از معایب ژنراتورهای گاز طبیعی می توان به هزینه نصب بالاتر به دلیل راه اندازی خطوط گاز اشاره کرد، این ژنراتورها معمولاً به اندازه دیزل ژنراتورها دوام نمی آورند و اگر خطوط گاز شکسته شوند، ممکن است منجر به نشتی خطرناک شود، مانند پروپان، هنگام کار با یک ژنراتور گاز طبیعی مشکلی با انباشته شدن مرطوب وجود ندارد.

سوخت شگفت انگیز: هیدروژن - Hydrogen

از دهه 1800، مردم روی توسعه ژنراتوری کار کردند که بتواند از هیدروژن نیرو تولید کند. هیدروژن بسیار فراوان است (به ویژه از منابع آب)، غیر سمی، تمیز، ارزان است و نسبت به هر منبع سوخت دیگری انرژی بیشتری در هر پوند تولید می کند.

در دهه 1940، آزمایش‌ها برای ایجاد یک وسیله نقلیه هیدروژنی آغاز شد و تلاش‌ها تا امروز ادامه دارد و اگرچه به آسانی به اندازه برخی از انواع دیگر ژنراتورها در دسترس نیستند، ژنراتورهای هیدروژنی قابل حمل هستند و برای بسیاری از محیط ها از جمله آزمایشگاه ها مفید هستند.

هنگامی که به ویژگی های ایمنی مناسب مجهز شوند، ژنراتورهای هیدروژنی نیز ایمن و قابل حمل هستند.

ملاحظات اولیه هنگام انتخاب ژنراتور، نوع محیطی است که تجهیزات در آن به کار گرفته می شوند، الزامات بودجه را با عوامل ایمنی، نیاز به قابلیت حمل، دمای شرایط عملیاتی، و میزان آسان سوخت گیری در زمانی که منابع کم است، متعادل کنید.

مالکیت معنوی مجله انرژی (energymag.ir) علامت تجاری ناشر است. سایر علائم تجاری مورد استفاده در این مقاله متعلق به دارندگان علامت تجاری مربوطه می باشد. ناشر وابسته یا مرتبط با دارندگان علامت تجاری نیست، و توسط دارندگان علامت تجاری حمایت، تایید یا ایجاد نشده است، مگر اینکه خلاف آن ذکر شده باشد و هیچ ادعایی از سوی ناشر نسبت به حقوق مربوط به علائم تجاری شخص ثالث وجود ندارد.