COMMENT FONCTIONNE UN GÉNÉRATEUR DIESEL ?

Un groupe électrogène – parfois appelé « genset » – est un équipement composé d'un moteur et d'un générateur électrique (alternateur) destiné à produire de l'énergie électrique à partir d'un carburant. Dans ce cas, nous parlons d'un ensemble moteur-générateur diesel, dans lequel un moteur diesel à allumage par compression est conçu pour fonctionner au carburant diesel. Il est utilisé par de nombreuses entreprises et autres organisations pour fournir l'électricité dont elles ont besoin pendant les coupures, les baisses de tension ou toute autre interruption de l'alimentation secteur. Il peut également être utilisé comme source d'alimentation continue pour de nombreuses autres applications, notamment les événements, l'alimentation de maisons hors réseau et bien plus encore. Il existe de nombreux types et configurations de générateurs, mais ils fonctionnent tous essentiellement de la même manière et possèdent les mêmes composants de base.

Un générateur diesel convertit l'énergie mécanique (mouvement) en énergie électrique et l'achemine via des câbles électriques. Il peut être utile d'imaginer l'électricité circulant dans les fils un peu de la même manière que l'eau circule dans les tuyaux. Un générateur peut être considéré comme une sorte de « pompe électrique » qui fait circuler l'électricité dans les fils. Il ne crée ni ne détruit réellement les électrons qui circulent dans les fils, pas plus qu'une pompe à eau ne crée de nouvelle eau. Il les met simplement en mouvement de manière utile.

Les composants d'un générateur diesel

Le moteur
Il s'agit généralement d'un moteur diesel, semblable à celui d'un gros véhicule, plus la source d'énergie mécanique est importante, plus la puissance électrique pouvant sortir « à l'autre extrémité » est élevée.
L'alternateur
C'est la partie qui transforme l'énergie mécanique (la rotation de l'arbre) en énergie électrique par induction. Le « comment » de l'alternateur est l'un des aspects les plus fascinants d'un générateur. Faraday a découvert (ou du moins décrit) le processus d'« induction électromagnétique » au début des années 1830. Ce principe stipule que si vous déplacez un fil (ou tout conducteur électrique) à travers un champ magnétique, un courant électrique est « induit » dans le fil. Il en va de même si le fil reste immobile et que le champ magnétique se déplace. Le simple fait de se déplacer à travers un champ magnétique provoque le déplacement des électrons dans le fil. Si le fil se déplace du nord au sud, les électrons circulent dans un sens, et s'il se déplace de nouveau du sud au nord, ils circulent dans l'autre sens. Plus le champ est fort et plus le fil est long, plus la quantité de courant induit est importante. Les générateurs modernes fonctionnent en plaçant plusieurs grands aimants puissants en groupe autour d'un arbre central rotatif. Cela s'appelle le « rotor » ou l'« armature ». Les aimants peuvent être des aimants permanents ou des électroaimants, mais l'essentiel est qu'ils produisent un champ magnétique que le moteur fait tourner. L'autre sous-composant important de l'alternateur est le « stator », qui est essentiellement une série de bobines de fil étroitement regroupées, toutes disposées très près autour du rotor. Lorsqu'une force extérieure (comme un moteur diesel) fait tourner l'arbre central, le rotor déplace constamment les pôles nord et sud de son ou ses champs magnétiques à travers les faisceaux de fils qui les entourent. Cela provoque un important va-et-vient du courant électrique dans les fils – ce que nous appelons le courant alternatif « alternating current » ou l'alimentation secteur « AC ».
Le système d'alimentation en carburant
Il s'agit généralement de l'alimentation en carburant diesel du moteur. La partie la plus évidente est un réservoir contenant suffisamment de carburant pour au moins 6-8 heures de fonctionnement. Ce réservoir peut se trouver à l'intérieur du boîtier du générateur pour les petites unités ou les unités portables, ou il peut s'agir d'une structure externe séparée pour les grandes unités installées de façon permanente. Les autres parties du système de carburant comprennent la tuyauterie permettant d'acheminer le carburant jusqu'au moteur, une pompe à carburant semblable à celle de la plupart des véhicules, un filtre à carburant, ainsi qu'un tuyau ou une valve de ventilation du réservoir de carburant afin d'éviter une surpression ou un vide à l'intérieur. Il y aura également un raccord de trop-plein garantissant que si le réservoir est trop rempli, le carburant est évacué et ne se répand pas simplement sur la surface du moteur ou de l'alternateur.
Le régulateur de tension
Il s'agit d'un composant assez complexe mais important. Sans lui, la tension et l'intensité du courant AC fourni varieraient en fonction de la vitesse du moteur. Comme les équipements électriques modernes dépendent d'une alimentation très stable, un dispositif est nécessaire pour l'uniformiser. Le fonctionnement d'un régulateur de tension est assez ingénieux et dépasse le cadre de cet article. Il suffit probablement de savoir ce qu'il fait, pour l'instant.
Le système de refroidissement
Tout comme dans un véhicule, le moteur produit une grande quantité de chaleur perdue en plus de l'énergie mécanique. L'énergie circulant dans l'alternateur produit également de la chaleur en raison de la résistance électrique des fils eux-mêmes. Là encore, comme dans votre voiture, cette chaleur est absorbée par un liquide de refroidissement, souvent mais pas nécessairement de l'eau, qui passe ensuite dans un échangeur thermique, rejetant sa chaleur généralement dans l'air, ou parfois dans un liquide de refroidissement secondaire.
Le système d'échappement
Tous les moteurs à combustion interne produisent des gaz d'échappement. Ceux-ci sont toxiques et doivent être évacués loin du moteur lui-même et de toute personne à proximité. Les gaz d'échappement sont généralement acheminés par des tuyaux puis rejetés dans l'air extérieur. Il existe généralement des réglementations en matière de santé et de sécurité concernant la manière et l'endroit où les systèmes d'échappement doivent être acheminés, veuillez donc les consulter attentivement avant d'installer un nouveau générateur.
Le système de lubrification (huile)
Tout moteur nécessite une lubrification, assurée par une pompe à huile et un réservoir fixés au moteur lui-même.
Le système de démarreur & batterie
Là encore, tout comme dans une voiture ou un camion, le moteur diesel s'appuie sur un petit moteur électrique pour démarrer. Ce démarreur électrique est alimenté par une batterie, qui est rechargée soit par un chargeur séparé, soit par la sortie du générateur elle-même.
Comment fonctionnent les générateurs ?
Le panneau de commande est l'endroit où le générateur est piloté. Les commandes et sorties typiques incluses sur la plupart des panneaux de commande sont :
· Commandes de démarrage/arrêt (manuelles, automatiques, ou les deux)
· Sélecteur de phase
· Commutateur de fréquence
· Commutateur du mode moteur
· Carburant moteur
· Huile moteur
· Vitesse du moteur
· Température du liquide de refroidissement
· Charge de la batterie
· Tension de sortie du générateur
· Courant de sortie du générateur (ampérage)
· Sortie du générateur en kVA
· Fréquence de l'alimentation AC
Le châssis/boîtier
Legensetsera soit contenu dans un boîtier étanche aux intempéries, soit dans un châssis structurel ouvert, soit dans une unité transportable. Toutes ces fonctions permettent de maintenir les composants ensemble et solidement fixés. Cela garantit également que tous les composants électriques sont correctement mis à la terre.
Le capotage
Un générateur diesel peut également être recouvert d'un capotage à traitement acoustique qui réduit considérablement le niveau de dB, même à seulement un mètre de distance, le bruit du moteur peut être très faible. Un générateur dont les autres éléments sont recouverts d'un capotage acoustique est souvent appelé un générateur silencieux.