COMO FUNCIONA UM GERADOR A DIESEL?

Um grupo gerador – às vezes chamado de ‘genset’ é uma unidade de equipamento composta por um motor, um gerador elétrico (alternador) para gerar energia elétrica a partir de um combustível. Neste caso, estamos analisando uma forma diesel de grupo motor-gerador, em que um motor diesel de ignição por compressão é construído para funcionar com combustível diesel, sendo utilizado por muitas empresas e outras organizações para fornecer a energia elétrica de que precisam durante cortes, quedas de tensão, ou qualquer outra interrupção da energia da rede, também podendo ser usado como fonte contínua de energia para muitas outras aplicações, incluindo eventos, alimentação de casas fora da rede e muito mais. Existem muitos tipos e configurações diferentes de geradores, mas todos eles funcionam essencialmente da mesma forma, e têm os mesmos componentes principais.

Um gerador a diesel converte energia mecânica (movimento) em energia elétrica e a conduz através de cabos de energia. Pode ser útil imaginar a eletricidade fluindo pelos fios da mesma forma que a água flui pelos canos. Um gerador pode ser entendido como uma espécie de ‘bomba elétrica’ que faz com que a eletricidade flua pelos fios. Na verdade, ele não cria nem destrói os elétrons que fluem pelos fios, assim como uma bomba d'água não cria água nova. Ele apenas faz com que ela se mova de uma maneira útil.

Os Componentes de um Gerador a Diesel

O Motor
Este é normalmente um motor diesel, muito parecido com o de um veículo grande, quanto maior a fonte de energia mecânica, mais energia elétrica pode sair ‘do outro lado’.
O Alternador
Esta é a parte que transforma a energia mecânica (a rotação do eixo) em energia elétrica por meio da indução. O ‘como’ do alternador é uma das partes mais fascinantes de um gerador. Faraday descobriu (ou pelo menos descreveu) o processo de ‘indução eletromagnética’ no início da década de 1830. Esse princípio sustenta que, se você mover um fio (ou qualquer condutor elétrico) através de um campo magnético, uma corrente elétrica é ‘induzida’ no fio. O mesmo é verdadeiro se o fio estiver parado e o campo magnético se mover. Simplesmente mover-se através de um campo magnético faz com que os elétrons fluam pelo fio. Se o fio se mover norte-sul, os elétrons fluem em uma direção, e se ele se mover de volta sul-norte, eles fluem na outra direção. Quanto mais forte o campo e mais longo o fio, maior a quantidade de corrente induzida. Os geradores modernos funcionam colocando vários ímãs grandes e poderosos em um conjunto ao redor de um eixo central giratório. Isso é chamado de ‘rotor’ ou ‘armadura’. Os ímãs podem ser ímãs permanentes ou eletroímãs, mas o ponto principal é que eles produzem um campo magnético, que o motor faz girar. O outro subcomponente importante do alternador é o ‘estator’, que é essencialmente uma série de bobinas de fio firmemente agrupadas, todas compactadas bem próximas ao rotor. Quando uma força externa (como um motor diesel) gira o eixo central, o rotor move constantemente os polos norte e sul de seu(s) campo(s) magnético(s) através dos feixes de fio que os cercam. Isso faz com que uma grande quantidade de corrente elétrica flua para frente e para trás pelos fios – o que chamamos de ‘corrente alternada’ ou energia da rede ‘AC’.
O Sistema de Combustível
Este é normalmente o fornecimento de combustível diesel para o motor. A parte mais óbvia é um tanque que comporta combustível suficiente para pelo menos 6-8 horas de operação. Este tanque pode estar dentro da carcaça do gerador em unidades menores ou portáteis, ou pode ser uma estrutura externa separada em unidades maiores instaladas permanentemente. Outras partes do sistema de combustível envolvem a tubulação para levar o combustível ao motor, uma bomba de combustível semelhante à da maioria dos veículos, um filtro de combustível, e um tubo ou válvula de ventilação para o tanque de combustível, evitando sobrepressão ou vácuo no interior. Também haverá uma conexão de transbordamento, garantindo que, se o tanque for abastecido em excesso, o combustível seja desviado e não simplesmente derramado sobre a superfície do motor ou do alternador.
O Regulador de Tensão
Este é um componente bastante complexo, mas importante. Sem ele, a tensão e a amperagem da corrente AC fornecida variariam de acordo com a velocidade do motor. Como os equipamentos elétricos modernos dependem de uma alimentação muito estável, é necessário algo para nivelá-la. O funcionamento de um regulador de tensão é bastante engenhoso e está além do escopo deste artigo. Por enquanto, provavelmente basta saber o que ele faz.
O Sistema de Resfriamento
Assim como em um veículo, o motor produz uma grande quantidade de calor residual além da energia mecânica. A energia que flui pelo alternador também produz calor por meio da resistência elétrica dos próprios fios. Novamente, como no seu carro, esse calor é absorvido por um fluido de arrefecimento, muitas vezes, mas não necessariamente, água, que então passa por um trocador de calor, liberando seu calor normalmente para o ar, ou às vezes para um fluido de arrefecimento secundário.
O Sistema de Exaustão
Todos os motores de combustão interna produzem gases de escape. Esses gases são tóxicos e devem ser direcionados para longe do próprio motor e de quaisquer pessoas próximas. Os gases de escape são normalmente canalizados através de tubos e liberados no ar externo. Normalmente existem regulamentos de saúde e segurança sobre como e onde os sistemas de exaustão devem ser direcionados, portanto consulte-os cuidadosamente antes de instalar um novo gerador.
O Sistema de Lubrificação (óleo)
Qualquer motor requer lubrificação, e isso é feito por uma bomba de óleo e um reservatório acoplados ao próprio motor.
O Sistema de Partida & Bateria
Novamente, assim como em um carro ou caminhão, o motor diesel depende de um pequeno motor elétrico para começar a funcionar. Este motor de partida elétrico é alimentado por uma bateria, que é carregada por um carregador separado ou pela própria saída do gerador.
Como os Geradores funcionam?
O painel de controle é onde o gerador é operado. Os controles & saídas típicos incluídos na maioria dos painéis de controle são:
· Controles de partida/desligamento (manual, automático, ou ambos)
· Chave seletora de fase
· Chave de frequência
· Chave de modo do motor
· Combustível do motor
· Óleo do motor
· Velocidade do motor
· Temperatura do fluido de arrefecimento
· Carga da bateria
· Tensão de saída do gerador
· Corrente de saída do gerador (amperagem)
· Saída do gerador em kVA
· Frequência da energia AC
A Estrutura/Carcaça
Ogensetficará contido em uma carcaça à prova de intempéries, uma estrutura aberta, ou uma unidade transportável. Todas essas funções mantêm os componentes juntos e firmemente fixados. Isso também garante que todos os componentes elétricos estejam aterrados com segurança.
A Cobertura Acústica
Um gerador a diesel também pode ser coberto por uma cobertura com tratamento acústico que reduz drasticamente o nível de dB, mesmo a partir de apenas um metro de distância, o ruído do motor pode ser muito baixo. Um gerador com uma cobertura acústica cobrindo os outros elementos é frequentemente chamado de um Gerador Silencioso.