ماهي أنواع المولدات الكهربائية وتطبيقاتها

إذا كنت في المنزل أو المكتب ، أو تقود سيارة أو تطير في طائرة ، أو تشاهد فيلمًا على التلفزيون ، فلا يمكنك الاستغناء عن الكهرباء. وبالمثل ، إذا كنت تدير شركة في قطاعات مثل البناء والتعدين والنفط والغاز والسياحة والرعاية الصحية أو النقل ، فأنت بحاجة أيضًا إلى الطاقة الكهربائية. دعونا نرى ماهي أنواع المولدات الكهربائية وتطبيقاتها. 

ماهي المولدات الكهربائية؟

(بشكل عام هي تحويل الطاقة من اشكالها المختلفة إلى طاقة كهربائية) المولدات الكهربائية هي الآلات التي تنتج الطاقة الكهربائية في شكل الجهد والتيار. إنها تنتج الكهرباء على أساس مبدأ الحث الكهرومغناطيسي. 

هناك نوعان أساسيان من المولدات الكهربائية  المعروفة باسم التيار المتردد ومولدات التيار المستمر.

على الرغم من أن تقنية إنتاج الكهرباء هي نفسها في كلا النوعين ، إلا أن طاقة التيار المتردد والتيار المستمر تصبح مختلفة من حيث تطبيقاتها أي الطريقة التي تستقبل بها الأحمال الطاقة الكهربائية.

على سبيل المثال ، توفر المولدات الكهربائية للاستخدام المنزلي طاقة التيار المتردد بينما تستخدم السيارات المولد التي تنتج طاقة التيار المستمر.

أنواع المولدات الكهربائية

ترتبط الأنواع المختلفة من المولدات بشكل معقد بتطبيقاتها. وبناء على هذه التطبيقات يوجد أنواع مختلفة من المولدات  المحمولة ، مولدات العاكس ، المولدات الكهربائية الاحتياطية والمولدات الصناعية و مولدات الاستقراء .

1. المولدات المحمولة. 

المحمولة مفيدة للغاية في مجموعة متنوعة من التطبيقات. وهي مناسبة لأنواع مختلفة من الاستخدامات.

تكون المولدات الكهربائية المحمولة سهلة الاستخدام أثناء الكوارث الطبيعية أو الكوارث عندما تنهار طاقة الشبكة. إنها توفر الطاقة خلال انقطاع التيار الكهربائي المخطط أو غير المخطط. 

إنها أكثر ملاءمة للأغراض السكنية والمؤسسات التجارية الأصغر مثل منافذ البيع بالتجزئة والمحلات التجارية ، في مواقع البناء لتزويد الأدوات الصغيرة ، والتخييم ، والأحداث في الهواء الطلق والمعدات الزراعية التي تعمل بالطاقة مثل آبار الحفر أو أنظمة الري بالتنقيط.

2. مولدات العاكس

تنتج مولدات العاكس طاقة التيار المتردد وباستخدام مقوم يحول طاقة التيار المتردد إلى طاقة تيار مستمر ثم يحولها إلى تيار متردد لتوفير تيار مستمر للأجهزة. 

هذه مفيدة للغاية للأجهزة مثل مكيفات الهواء والثلاجات والسيارات والقوارب والمركبات الترفيهية التي تحتاج إلى قيم معينة من الجهد والتردد. كما أنها خفيفة الوزن ومدمجة ، وبالتالي فهي مناسبة للغاية لمثل هذه التطبيقات.

3. المولدات الكهربائية الإحتياطية.

 تخدم المولدات الاحتياطية غرض التشغيل تلقائيًا عند انقطاع طاقة الشبكة. هذه مفيدة للغاية للشقق السكنية والفنادق والمطاعم والمستشفيات والمؤسسات التجارية المتصلة بالشبكة الكهربائية.

4. المولدات الصناعية.

تختلف التطبيقات الصناعية للمولدات عن التطبيقات السكنية أو التجارية الصغيرة. المولدات الصناعية أو المولدات التجارية الكبيرة تحتاج إلى أن تكون أكثر قوة  وأداء في ظل ظروف قاسية. 

كما يحتاجون إلى توفير مجموعة واسعة من خصائص مزود الطاقة – من 20 كيلوواط إلى 2500 كيلوواط ، من 120 إلى 480 فولت. 

عادةً ما يتم تخصيص هذه المولدات أكثر من الأنواع الأخرى من المولدات. هناك العديد من أنواع المولدات الصناعية ويمكن تصنيفها بطريقة أخرى بناءً على طبيعة الوقود المستخدم لتشغيل المحركات التي تساعد على توليد الطاقة الكهربائية. 

وتشمل هذه أنواع الوقود مثل الديزل والبنزين والغاز الطبيعي والكيروسين والبروبان. داخل المولد الصناعي الفئة ، هناك المولدات الصناعية المحمولة التي تجد الاستخدامات في تطبيقات مختلفة حيث لا يمكن تثبيت المولدات الكبيرة.

أنواع المولدات الكهربائية بحسب متطلبات الطاقة.

تتوفر المولدات الكهربائية التي توفر مرحلة واحدة أو ثلاث مراحل الطاقة ، 120 فولت أو 480 فولت. 

تستدعي التطبيقات الصناعية عادة توليد الطاقة على ثلاث مراحل أو 480 فولت. 

تشمل المولدات متعددة المتطلبات تلك التي توفر خدمة 120 – 208 فولت وخدمة 277 – 480 فولت. 

1. مولدات الديزل.

• تستخدم عادةً مولدات الديزل من أجل المتانة وعمر الخدمة الطويل والصيانة الأقل. 
• يمكن أن يعمل محرك الديزل الذي يعمل بسرعة 1800 دورة في الدقيقة من 12000 إلى 30،000 ساعة بين خدمات الصيانة الرئيسية. 
• قد يحتاج المحرك نفسه الذي يعمل بالغاز إلى صيانة كبرى بعد 6000 إلى 10،000 ساعة من التشغيل.
• يحترق وقود الديزل بدرجات حرارة أقل من البنزين مما يقلل من الحرارة والتآكل في المحرك. 
• يمكن أن تكون تكلفة الطاقة المولدة من مولدات الديزل الكهربائية أقل تكلفة من خلال زيادة كفاءة وقود الديزل وزيادة كفاءته. 
• في حين كان الديزل وقودًا “قذرًا” رسميًا ، فقد أدت التحسينات في تقنية المحرك إلى تقليل انبعاثات الديزل. 

2. مولدات الغاز الطبيعي

• تستخدم مولدات الغاز الطبيعي غاز البروبان أو غاز البترول المسال. 
• يوفر الغاز الطبيعي ميزة سهولة التخزين في الخزانات الأرضية أو فوقها. 
• إنه أيضًا وقود محترق نظيف ، مما يقلل من مشاكل الانبعاثات. 
• المولدات التي تعمل بالغاز الطبيعي متينة ولكنها قد تكون أكثر تكلفة عند الشراء الأولي.
• في حين أن الغاز الطبيعي غالباً ما يكون أقل تكلفة من أنواع الوقود الأخرى ، فيجب نقله بالشاحنات إلى منشأتك ، مما قد يؤدي إلى زيادة تكاليف التشغيل. 
• مولد الغاز الطبيعي لديه إنتاج أقل من مولد الديزل مماثل الحجم. فقد تحتاج إلى رفع حجم  المولد للحصول على نفس النتائج. 
• تعد مولدات الغاز الطبيعي اختيارًا ممتازًا لموفري التكنولوجيا كمصدر طاقة احتياطي.

3. مولدات البنزين.

عادة ما يكون سعر المولدات التي تعمل بالبنزين أقل بالمقارنة مع نظيراتها من مولدات الديزل والغاز.بينما يمكن تشغيل مولدات الغاز لفترات طويلة ، إلا أنها تحتاج إلى صيانة أكثر شمولاً.

يعمل البنزين على تدهور المكونات المطاطية مما يؤدي إلى تآكل المحرك بشكل أسرع. يعد تخزين البنزين أكثر صعوبة بسبب زيادة احتمال نشوب حريق أو انفجار.

بالإضافة إلى ذلك ، يتدهور البنزين نفسه مما يجعل التخزين طويل الأجل أقل من الخيار المثالي.مولدات البنزين ليست هي الخيار الأفضل للتطبيقات الصناعية الكبيرة.

إقرأ أيضاً: ماهي الغازات الدفيئة وما هو تأثيرها ومصادرها

4. مولدات صناعية محمولة

المولدات الصناعية المحمولة هي إصدارات محمولة على مقطورة ، وليس من النوع الذي يمكنك ببساطة سحبه خلفك وأنت تمشي.

تعد المولدات المحمولة الكبيرة خيارًا ممتازًا للاستخدام في مواقع البناء قبل إنشاء مصدر للكهرباء.

كما يتم استخدامها بشكل متكرر من قبل مستجيبي الطوارئ عندما تكون هناك حاجة إلى قدر كبير من الطاقة في الموقع.

5. المولدات البحرية

تم تصميم المولدات البحرية من الدرجة التجارية أو الصناعية لتحمل الظروف البيئية القاسية.

تعد Caterpillar و Kohler و Cummins ثلاثة من الشركات المصنعة التي تبني مولدات بحرية خاصة.

هذا النوع من المولدات مطلوب للاستخدام بالقرب من المياه المالحة ويوصى به للسفن الكبيرة أو منصات النفط.

في حين أن المولدات البحرية متوفرة كغاز أو يعمل بالديزل ، فإن الديزل هو الخيار للاستخدام الصناعي.

6. مولدات زيت الوقود الثقيل

توفر مولدات زيت الوقود الثقيل وفورات كبيرة في الوقود عن تكلفة وقود الديزل. غالبًا ما يكون حجم المولد الإجمالي أصغر بسبب استخدام محرك صغير عالي السرعة.

Wartsila هي إحدى الشركات المصنعة لمولدات زيت الوقود الثقيل. يأتي هذا الوقود ضمن فئة زيت الوقود رقم 5 أو 6 ، ويجب مراعاة توفر زيت الوقود الثقيل عند اختيار هذا النوع من المولدات.

6. مولد التحجيم

ستحتاج إلى مراعاة متطلبات الطاقة الإجمالية بالكيلووات لاختيار حجم المولد الصحيح. نوع المعدات التي ستعمل عليها هو أيضًا عوامل في المعادلة.

تستمد المعدات المزودة بمحركات أو ضواغط طاقة أكبر عند بدء التشغيل من وضع التشغيل. يمكن أن تفرط في مولدك إذا كنت لا تضع في الاعتبار احتياجاتك الإجمالية.

كقاعدة عامة ، حدد حاجتك القصوى وأضف 20٪ إلى الإجمالي للسلامة.

7. المولدات الحثية

تتكون المولدات الحثية من نوعين – المولدات الخارجية المثارة والمولدات الذاتية الإثارة. تجد المولدات ذات الإثارة الخارجية استخدامات في تطبيقات الفرامل المتجددة اللازمة في الرافعات والمصاعد والقاطرات الكهربائية.تجد المولدات ذاتية الإثارة استخدامات في طواحين الهواء حيث يتم تحويل الرياح كمصدر غير تقليدي للطاقة إلى طاقة كهربائية.

إقرأ أيضاً : إيجابيات و سلبيات الطاقة المتجددة