Wat is een dieselelektriciteitscentrale?
Definitie van een dieselelektriciteitscentrale
Een dieselelektriciteitscentrale wordt gedefinieerd als een elektriciteitscentrale die een dieselmotor gebruikt als primaire drijver om een alternator aan te drijven en elektriciteit op te wekken. Een dieselmotor is een verbrandingsmotor die de chemische energie van dieselbrandstof omzet in mechanische energie. Deze mechanische energie wordt vervolgens gebruikt om de as van een alternator te laten roteren, die het omzet in elektrische energie.
Een dieselelektriciteitscentrale omvat verschillende systemen en componenten die samenwerken om elektriciteit op te wekken. De belangrijkste componenten zijn:
Dieselmotor
Luchtinzuigsysteem
Uitlaatsysteem
Brandstofvoorzieningssysteem
Koelsysteem
Smeersysteem
Startsysteem
Alternator
Bedieningspaneel
Werkingsprincipe
Een dieselelektriciteitscentrale werkt volgens de vierstrokes cyclus van de dieselmotor. Deze vier slagen zijn:
Inzuigslag: Het luchtinzuigsysteem zuigt verse lucht uit de atmosfeer en filtert deze om stof en vuil te verwijderen. De gefilterde lucht wordt vervolgens door de zuiger in de cilinder gecomprimeerd.
Compressieslag: De zuiger beweegt omhoog en comprimeert de lucht in de cilinder tot hoge druk en temperatuur.
Krachtsslagaan: Het brandstofvoorzieningssysteem spuit een bepaalde hoeveelheid dieselbrandstof in de cilinder via een brandstofinjector. De brandstof vermengt zich met de gecomprimeerde lucht en ontbrandt spontaan door de hoge temperatuur. De verbranding van de brandstof geeft een grote hoeveelheid energie vrij, die de zuiger omlaag duwt en een krachtsslagaan veroorzaakt.
Uitlaatslag: De zuiger beweegt weer omhoog en verdrijft de uitlaatgassen uit de cilinder via de uitlaatklep. Het uitlaatsysteem verwijdert de uitlaatgassen van de motor en vermindert het geluidsniveau.
De bovengenoemde cyclus wordt herhaald voor elke cilinder van de motor. De krachtsslagen van verschillende cilinders worden gesynchroniseerd om een soepele en continue krukasrotatie te waarborgen. Deze krukas is verbonden met de alternator via een koppeling of riem. De alternator zet vervolgens deze mechanische energie om in elektrische energie, die via een bedieningspaneel naar de belasting of het net wordt geleverd.
Het koelsysteem circuleert water of lucht door de motor om overtollige warmte af te voeren en een optimale temperatuur te handhaven. Het smeersysteem levert olie aan de bewegende delen van de motor om wrijving en slijtage te verminderen. Het startsysteem levert gecomprimeerde lucht of elektriciteit om de motor aan te zetten.
Voordelen van een dieselelektriciteitscentrale
Enkele voordelen van dieselelektriciteitscentrales zijn:
Ze hebben een eenvoudig ontwerp en zijn gemakkelijk te installeren.
Ze vereisen minder ruimte en kunnen voor draagbare toepassingen worden ontworpen.
Ze hebben snelle start- en stopcapaciteiten, waardoor stand-by-verliezen worden verminderd.
Ze hebben een hoge thermische efficiëntie en een lage brandstofconsumptie vergeleken met steenkolenkrachtcentrales.
Ze kunnen onafhankelijk van externe bronnen van water of steenkool functioneren.
Ze kunnen een betrouwbare en flexibele elektriciteitsvoorziening bieden voor piekbelasting of noodsituaties.
Nadelen van een dieselelektriciteitscentrale
Enkele nadelen van dieselelektriciteitscentrales zijn:
Ze hebben hoge exploitatie- en onderhoudskosten vanwege de dure dieselbrandstof en smeermiddelen.
Ze hebben een beperkte capaciteit en zijn niet geschikt voor grootschalige elektriciteitsproductie.
Ze produceren lawaai en luchtvervuiling door uitlaatgassen.
Ze kunnen niet langere tijd onder overbelastingsomstandigheden opereren.
Toepassingen van dieselelektriciteitscentrales
Enkele toepassingen van dieselelektriciteitscentrales zijn:
Ze worden gebruikt als reserve- of back-upbron van elektriciteit voor industrieën, commerciële complexen, ziekenhuizen, enz., tijdens stroomuitval of netwerkstoringen.
Ze worden gebruikt als mobiele of draagbare bron van elektriciteit voor afgelegen gebieden, bouwplaatsen, militaire kampen, enz., waar geen netwerkverbinding beschikbaar of haalbaar is.
Ze worden gebruikt als pieklastcentrales om andere soorten elektriciteitscentrales te ondersteunen tijdens periodes van hoge vraag of lage aanbod.
Ze dienen als noodcentrales voor essentiële diensten zoals communicatie en watervoorziening tijdens natuurrampen of oorlogen.
Ze worden gebruikt als startcentrales voor grote stoom- of waterkrachtcentrales die de initiële rotatie van hun turbines nodig hebben.