Overzicht van wijzingen in SLS

In document SURFnet Service Level Specificatie (pagina 24-27)

4.1 Elektrocentrála

Elektrocentrála je zařízení, které pomocí alternátoru produkuje elektrický proud.

Toto zařízení slouží jako nezávislý zdroj elektrické energie nebo jako záložní zdroj v případě výpadku elektrické energie. Elektrocentrály jsou dostupné v mnoha provedeních jako mobilní digitální generátory, zpravidla jednofázové, stacionární třífázové generátory, dle druhu paliva, pak se zážehovým, LPG nebo vznětovým motorem. Jednotlivé druhy se mezi sebou liší svým výkonem, rozměry a hmotností.

Elektrocentrály nachází své uplatnění v celé řadě oborů i profesí, od domácího použití až po profesionální využití. Elektrocentrály vybavené AVR regulací mohou napájet i spotřebiče citlivé na kolísání napětí, třeba výpočetní techniku nebo lékařské vybavení.

Pro tuto práci byla vybrána mobilní invertorová elektrocentrála Kipor IG2000 se zážehovým motorem. Invertorová elektrocentrála je zařízení, které se skládá ze dvou hlavních částí, a to spalovacího motoru a multipólového alternátoru. Tento alternátor je bezprostředně spojen na společné hřídeli s motorem a nahrazuje svou hmotností setrvačník. Během otáčení se indikuje vysokofrekvenční třífázový proud, který je přiváděn do invertorové jednotky, kde nastává jeho usměrnění. Pomocí elektronické jednotky je upraven na výstupní jednofázový el. proud o frekvenci 50 HZ [16].

Elektrocentrála IG2000 využívá invertorovou technologii, jež spočívá v přesné regulaci napětí a frekvence, díky čemuž je vytvářen přesný sinusový střídavý proud.

Obr. 3: Elektrocentrála Kipor IG2000 [16]

27

Zážehový spalovací motor KG158 použitý v elektrocentrále plní emisní normu Stage II dle směrnice 2002/88/EC. Systém je chlazen pomocí labyrintového nuceného chlazení, které zabezpečuje optimální chlazení veškerých součástí elektrocentrály.

Tab. 8: Technické specifikace elektrocentrály [17]

Model IG2000

Jmenovité napětí (V): 230

Jmenovitá frekvence (Hz): 50

Jmenovitý proud (A): 7

Jmenovitý výstupní výkon (kVA): 1,6 Max. výstupní výkon (kVA): 2

Hlučnost dB (A) / 7m: 54 - 59

Model motoru KG158

Typ motoru 4-taktní, zážehový jednoválec,

vzduchem chlazený, rozvod OHC

Zdvihový objem [cm³] 105

Vrtání x zdvih [mm] 58 x 40

Kompresní poměr 8,5:1

Maximální výkon [kW]/[min⁻¹] 2,2kW / 4500

Jmenovité otáčky [min⁻¹] 4500

Zapalování T.C.I (tranzistorové)

Předstih zapalování 27° (před H. Ú.)

Startování Ruční

Objem palivové nádrže [l] 3,7 Měrná spotřeba paliva [g·kWh⁻¹] 420

Doporučené palivo Bezolovnatý benzín s min. OČ 87

Mazání Rozstřikem

Množství oleje [l] 0,4

Rozměry – d x š x v [mm] 520x300x425

Suchá hmotnost [kg] 22

28

4.2 Provozní podmínky motoru elektrocentrály

K pohonu této invertorové elektrocentrály je použit čtyřtaktní, zážehový, vzduchem chlazený jednoválcový motor. Motory v těchto mobilních generátorech ve spojení s multipólovým alternátorem nemusí udržovat konstantní otáčky, ale jsou schopny pracovat v různých režimech otáček, podle aktuální spotřeby elektrospotřebičů napojených na generátor. Toto zajišťuje elektronická jednotka PWM. Generátory klasické konstrukce toto neumožňují a k výrobě elektrického proudu potřebují konstantní otáčky motoru. Tato elektronická regulace má významný vliv na snížení hmotnosti, hlučnosti a spotřeby paliva elektrocentrály při zlepšených výkonnostních parametrech motoru. Tento systém vyvinula japonská firma Honda, jenž je předním výrobcem motorů do těchto typů zařízení [18]. Multipólový alternátor je výrobcem integrován přímo do motoru místo klasického setrvačníku.

Pracovní oblasti spalovacího motoru lze rozdělit do čtyř provozních stavů, při nichž je motor nejčastěji provozován. Prvním je chod na prázdno, tzv. volnoběh. Tento motor je přizpůsoben na chod v režimu volnoběžných, jmenovitých otáček (4500/min⁻¹) a režimu snížených volnoběžných otáček (3200/min⁻¹). Motor zde nekoná žádnou využitelnou práci a veškerá energie přivedená do motoru v podobě paliva je zmařena na tepelné a mechanické ztráty. Zde je především kladen důraz na udržitelnost provozu motoru při zachování nejnižší možné spotřeby paliva. Dalším stavem je režim částečného zatížení, při němž motor pracuje v rozsahu různých otáček, dle aktuální spotřeby zapojených elektrospotřebičů. V tomto režimu motor pracuje nejčastěji, a je tedy konstruován tak, aby v této oblasti dosahoval nejmenší spotřeby paliva při optimálním složení emisních škodlivin ve výfukových plynech. Třetím stavem je režim plného zatížení, kdy má motor k dispozici plné průtočné množství směsi a je tedy kladen důraz na nejvyšší možný výkon motoru. Motor by v tomto režimu měl setrvávat jen po omezenou dobu. Posledním, zde uvedeným stavem, je spouštění studeného motoru a jeho následný ohřev. Studený motor má vyšší mechanické ztráty a je třeba mu dodat více energie. To je zajištěno obohacením dodávané směsi paliva. Minimální měrná spotřeba paliva tohoto motoru uváděna výrobcem je 420 g/kWh.

4.3 Palivový systém

Účelem palivové soustavy je zabezpečit plnění motoru vhodnou zápalnou směsí paliva a vzduchu za každého provozního stavu motoru. Zážehový motor dané elektrocentrály používá pro přípravu směsi paliva se vzduchem systém, který je tvořen těmito částmi:

29 - palivová nádrž,

- víčko nádrže (odvzdušňovací systém palivové nádrže), - palivový filtr,

- palivové vedení (hadice), - palivový kohout,

- dopravní (membránové) palivové čerpadlo, - karburátor,

Z palivové nádrže je palivo dopravováno vedením přes sítko membránovým palivovým čerpadlem do plovákové komory karburátoru. Vzduch nasávaný motorem přes vzduchový filtr proudí do karburátoru, kde nastává jeho mísení s palivem a výsledná zápalná směs proudí sacím kanálem v hlavě motoru do prostoru válce.

4.3.1 Karburátor jednou z nejsložitějších součástí motoru a na jeho správném nastavení závisí základní parametry chodu motoru, spotřeba, maximální výkon a množství škodlivin ve výfukových plynech.

Motor této elektrocentrály je osazen horizontálním, plovákovým karburátorem se škrticí klapkou. Základ tohoto karburátoru tvoří tzv. jednoduchý karburátor, jenž pracuje na principu Venturiho trubice, jež má ve své střední části zúžený průřez. Tato část se nazývá difuzér. Vzduch proudící tímto zúženým průřezem má v tomto místě nejvyšší rychlost. Nárůstem rychlosti klesá statický tlak vzduchu a v difuzéru vzniká podtlak. V tomto místě se nachází rozprašovač, jímž je vlivem podtlaku od proudícího vzduchu vysáváno palivo z plovákové komory. Podtlakem odsávané palivo je unášeno proudem vzduchu, přičemž dochází k jeho rozprašování na drobné kapky. Tímto je vytvořena palivová směs. Škrticí klapkou, jež je elektronicky ovládána krokovým motorkem, je pak řízeno množství vzduchu proudící karburátorem a tím regulovány otáčky a výkon motoru.

Pro vytvoření potřebného průběhu směšovacího poměru je u tohoto karburátoru využito sytému pneumatické korekce průtoku paliva. To je realizováno umístěním tzv.

emulsní trubice (řešení firmy Solex) do kanálu přivádějícího palivo od hlavní trysky k rozprašovači. Emulsní trubice je po obvodu opatřena několika řadami otvorů v různých výškách. V případě, že nastane zvýšení podtlaku v difuzéru, klesne hladina paliva v této

30

emulsní trubici k řadě otvorů umístěných v nejvyšší poloze. Otvory je přisáván vzduch do paliva, čímž je palivo předmíseno (zpěněno) a rozprašovačem proudí emulse paliva se vzduchem. Dochází-li nadále ke zvýšení podtlaku, odkryjí se postupně další řady otvorů a upraví se tak podtlak v kanále za hlavní tryskou [19].

Tato korekce upravuje charakteristiky karburátoru do požadovaného průběhu jen v rozsahu částečného zatížení motoru. Pro optimální složení směsi paliva a vzduchu ve všech pracovních režimech motoru je karburátor vybaven dodatečnými systémy, jako jsou systém chodu naprázdno, pro studené spuštění motoru nebo plné zatížení. Pro spouštění studeného motoru je karburátor vybaven pomocnou přívěrou vzduchu. Přívěra je umístěna v sacím potrubí před difuzérem. Při spouštění studeného motoru vzniká velmi malý podtlak, který není schopen uvést do činnosti hlavní systém ani systém chodu naprázdno. Zavřením přívěry dochází k vytvoření značného podtlaku, díky němuž je nasáváno větší množství paliva a směs se výrazně obohatí. Po nastartování je třeba přívěru opět otevřít, aby nedocházelo k nežádoucímu přesycení směsi paliva.

Obr. 4: Plovákový karburátor se škrticí klapkou [21]

31

In document SURFnet Service Level Specificatie (pagina 24-27)

GERELATEERDE DOCUMENTEN