Dízelmotoros és villamos aggregátorok a mezőgazdaság számára

A villamosenergia-szolgáltatás kimaradása tetemes károkat okozhat a mezőgazdasági üzemek számára. A mezőgazdasági üzem a termelés biztonsága érdekében hosszan tartó áramkimaradás esetén kénytelen dízelmotoros-villamos aggregátor szükségáramforrást alkalmazni.

A mezőgazdaság számos munkaterületén nélkülözhetetlen a villamosenergia-szolgáltatás igénybevétele. A villamosítás alapvető fontosságú ahhoz, hogy a mezőgazdaság (beleértve az élelmiszer-gazdaságot is) lépést tartson a fejlődéssel. A digitalizált nagyüzemi termelés folyamatos munkavégzése a villamosáramellátás folyamatossága és minősége (pl. állandó feszültségszint) nélkül nem biztosítható.

A villamosenergia-szolgáltatás bármilyen okból történő kimaradása tetemes károkat okozhat a mezőgazdasági üzemek számára. A kommunikációs, a vezérlő- és a számítógépes rendszerek még a rövid idejű (tizedmásodpercig tartó) áramkimaradást sem tudják minden esetben működési károsodás nélkül elviselni. Ezeket a problémákat viszonylag kis teljesítményű, például szünetmentes (akkumulátoros) áramforrások alkalmazásával lehet a legegyszerűbben elkerülni. A hosszantartó helyi áramkimaradást – a nagyobb teljesítményigényű világítási, szellőző-, fűtő-, hűtő-, szivattyú- stb. egységek esetében – a szolgáltató és a felhasználó az áramfelhasználás helyreállításával tudja megszüntetni. Az okos villamos hálózatok esetében az egymáshoz csatlakoztatott másodlagos állomások automatizált átkapcsolásával lehet a helyi biztonságos áramellátást megvalósítani.

A másodlagos villamoselosztó alállomások hiányában a mezőgazdasági üzem a termelés biztonsága érdekében hosszan tartó áramkimaradás esetén kénytelen dízelmotoros-villamos aggregátor szükségáramforrást alkalmazni. A szükségáramforrás időszakos üzemeltetésével például állattartó telepek, csirkefarmok, feldolgozóüzemek stb. esetében tetemes anyagi kár kerülhető el. A dízelmotor-villamos szükségáramforrás három fő részből áll: dízelmotorból és tartozékaiból; a villamos generátorból; a működést vezérlő és kapcsoló egységből. A piacon a motorgyártók nevével jellemezve szerepelnek az igen nagy választékban kapható készre szerelt dízelaggregátor egységek.

DEUTZ

A Deutz német vállalat komplett áramfejlesztő készleteket gyárt a 17–620 kW névleges villamosteljesítmény-tartományban a mezőgazdasági megrendelők igényéhez testre szabva. A közkedvelt Standard DPS termékcsalád tagjai nyitott kivitelűek, könnyen telepíthetők, stabil áramfejlesztő berendezések (1. kép).

Ezeknél a komplett aggregátoregységeknél a dízelmotorra elöl a folyadékhűtő rendszer, felül a légszűrő és kipufogógáz-utókezelő rendszer, hátul pedig a villamosgenerátor-rendszer van felszerelve. Esetleg külön egységet képez a vezérlő- és kapcsolóberendezés, az indítóakkumulátor és a hajtóanyagtartály.

Az 1. képen látható Standard DPS 50 típusjelzésű dízelmotor-villamos aggregátegység villamos generátora 230/400 V, 3 fázisú, 50 Hz, 60 A mennyiségű névleges váltakozó áramot szolgáltat. A hajtást a Deutz TD 2.9 típusjelzésű, 4 hengeres, soros, 2,9 liter lökettérfogatú, folyadékhűtésű, turbófeltöltött dízelmotor biztosítja, amelynek névleges mechanikai teljesítménye 46,1 kW (63 LE).

A dízelmotoros aggregátoregységhez DSE 4510 MKII jelzésű kompakt automatikus indításvezérlő és üzemeltetést szabályozó több funkciós modul tartozik. Ez a modul többek között ellenőrzi a villamos hálózatot, szükség esetén indítja (vagy leállítja) a dízelmotort, szabályozza a motor fordultszámát, ellátja a generátor terhelési teljesítményének felügyeletét, a DSE Configuration Suite PC szoftverrel valós idejű adatközlést és -rögzítést biztosit. Az indítóakkumulátor készenléti állapotát fenntartja, minimalizálja az akkumulátor lemerülését, amikor a rendszer nincs használatban. A Deutz vállalat készít – az utóbbi időkben egyre népszerűbb – kompakt dízelmotoros-villamos aggregátorokat is (2. kép). Ezek a villamos energiát szolgáltató egységek zártak, „dobozoltak”, hangszigeteltek, egy egységként szállíthatók, és a villamos hálózattal való összekötés után azonnal működőképesek. A Deutz vállalat a DPS Soundproofed Genset (magyarul DPS Hangszigetelt Generátorkészlet) elnevezéssel gyárt, 21,3–275 kW névleges villamosteljesítmény-határok között zárt, mobil aggregátorokat. A 2. képen látható DPS Soundproofed Genset 50 GS típusjelzésű kompakt, zárt kialakítású dízelmotor-villamos aggregátoregység 44 kW névleges villamos teljesítményű, 230/400 V, 50 Hz 3 fázisú váltakozó áramot szolgáltat.

Az aggregát Stamford SL2-K típusú, kefe nélküli generátora AS-540 feszültségszabályozóval rendelkezik. Az aggregátoregységgel egybeépített DSE 4520 MKII típusú automatikus üzemeltetést szabályozó modul a korábbihoz képest több funkcióval bővült, így például magas szintű rendszervezérléssel és felügyelettel, energiatakarékos szabályozással, generátor- és motortúlterhelés elleni védelemmel, a szolgáltatott energia mennyiségének mérésével, az üzemanyagok mennyiségének és minőségének ellenőrzésével, a hűtőfolyadék hőmérsékletének szabályozásával és hiba esetén előriasztás küldésével stb.

Az 50 GS típusjelzésű aggregátor hajtását Deutz TD 2.9 típusjelzésű, 4 hengeres, soros, 2,9 liter lökettérfogatú, folyadékhűtésű, turbófeltöltött dízelmotor biztosítja, amelynek névleges mechanikai teljesítménye 41,2 kW (56 LE) értékre van beszabályozva. A dízelmotor igen gazdaságosan üzemeltethető, hajtóanyag-fogyasztási értéke: 75% terhelésnél 7,6 liter/h, amely megfelel 215 g/kWh fajlagos értéknek. A teljes működéshez szükséges valamennyi szerelvény, beleértve a napihajtóanyag-tartályt is, a C20 jelű horganyzott acéllemezből kialakított konténeres dobozban foglal helyet. A zárt aggregátegység méretei: hosszúsága 1980 mm, szélessége 924 mm, magassága 1200 mm, száraz tömege 1000 kg. Az aggregátegység körül 7 méter távolságból mért legnagyobb zajszint értéke 69 dBA.

CATERPILLAR

Az amerikai Caterpillar vállalat 6 és 5720 kW közötti villamosteljesítmény-tartományban készít dízelmotor-villamos aggregátorokat, nyitott és zárt konténeres kivitelben. Példaképpen a 3. képen látható Caterpillar C15 DE500EO típusjelzésű nyitott generátorkészlet 230/400 V, 50 Hz, 3 fázisú váltakozó áramot szolgáltat, maximálisan 410 kW névleges készenléti villamos teljesítménnyel.

A generátorkészlet a dízelmotor indítása után egy lépésben képes a 100%-os névleges terhelést fogadni. Az aggregát EMCP 4.2 vezérlőegysége teljes körű teljesítménymérést, védőrelét, motor- és generátorvezérlést és felügyeletet biztosít. A működési információk elérhetők a vezérlőpult billentyűzetein keresztül és távoli kommunikációval is, a Modbus RS485 adatkapcsolattal. A C15 DE500EO aggregát hajtómotorja Cat C15 ACERT típusú, 6 hengeres, 4 ütemű, 15,2 literes, turbófeltöltött dízelmotor, amely maximálisan 433 kW (589 LE) mechanikai teljesítmény leadására van beszabályozva. A nyitott egység száraz tömege 3650 kg. A Caterpillar C15 DE500EO dízelmotor-villamos aggregátegység zárt, hangcsillapított házban is elérhető (4. kép).

A kompakt üzemeltetésre kész, egybeszerelt, zárt kivitelű mobil generátoregység hossza 4930 mm, szélessége 1658 mm, magassága 3300 mm, száraz tömege 5071 kg.

Dr. Varga Vilmos
ny. okl. gépész- és villamosmérnök