Düşük Yükte Çalışmanın Dizel Jeneratörlere Etkileri

Burak Yiğiter 

Dizel motorlar 100 yılı aşkın süredir hayatımızda. Araçlarımızda, ağır iş makinaları, gemiler gibi çok yaygın kullanım alanları  mevcuttur.

Dizel motorların bir diğer uygulama alanı ise jeneratör setleridir. Hastane, otel, alışveriş merkezi, datacenter gibi uygulamalarda olası bir enerji kesintisinde yedek güç kaynağı olarak dizel motorlu jeneratörler yaygın olarak kullanılmaktadır. 

Bu yazımızda kullanıcılarımız tarafından da oldukça sık sorulan jeneratörlerin yükte çalışması ve minimum gerekli olan yük ve gerekli yük sağlanamadığı durumlarda yapılması gereken çözümlerden bahsedeceğiz.

Tesisinize yapılan hesaplamalar neticesinde belirlediğiniz güçte bir jeneratör almakla işiniz bitmemektedir. Jeneratörünüzün çalışacağı yük miktarını da göz önüne almalısınız. Dizel motorlar için düşük yükte çalışma üreticiler tarafından tavsiye edilmemektedir. Dizel motor üreticilerin bu konudaki tavsiyelerine mutlaka uyulmasını öneririz.

Dizel motorlar tasarlanırken motor üzerindeki ekipmanların seçimi dizel motorların tam yükte çalışma rejimine göre yapılmaktadır. Motor üzerindeki ekipmanlar tam yük durumunda kendilerinden beklenilen performansı optimum olarak sağlamaktadır

Dizel motor üreticileri dizel motorun çalışacağı en az yük miktarını belirtmektedir. Genellikle bu oran dizel motorun % 25- %30 civarındadır.**

Dizel motorların belirtilen bu yük miktarından daha düşük bir yükte çalışması istenilen bir durum değildir. 



** Dizel jeneratör üreticinizden bu değerleri öğrenebilirsiniz

Tesisinizde kurulu olan jeneratör setinde,

-    Egzoz sisteminde siyah , yoğun sıvı görülmesi

-    Yağ tüketiminin artması

-    Egzoz dumanının siyah olması

-    Motor üzerinde yağ kaçaklarının görülmesi

gibi tespitleriniz var ise bunların direk olarak motordan kaynaklı bir arıza olmadığı düşünülebilir. Yukarıdaki semptomlar görüldüğünde jeneratörün yüklenme durumları mutlaka incelenmelidir. Bahsedilen tespitler jeneratörlerin düşük yükte çalışmasının işaretleri olma ihtimali çok yüksektir.

Dizel motorlu jeneratörlerin uzun süre düşük yükte çalışması durumunda silindir içerisine püskürtülen dizel yakıt tamamen yakılamamaktadır. Dizel motorlar çalışma prensibi olarak, benzinli motorlardan oldukça farklı olup silindir içi sıcaklığı yakıtın yanması için çok önemli olduğunu belirtmek gerekir. Jeneratör seti düşük yükte çalışırken silindir içi sıcaklık yeterince sağlanamamaktadır. Silindir içi sıcaklık dizel yakıtı ateşlemek ve buharlaştırmak için yeterli olmayacaktır. Silindir içi dizayn edilen sıcaklıktan daha düşük bir sıcaklıkta dizel yakıtın tamamı yanmayacaktır. Bu şekilde uzun süre çalışan dizel motorun egzoz sisteminde koyu, kalın kullanılmış motor yağına benzer sıvılar fark edilecektir.

Bu sıvının yanı sıra egzoz sisteminde yoğun kurum birikmesi görünecektir. Bu sıvının zaman zaman manifold, turbo şarj veya egzoz borularında da rastlandığı görülmektedir. Bu sıvı yağlama yağı ile benzerlik göstermektedir. Fakat bu sıvı ile yağlama yağını ayıran en büyük, temel fark bu sıvının renginin kurumdan dolayı siyah olmasıdır.

Uzun süreli düşük yük ile jeneratörü çalıştırmak motorun performansını düşüreceği gibi kalıcı hasar yaratarak motorun ağır bakıma daha erken girecektir. Yanma odalarında tam yanamayan dizel yakıt egzoz ve turboşarj sisteminde karbon birikimlerine yol açarak egzoz geri basınç değerini arttırarak ve turbo şarjın kanatlarının çalışmasını zorlaştırarak motorun performansını düşürecektir.

Düşük yükte çalışan bir dizel motorda dizayn sıcaklığı sağlanamadığı durumlarda piston segmanları piston ve silindir duvarları arasındaki boşluğu tam dolduramadığı için tam yanamayan yakıt yağ ile karışacaktır. Bu karışımdan dolayı yağın yapısı bozulacak ve motorun erken aşınmasına neden olacaktır.

Düşük yükte çalışmanın varlığı dizel motor çalışırken sürekli siyah duman atması ile varlığını göstermektedir. Düşük yükte çalışmanın bir diğer dezavantajı ise emisyonlu motorlarda kullanılan DOC (Diesel Oxidation Catalysts), SCR (Selective catalytic reduction), DPF (Diesel particulate filter) ünitelerinin düşük yükten direk olarak etkilenmesidir. Düşük yükten dolayı emisyon değerlerinin sağlanamaması ve ilerleyen süreçlerde motorun durmasına, çalışmamasına neden olmaktadır.

DOC ve DPF sistemleri düşük yükten dolayı ekzoz sıcaklığının yeterli sıcaklığı ulaşamadığı durumlarda geri basınç değerlerindeki düşüklükten dolayı motor stop edecektir.

Aynı durum SCR sistemi için de geçerlidir. SCR sistemi gerekli operasyon sıcaklığına ulaşmadığı durumlarda DEF sıvısının ekzoz sistemine entegre etmeyecektir. Bundan dolayı lokal olarak izin verilen emisyon değerleri sağlanamayacaktır.


Düşük Yükte Çalışmaya Ne Gibi Önlem Alınabilir ?

    Yapılabilecek en doğru hamle düşük yükle çalıştırılmaktan mutlak suret uzak durulmalı, uzak durulamıyorsa süreyi oldukça kısa tutulmalıdır. 

    Haftalık olarak yapılması gereken dizel motor egzersizlerinde süre 15 dakikayı geçmemelidir.

    Her yıl dizel motor tam yükte en az 4 saat çalıştırılmalıdır. Bu şekilde dizel motor içerisindeki ve egzoz sistemindeki karbon birikmelerinin önüne geçilecektir.

    Belirli aralıklarla egzoz manifoldu ve susturucu sökülerek karbon birikimine karşı kontrol edilmelidir ve temizlenmelidir.

    Jeneratör setlerinin zaman içinde çalışması esnasında düşük yükte çalışacağı zamanlar olma ihtimali var ise eğer, bu zaman dilimlerinde yük bankaları (dummy load) ile jeneratörünüzün üretici tarafından tavsiye edilen yük miktarına ulaştırabilirsiniz.