Un set di generatori di gas è un dispositivo che converte l'energia chimica del gas in energia elettrica. È ampiamente utilizzato nell'alimentazione, all'energia di backup e ai sistemi di energia distribuita. Il suo principio operativo di base si basa sul ciclo termodinamico di un motore a combustione interna: la combustione del gas azionaria, che a sua volta guida un generatore per generare elettricità.
Un generatore di gas impostato principalmente in un motore a gas, un generatore, un sistema di controllo e un sistema di raffreddamento. Il processo operativo inizia con la fornitura e la miscelazione del gas. Il gas (come gas naturale, biogas o gas di petrolio liquefatto) entra nel cilindro del motore attraverso una valvola di regolazione e miscela con aria durante la corsa di aspirazione per formare una miscela combustibile. Successivamente, il pistone, guidato dall'albero motore, comprime la miscela, aumentando la sua temperatura e pressione. Vicino all'estremità della corsa di compressione, una candela accende la miscela, innescando un'intensa combustione, rilasciando una grande quantità di energia termica, che spinge il pistone verso il basso e lo converte in energia meccanica.
Il gas ad alta temperatura e ad alta pressione generato dalla combustione spinge il pistone a ricambiare, che a sua volta ruota l'albero a gomiti attraverso l'asta di collegamento, convertendo questo movimento alternativo in energia meccanica rotazionale. La rotazione dell'albero motore guida direttamente il rotore del generatore collegato, generando una corrente alternata negli avvolgimenti dello statore attraverso il principio di induzione elettromagnetica. I generatori utilizzano in genere progetti sincroni o asincroni, con tensione di uscita e frequenza regolabili tramite un sistema di controllo per soddisfare le diverse esigenze di potenza.
I motori a gas generano un calore significativo durante il funzionamento, che richiede un sistema di raffreddamento (come l'acqua o l'aria) per mantenere una temperatura adeguata e impedire il surriscaldamento dei danni. Allo stesso tempo, un sistema di scarico rimuove i gas di combustione e riduce le emissioni inquinanti attraverso un convertitore catalitico.
L'efficienza di un set di generatori a gas dipende dal valore calorifico del gas, dal rapporto di compressione del motore e dalla tecnologia di conversione dell'energia. Le unità moderne sono spesso dotate di sistemi di recupero del calore dei rifiuti per migliorare ulteriormente l'efficienza energetica. Offrono una start-up rapida, un funzionamento flessibile e un basso inquinamento, rendendoli una soluzione di potenza affidabile ed ecologica.