آشنایی با واحدهای برق کمکی
به روز رسانی شده در ۱۴۰۳/۷/۲۸ زمان مطالعه 12 دقیقهواحدهای برق کمکی (APU) سیستم‌های مستقلی هستند که برای تامین برق در تجهیزات و وسایل نقلیه بزرگ، به ویژه هواپیماها و وسایل نقلیه نظامی استفاده می‌شوند. APU ها عمدتاً برای تولید برق برای سیستم‌های الکتریکی و مکانیکی در هنگام خاموش بودن موتورهای اصلی کاربرد دارند. در این مقاله به بررسی ساختار، کاربردها و مزایای این سیستم‌ها می‌پردازیم.
عملکرد واحدهای برق کمکی (APU)
واحدهای برق کمکی به‌عنوان موتورهای کوچکی در هواپیماها و وسایل نقلیه نظامی به کار می‌روند تا سیستم‌های برقی و هیدرولیکی را در مواقعی که موتورهای اصلی خاموش هستند، تامین کنند. APU ها در اصل برای جلوگیری از نیاز به روشن نگه داشتن موتورهای اصلی در طول فرآیندهایی مثل استارت و یا توقف موقت استفاده می‌شوند.
اجزای اصلی APU
ژنراتور برق: که برای تامین برق سیستم‌های الکتریکی استفاده می‌شود.
کمپرسور هوا: برای تولید هوای فشرده که به سیستم‌های تهویه و نیروی محرکه اولیه کمک می‌کند.
موتور احتراق داخلی: به عنوان مولد نیرو برای سیستم‌های دیگر.
کاربردهای APU
1. هواپیماها
یکی از بزرگترین کاربردهای APU ها در هواپیماهای تجاری و نظامی است. این واحدها در زمان خاموش بودن موتورهای اصلی یا در زمان توقف در فرودگاه، انرژی لازم برای سیستم‌های حیاتی مانند روشنایی، تهویه و برق‌رسانی را تامین می‌کنند.
2. وسایل نقلیه نظامی
واحدهای برق کمکی در وسایل نقلیه نظامی مانند تانک‌ها و نفربرها به‌منظور کاهش مصرف سوخت و تامین برق برای سیستم‌های الکترونیکی کاربرد دارند.
3. تجهیزات دریایی
در کشتی‌ها و زیردریایی‌ها، APU ها به عنوان یک منبع برق ثانویه استفاده می‌شوند تا در صورت از کار افتادن سیستم‌های اصلی، عملیات حیاتی ادامه پیدا کند.
جدول مقایسه کاربردهای APU در صنایع مختلف
| صنعت | کاربرد اصلی APU | مزایای کلیدی |
|---|---|---|
| هواپیمایی | تامین برق برای استارت و توقف موتور | صرفه‌جویی در سوخت، کاهش استهلاک موتور |
| نظامی | تامین برق و تهویه در وسایل نقلیه نظامی | کاهش مصرف سوخت و افزایش کارایی |
| دریایی | تامین برق پشتیبان در کشتی‌ها و زیردریایی‌ها | تامین انرژی اضطراری |
مزایای استفاده از APU
1. صرفه‌جویی در مصرف سوخت
با استفاده از APU ها، نیازی به روشن نگه داشتن موتورهای بزرگ و اصلی برای تامین انرژی نیست که به صرفه‌جویی در مصرف سوخت کمک می‌کند.
2. کاهش سایش موتور
APU ها اجازه می‌دهند که موتورهای اصلی فقط برای عملیات‌های اصلی مورد استفاده قرار گیرند و در مواقع استارت یا توقف، فشار اضافی بر آن‌ها وارد نشود.
3. تامین برق اضطراری
در مواقع اضطراری یا خرابی سیستم‌های اصلی، APU ها به‌عنوان یک منبع برق مستقل و پشتیبان عمل می‌کنند.
سوالات متداول
سوال 1: آیا APU ها می‌توانند در طول پرواز نیز فعال باشند؟
بله، در برخی هواپیماها، APU ها می‌توانند در طول پرواز برای تامین برق سیستم‌های داخلی فعال باشند، هرچند این موضوع به نوع هواپیما و طراحی سیستم بستگی دارد.
سوال 2: آیا استفاده از APU ها هزینه تعمیر و نگهداری را کاهش می‌دهد؟
بله، چون با استفاده از APU، نیاز به روشن نگه داشتن موتورهای اصلی در زمان‌های استراحت کاهش می‌یابد، که این امر منجر به کاهش سایش و افزایش عمر موتورهای اصلی می‌شود.
سوال 3: آیا APU ها فقط در هواپیماها کاربرد دارند؟
خیر، علاوه بر هواپیماها، در وسایل نقلیه نظامی، تجهیزات دریایی و حتی برخی خودروهای سنگین نیز APU ها به‌کار گرفته می‌شوند.