Biogaz generatori, biomassaning anaerob fermentatsiyasidan hosil bo'lgan biogazni elektr energiyasiga aylantiradigan uskunalarning to'liq to'plami sifatida, uning ishlash samaradorligi, barqarorligi va atrof-muhit ko'rsatkichlariga bevosita ta'sir qiluvchi strukturaviy dizaynga ega. Umuman olganda, u gazni tayyorlash va tozalash bloki, gaz ta'minoti tizimi, energiya ishlab chiqarish bloki, chiqindi issiqlikni qayta tiklash qurilmasi, elektr va boshqaruv bloki va xavfsizlikni himoya qilish tizimidan iborat. Ushbu komponentlar xom gazdan malakali elektr energiyasiga aylantirishning butun jarayoniga erishish uchun birgalikda ishlaydi.
Gazni tayyorlash va tozalash qurilmasi butun tizimning-old qismidir. Bu qurilma asosan anaerob parchalanish moslamasini, aralashtirish moslamasini, isitish va haroratni nazorat qilish moslamasini va gaz yig'ish quvurlarini o'z ichiga oladi. Anaerob parchalanuvchi odatda mikroorganizmlar tomonidan samarali metanogenezni osonlashtirish uchun o'rta{3}}harorat (35-38 daraja) yoki yuqori{6}}harorat (55-58 daraja) muhitni saqlab turuvchi yopiq po'lat yoki beton konstruktsiyadan foydalanadi. Aralashtirish moslamasi material va mikroorganizmlar o'rtasida etarli aloqani ta'minlaydi, isitish va haroratni nazorat qilish moslamasi barqaror reaktsiya haroratini saqlaydi. Ishlab chiqarilgan xom biogaz quvurlar orqali vodorod sulfidi, namlik, zarrachalar va siloksanlar kabi zararli aralashmalarni olib tashlash uchun tozalash moslamasiga tashiladi. Tozalash uskunalari odatda oltingugurtdan tozalash minorasini (quruq yoki ho'l jarayon), kondensat ajratgichni, zarracha filtrini va energiya ishlab chiqarish blokiga kiradigan gazning tarkibi va tozaligini jihozning talablariga javob berishini ta'minlash uchun faollashtirilgan uglerodni adsorbsiyalash moslamasini o'z ichiga oladi.
Gaz ta'minoti tizimi tozalangan biogazni yonish kamerasiga barqaror etkazib berish uchun javobgardir. Bu tizim gaz kompressori yoki puflagich, bosimni tartibga soluvchi valf, oqim o'lchash moslamasi va xavfsizlikni o'chirish-valfidan iborat. Bosim regulyatori valfi barqaror yonishni ta'minlash uchun birlik yuki va gaz bosimining o'zgarishiga qarab gaz ta'minoti bosimini avtomatik ravishda sozlaydi; oqim o'lchash moslamasi real vaqt rejimida gaz ta'minotini nazorat qiladi, bu yukni moslashtirish va nazorat qilish uchun asos yaratadi; xavfsizlik o'chirish-valfi avariya avj olishining oldini olish uchun gaz sizib chiqishi, g'ayritabiiy bosim yoki alanga o'chirilishini aniqlasa, gaz ta'minotini tezda uzib qo'yishi mumkin.
Elektr ishlab chiqarish bloki biogaz generatorining yadrosidir. Hozirgi vaqtda asosiy yondashuv gazli ichki yonish dvigateli generator majmuasidan foydalanish bo'lib, bir nechta hollarda gaz turbinalari yoki Stirling dvigatellari ishlatiladi. Gazli ichki yonish dvigateli silindr, piston, bog'lovchi novda mexanizmi, vana poezdi va ateşleme tizimidan iborat. Yonish kamerasining dizayni biogaz yoqilg'isining past kaloriyali qiymati va o'zgaruvchan tarkibi xususiyatlariga mos kelishi kerak. Ateşleme tizimi, birinchi navbatda, gaz konsentratsiyasi o'zgarganda ham ishonchli yonishini ta'minlash uchun yuqori energiyali elektron ateşlemedan foydalanadi. Ichki yonuv dvigatelining krank mili generator rotoriga mufta orqali ulanadi, bu o'zaro harakatni aylanish mexanik energiyaga aylantiradi, keyin esa generator tomonidan elektr energiyasiga aylanadi. Ba'zi modellar havo zichligi va quvvat chiqishini oshirish uchun chiqindi gaz turbokompressorlari bilan jihozlangan.
Chiqindilarni issiqlikni qayta tiklash qurilmasi ichki yonuv dvigatelining yuqori haroratli chiqindi gazi va silindr g'ilofining sovutish suvi-tashuvchi issiqlikdan foydalanadi va uni issiqlik almashtirgichlar orqali yaroqli issiqlik energiyasiga aylantiradi. Egzoz gazining issiqlik almashtirgichi anaerob parchalanuvchilarni isitish va izolyatsiyalash yoki tuman isitish uchun chiqindi gazdan oqilona issiqlikning ko'p qismini tiklaydi; silindrli qoplamali suv issiqlik almashtirgichi maishiy ishlab chiqarish yoki texnologik isitish uchun issiq suv sifatida foydalanish uchun sovutish suvidan issiqlikni olib tashlaydi va shu bilan umumiy tizimning energiya samaradorligini sezilarli darajada yaxshilaydi.
Elektr va boshqaruv bloki generatorning chiqish kommutatori, avtomatik voltaj regulyatori, tarmoqqa ulanishni boshqarish moslamasi va markaziy monitoring tizimini o'z ichiga oladi. Avtomatik voltaj regulyatori barqaror chiqish voltajini saqlaydi va tarmoqqa ulanishni boshqarish moslamasi elektr tarmog'i yoki mustaqil yuklar bilan sinxronizatsiya va xavfsiz ulanishni ta'minlaydi. PLC yoki sanoat kompyuteriga asoslangan markaziy monitoring tizimi gaz bosimi, harorat, oqim tezligi, birlik tezligi, quvvat chiqishi va emissiya ko'rsatkichlari bo'yicha real{2}}vaqt ma'lumotlarini to'playdi va ko'rsatadi. Shuningdek, u nosozlik signallari, avtomatik o'chirish va masofaviy aloqa imkoniyatlariga ega.
Yonuvchan gaz qochqin detektorlari, otash detektorlari, harorat sensorlari, bosimdan himoya qilish moslamalari va favqulodda to'xtash tugmalari bilan jihozlangan xavfsizlikni himoya qilish tizimi har bir qurilma bo'ylab o'rnatilgan. Xavfli holat aniqlangandan so'ng, tizim xodimlar va jihozlarning xavfsizligini ta'minlash uchun gazni o'chirish, o'chirish-va ventilyatsiya kabi favqulodda choralarni darhol amalga oshiradi.
Umuman olganda, biogaz generatorining dizayni bir nechta fanlarning integratsiyasini aks ettiradi: biokimyoviy reaktsiyalardan issiqlik quvvatigacha, so'ngra elektrni avtomatlashtirish va xavfsizlikni muhofaza qilishgacha, barcha jihatlar bir-biri bilan chambarchas bog'liq. Ilmiy ishlab chiqilgan tuzilma nafaqat samarali va barqaror quvvat ishlab chiqarishni ta'minlaydi, balki resurslardan foydalanish va organik chiqindilarni toza ishlab chiqarish uchun ishonchli texnik yordam beradi.