Biogaasigeneraatoril kui seadmete komplektil, mis muundab biomassi anaeroobsel kääritamisel toodetud biogaasi elektrienergiaks, on konstruktsioon, mis mõjutab otseselt selle töötõhusust, stabiilsust ja keskkonnatoimet. Üldiselt koosneb see gaasi ettevalmistamise ja puhastamise seadmest, gaasivarustussüsteemist, elektritootmisseadmest, heitsoojuse taaskasutusseadmest, elektri- ja juhtimisseadmest ning ohutuskaitsesüsteemist. Need komponendid töötavad koos, et saavutada kogu toorgaasilt kvalifitseeritud elektrienergiaks muundamise protsess.
Gaasi ettevalmistamise ja puhastamise seade on kogu süsteemi esiosa{0}}. See seade sisaldab peamiselt anaeroobset kääritit, segamisseadet, kütte- ja temperatuurireguleerimisseadet ning gaasikogumistorustikke. Anaeroobses kääritis kasutatakse tavaliselt suletud teras- või betoonkonstruktsiooni, säilitades sees keskmise (35–38 kraadi) või kõrge temperatuuriga (55–58 kraadi) keskkonna, et hõlbustada mikroorganismide tõhusat metanogeneesi. Segamisseade tagab piisava kontakti materjali ja mikroorganismide vahel, kuumutus- ja temperatuurireguleerimisseade aga hoiab stabiilse reaktsioonitemperatuuri. Tekkinud toorbiogaas transporditakse torustike kaudu puhastusseadmesse, et eemaldada kahjulikud lisandid nagu vesiniksulfiid, niiskus, tahked osakesed ja siloksaanid. Puhastusseadmed sisaldavad tavaliselt väävlitustamise torni (kuiv- või märgprotsess), kondensaadi eraldajat, tahkete osakeste filtrit ja aktiivsöe adsorptsiooniseadet, mis tagavad elektritootmisseadmesse siseneva gaasi koostise ja puhtuse vastavuse seadme nõuetele.
Gaasivarustussüsteem vastutab puhastatud biogaasi stabiilse põlemiskambrisse viimise eest. See süsteem koosneb gaasikompressorist või puhurist, rõhureguleerimisventiilist, vooluhulgamõõturist ja ohutus{1}}sulgemisventiilist. Rõhu reguleerimisventiil reguleerib gaasi toiterõhku automaatselt vastavalt ühikukoormuse ja gaasirõhu muutustele, et tagada stabiilne põlemine; voolumõõteseade jälgib gaasivarustust reaalajas, luues aluse koormuse sobitamiseks ja juhtimiseks; ohutussulgemisklapp võib kiiresti katkestada gaasivarustuse, kui see tuvastab gaasilekke, ebatavalise rõhu või leegi kustumise, et vältida õnnetuse eskaleerumist.
Energiatootmisseade on biogaasi generaatori tuum. Praegu on peavoolu lähenemisviisiks kasutada gaasi sisepõlemismootoriga generaatorikomplekti, kusjuures mõnel juhul kasutatakse gaasiturbiine või Stirlingi mootoreid. Gaasiga töötav sisepõlemismootor koosneb silindrist, kolvist, ühendusvarda mehhanismist, ventiilirongist ja süütesüsteemist. Põlemiskambri konstruktsioon peab olema kohandatud biogaasi kütuse madala kütteväärtuse ja kõikuva koostise omadustega. Süütesüsteem kasutab peamiselt suure-energiaga elektroonilist süüdet, et tagada usaldusväärne süüde isegi gaasikontsentratsiooni muutumisel. Sisepõlemismootori väntvõll on haakeseadise kaudu ühendatud generaatori rootoriga, muutes edasi-tagasi liikumise pöörleva mehaaniliseks energiaks, mille generaator muudab seejärel elektrienergiaks. Mõned mudelid on varustatud heitgaaside turbolaaduritega, et suurendada sisselaskeõhu tihedust ja väljundvõimsust.
Jääksoojuse taaskasutusseade kasutab ära sisepõlemismootori kõrge temperatuuriga heitgaasi -soojuse ja silindri vooderdise jahutusvee, muutes selle soojusvahetite kaudu kasutatavaks soojusenergiaks. Heitgaasi soojusvaheti võtab heitgaasist enamuse mõistlikust soojusest tagasi anaeroobsete kääritite või kaugkütte kütmiseks ja isoleerimiseks; ballooni vooderdise veesoojusvaheti eemaldab jahutusveest soojust, et seda saaks kasutada sooja veena koduse tootmise või protsessi kütmiseks, parandades seega oluliselt süsteemi üldist energiatõhusust.
Elektri- ja juhtplokk sisaldab generaatori väljundlülitusseadet, automaatset pingeregulaatorit, võrguühenduse juhtseadet ja keskseiresüsteemi. Automaatne pingeregulaator hoiab stabiilset väljundpinget ning võrguühenduse juhtseade tagab sünkroniseerimise ja turvalise ühenduse elektrivõrgu või sõltumatute koormustega. Keskne seiresüsteem, mis põhineb PLC-l või tööstusarvutil, kogub ja kuvab reaalajas andmeid gaasi rõhu, temperatuuri, voolukiiruse, ühiku kiiruse, väljundvõimsuse ja emissiooninäitajate kohta. Sellel on ka veateated, automaatne väljalülitus ja kaugsuhtlusvõimalused.
Igasse seadmesse on integreeritud ohutuskaitsesüsteem, mis on varustatud põlevgaasi lekkedetektorite, leegiandurite, temperatuuriandurite, rõhukaitseseadmete ja hädaseiskamisnuppudega. Ohtliku olukorra tuvastamisel rakendab süsteem viivitamatult hädaabimeetmeid, nagu gaasi-sulgemine, sulgemine ja ventilatsioon, et tagada personali ja seadmete ohutus.
Üldiselt peegeldab biogaasi generaatori konstruktsioon mitme valdkonna integreerimist: biokeemilistest reaktsioonidest soojusenergiani ning seejärel elektriautomaatika ja ohutuskaitseni – kõik aspektid on omavahel tihedalt seotud. Teaduslikult kavandatud struktuur ei taga mitte ainult tõhusat ja stabiilset võimsust, vaid pakub ka usaldusväärset tehnilist tuge ressursside kasutamisel ja orgaaniliste jäätmete puhtal tootmisel.