Ogni gruppo elettrogeno trasforma in elettricità solo una parte dell'energia del combustibile. Il resto esce dal motore come calore, attraverso i gas di scarico, l'acqua delle camicie, l'aria di sovralimentazione e l'olio lubrificante, e la maggior parte del calore trasportato dai circuiti a liquido deve essere ceduta all'aria ambiente da un radiatore. Quando il radiatore non può stare direttamente davanti al motore, per ragioni di rumore, di spazio, di temperatura della sala macchine o di disposizione dell'impianto, il compito passa a un radiatore remoto. In questo articolo vediamo come funzionano i radiatori remoti, perché la maggior parte dei motori moderni richiede due circuiti di raffreddamento e che cosa rende affidabile, in sito, la selezione di un radiatore.
Che cosa fa un radiatore remoto
Il radiatore remoto, o elettroradiatore, è uno scambiatore di calore con ventilatori elettrici propri, installato lontano dal motore: sul tetto, accanto alla sala generatori, su una piattaforma in acciaio o vicino a un container. Il refrigerante del motore viene pompato al radiatore attraverso le tubazioni, cede il suo calore all'aria aspirata o soffiata attraverso la batteria alettata e torna al motore. Dato che i ventilatori sono azionati elettricamente e non dal motore, la loro velocità si regola in modo indipendente: a carico parziale si ottengono così meno rumore e minori assorbimenti ausiliari.
TECS costruisce radiatori remoti orizzontali per installazioni con spazio libero intorno, radiatori remoti verticali per sale macchine e pareti con griglie, e radiatori a V dove molte unità devono stare in un ingombro limitato.
Perché i motori hanno circuiti LT e HT
Nei grandi motori diesel e a gas il raffreddamento è di solito diviso in due circuiti:
- Il circuito ad alta temperatura (HT) raffredda le camicie dei cilindri e le teste, cioè l'acqua delle camicie. Lavora caldo, il che mantiene efficiente il motore e rende il suo calore interessante per il recupero.
- Il circuito a bassa temperatura (LT) raffredda l'aria di sovralimentazione a valle del turbocompressore e spesso l'olio lubrificante. Aria di sovralimentazione più fredda vuol dire aria più densa nei cilindri, più potenza e, nei motori a gas, protezione dalla detonazione.
Un radiatore LT/HT riunisce i due circuiti in un'unica carcassa, con batterie, collettori e attacchi separati, raffreddati dagli stessi ventilatori. Di norma l'aria attraversa prima la sezione LT e poi quella HT, così il circuito più freddo riceve l'aria più fresca. Progettare le due sezioni insieme, e non come due radiatori distinti, permette di sfruttare meglio l'aria e lo spazio.
Che cosa rende affidabile la selezione
Un radiatore che funziona al banco prova può comunque deludere sul campo, se nella selezione il sito è stato ignorato. I punti che pesano di più:
- I dati del costruttore del motore: calore da smaltire per ciascun circuito, portata del refrigerante, temperature di ingresso e di uscita e perdita di carico ammessa. Il radiatore si progetta attorno al motore, non il contrario.
- Le condizioni ambiente reali: la temperatura dell'aria più alta che il sito vedrà, l'altitudine (l'aria più rarefatta porta via meno calore) e l'umidità.
- Il refrigerante: acqua o miscela di glicole, le cui proprietà modificano lo scambio termico e la perdita di carico.
- L'installazione: pareti vicine, altri radiatori e uscite dei gas di scarico possono rimandare aria calda in aspirazione; canali e griglie aggiungono resistenze che i ventilatori devono vincere.
- Il limite di rumore: un livello a una distanza stabilita, che determina numero, velocità e tipo dei ventilatori.
- L'atmosfera: siti costieri, desertici, polverosi o con agenti chimici richiedono materiali delle alette, rivestimenti e carcasse adatti.
Remoto o montato sul motore?
Per molti gruppi elettrogeni la soluzione più semplice è un radiatore meccanico azionato dal motore e montato sullo stesso basamento. Il radiatore remoto diventa la scelta migliore quando la sala macchine non può gestire l'aria di raffreddamento, quando il rumore deve restare fuori, quando più motori sono installati affiancati o quando il calore va recuperato per il riscaldamento e solo l'eccedenza va dissipata.
Sul costo di una centrale il radiatore remoto pesa poco, sulla sua affidabilità molto: se nel giorno più caldo non riesce a smaltire il calore, il motore riduce la potenza o si ferma. I gruppi elettrogeni restano alla piena potenza quando circuiti LT e HT, condizioni del sito e installazione vengono trattati come un unico problema di progettazione. TECS Engineering progetta i radiatori remoti sui dati motore e sul sito di ogni progetto: ci invii la sua richiesta.
