Como dimensionar um radiador para um grupo gerador

O que o fabricante do motor fornece: calor, vazão, temperaturas, limites

A folha de dados de arrefecimento do motor é o ponto de partida. Para cada circuito - um para um motor pequeno, um circuito de alta temperatura (HT) e um de baixa temperatura (LT) para um motor grande -, ela informa o calor a ser rejeitado em kW na potência nominal do local, a vazão do líquido de arrefecimento em m³/h ou l/min, a temperatura do líquido que sai do motor e a temperatura máxima com que pode retornar, e a perda de carga externa máxima que a bomba do motor consegue atender. O circuito LT também carrega a temperatura do ar de sobrealimentação de que o motor precisa para sua potência e suas emissões, e é por isso que sua temperatura de retorno é o valor mais apertado de todos.

Esses valores não são negociáveis. O radiador deve rejeitar o calor indicado na vazão indicada, devolver o líquido de arrefecimento na temperatura indicada ou abaixo dela no dia de projeto e fazê-lo com uma perda de carga que, somada à da tubulação, fique abaixo do limite. Uma potência nominal em outra temperatura ambiente ou altitude significa outra folha de dados; peça ao fabricante do motor a potência nominal para o local.

O que o local fornece: temperatura ambiente, altitude, umidade, ar

A temperatura ambiente de projeto é o dado mais poderoso: ela define a diferença de temperatura com que a serpentina trabalha. A regra é a temperatura em que o motor ainda precisa entregar sua plena potência no local - um projeto a 50 °C para o Golfo, 40 a 45 °C para o sul da Europa, 35 °C para o norte - e um radiador dimensionado para 40 °C é simplesmente pequeno a 50 °C. A altitude rarefaz o ar, cerca de 10 % menos densidade a cada 1.000 m, de modo que os ventiladores movimentam menos massa e a serpentina precisa de mais vazão de ar ou de superfície. A umidade altera um pouco a capacidade térmica e a densidade do ar e deve ser informada como a base do cálculo.

O local também informa o que o ar carrega - poeira, areia, sementes, sal -, o que define o passo e o material das aletas, e onde o radiador pode ficar: no solo, no telhado, ao lado do prédio, com ou sem um vento que possa empurrar a descarga quente de volta para a admissão.

O que o cliente fornece: líquido de arrefecimento, ruído, espaço, alimentação

O líquido de arrefecimento e sua porcentagem de glicol alteram a capacidade térmica, a viscosidade e a perda de carga - um radiador para 50 % de glicol precisa de 10 a 20 % mais superfície que um para água -, de modo que a mistura é um dado de entrada, não um detalhe. Um limite de ruído, com sua distância e se ele se aplica a uma unidade ou à usina, decide os ventiladores, seu número e sua velocidade e, muitas vezes, o comprimento da unidade. O espaço disponível e qualquer limite de transporte limitam o comprimento e a altura; a alimentação elétrica - tensão, frequência, EC ou AC - define a família de ventiladores.

A partir desses dados, o projeto determina a superfície da serpentina, as fileiras e o passo das aletas, o circuito que atende o limite de perda de carga e os ventiladores que fornecem a vazão de ar contra a resistência da serpentina na densidade do local. O resultado é a folha de dados: capacidade requerida e calculada por circuito, vazões, temperaturas, perdas de carga, vazão de ar, ventiladores, potência, níveis de ruído, dimensões e pesos - tudo nas condições indicadas.

Uma lista de verificação para a consulta

Uma consulta que traga a folha de dados de arrefecimento do motor na potência nominal do local, a temperatura ambiente de projeto, a altitude, a mistura do líquido de arrefecimento, o limite de ruído com sua distância, o espaço e a alimentação elétrica pode ser respondida com um projeto e um preço em poucos dias. Uma que traga apenas um valor em quilowatts recebe primeiro uma lista de perguntas. A TECS dimensiona radiadores para grupos geradores de qualquer marca - circuito único ou LT/HT, horizontal, vertical ou tipo V - e devolve com a oferta a folha de dados, o desenho dimensional, a curva do ventilador e os dados acústicos.