Todo grupo gerador converte em eletricidade apenas uma parte da energia do combustível. O restante sai do motor como calor - pelo escapamento, pela água das camisas, pelo ar de sobrealimentação e pelo óleo lubrificante - e a maior parte do calor transportado pelos circuitos de líquido precisa ser rejeitada para o ar ambiente por um radiador. Quando o radiador não pode ficar diretamente à frente do motor, por causa do ruído, do espaço, da temperatura da casa de máquinas ou do layout da usina, um radiador remoto assume essa função. Este artigo explica como funcionam os radiadores remotos, por que a maioria dos motores modernos precisa de dois circuitos de resfriamento e o que torna confiável a seleção de um radiador em campo.
Um radiador remoto é um trocador de calor com seus próprios ventiladores elétricos, instalado longe do motor - na cobertura, ao lado da sala dos geradores, sobre uma plataforma de aço ou junto a um contêiner. O líquido de arrefecimento do motor é bombeado até o radiador pela tubulação, cede seu calor ao ar aspirado ou soprado através da serpentina aletada e retorna ao motor. Como os ventiladores são acionados eletricamente e não pelo motor, sua velocidade pode ser controlada de forma independente, o que permite uma operação mais silenciosa em carga parcial e menor consumo parasita.
A TECS fabrica radiadores remotos horizontais para instalações com espaço livre ao redor, radiadores remotos verticais para casas de máquinas e paredes com venezianas, e radiadores tipo V quando muitas unidades precisam compartilhar uma área limitada.
Por que os motores têm circuitos LT e HT
Grandes motores a diesel e a gás normalmente dividem o resfriamento em dois circuitos:
- O circuito de alta temperatura (HT) resfria as camisas e os cabeçotes dos cilindros - a água das camisas. Ele opera quente, o que mantém o motor eficiente e torna seu calor valioso para recuperação.
- O circuito de baixa temperatura (LT) resfria o ar de sobrealimentação após o turbocompressor e, muitas vezes, o óleo lubrificante. Ar de sobrealimentação mais frio significa ar mais denso nos cilindros, maior potência e, nos motores a gás, proteção contra detonação.
Um radiador LT/HT abriga os dois circuitos em um mesmo gabinete, com serpentinas, coletores e conexões separados, resfriados pelos mesmos ventiladores. Normalmente o ar passa primeiro pela seção LT e depois pela seção HT, de modo que o circuito mais frio recebe o ar mais frio. Projetar as duas seções em conjunto - em vez de como dois resfriadores separados - aproveita melhor o ar e o espaço.
O que garante uma seleção confiável
Um radiador que funciona na bancada de testes ainda pode falhar em campo se a seleção ignorar o local. Os pontos mais importantes:
- Os dados do fabricante do motor - rejeição de calor de cada circuito, vazão do líquido de arrefecimento, temperaturas de entrada e saída e a perda de carga admissível. O radiador é projetado em função do motor, e não o contrário.
- O ambiente real - a maior temperatura do ar que o local terá, a altitude (o ar rarefeito transporta menos calor) e a umidade.
- O líquido de arrefecimento - água ou uma mistura com glicol, cujas propriedades alteram a troca térmica e a perda de carga.
- A instalação - paredes próximas, outros radiadores e saídas de escapamento podem devolver ar quente à admissão; dutos e venezianas acrescentam uma resistência que os ventiladores precisam vencer.
- O limite de ruído - um nível a uma distância especificada que define o número de ventiladores, sua velocidade e seu tipo.
- A atmosfera - locais litorâneos, desérticos, com poeira ou agressivos quimicamente exigem materiais de aleta, revestimentos e gabinetes adequados.
Remoto ou montado no motor?
Para muitos grupos geradores, um radiador mecânico acionado pelo motor e montado na mesma base é a solução mais simples. O radiador remoto passa a ser a melhor escolha quando a casa de máquinas não comporta o ar de resfriamento, quando o ruído precisa ficar do lado de fora, quando vários motores são instalados lado a lado ou quando o calor deve ser recuperado para aquecimento e apenas o excedente rejeitado.
Conclusão
O radiador remoto é uma pequena parte do custo de uma usina e uma grande parte da sua confiabilidade: se não conseguir rejeitar o calor no dia mais quente, o motor perde potência ou para. Tratar os circuitos LT e HT, as condições do local e a instalação como um único problema de projeto é o que mantém os grupos geradores em plena potência. A TECS Engineering projeta radiadores remotos para os dados do motor e o local de cada projeto - envie sua consulta.
