Raffreddamento di motori per cogenerazione e power generation

Ho scritto diversi articoli relativi alla dissipazione di emergenza ed al raffreddamento dei motori installati a servizio di impianti di produzione di energia elettrica di emergenza o per cogenerazione.

Solitamente questo compito è delegato a scambiatori ad aria, i classici elettroradiatori.

Sui piccoli motori il radiatore è solitamente montato a bordo, completo di ventilatore elettrico o azionato direttamente da una presa di forza sul motore.

Sui motori di maggiore potenza, tipicamente utilizzati per impianti di cogenerazione o produzione di energia elettrica di emergenza o in continuo, il radiatore viene installato a bordo oppure nella maggior parte dei casi in posizione più o meno remota, sopra il tetto del conteiner che contiene il gruppo di potenza o addirittura in copertura all’edificio.

I motori di piccola potenza, solitamente hanno un singolo circuito di raffreddamento, in quanto il circuito relativo all’after cooler (o charge cooler) viene raffreddato direttamente ad aria.

Nei motori di maggiore potenza vi è la necessità di garantire un ottimo raffreddamento del circuito “charge”, in quanto da questo dipende il grado di derating della potenza effettivamente diponibile all’asse, quindi della potenza elettrica generata.

In conseguenza di questo, solitamente lo scambiatore dedicato, viene alimentato ad acqua ed ha un radiatore dedicato.

Allo scopo di diminuire gli ingombri del sistema a livello di layout, si utilizzano elettroradiatori a doppio circuito (o doppio pacco), che consentono con una unica macchina di avere due scambiatori in serie lato aria, con due circuiti separati lato acqua.

Nel caso in cui l’elettroradiatore fosse installato in posizione remota, ad esempio sul tetto del building, il circuito si complica leggermente. Infatti i frame dei motori non possono reggere pressioni troppo elevate, quindi avendo il radiatore posto magari a distanze notevoli, che implicano di conseguenza la necessità di avere l’acqua a pressione elevata (5-6 bar), non è possibile lavorare direttamente con il circuito dei radiatori.

In questi casi si interpone uno scambiatore a piastre a doppio circuito, che viene asservito da un radiatore a singolo circuito.

Ovviamente questo caso sarà penalizzante, in quanto si dovrà avere un doppio salto di temperatura…considerando che gli after cooler devono lavorare con temperature piuttosto basse, bisognerà dimensionare il tutto con estrema attenzione ed in maniera adeguata, prendendo dei margini di sovradimensionamento corretti.