رادیاتور دیزل ژنراتور

توصیه می‌شود که بازشوهای ورودی هوا حداقل ۵/۱ برابر اندازه ابعاد خارجی رادیاتور باشد. تمامی تهویه‌های ورودی و خروجی باید به نحوی طراحی شوند تا مانع ورود باران به اتاق ژنراتور شوند. در اقلیم‌های سرد، اتاق ژنراتور می‌بایست گرم نگه داشته شود، جهت انجام این کار، می‌توان زمانیکه ژنراتور کار نمی‌کند برای بستن دریچه‌های ورودی و خروجی هوا از دریچه‌های کنترل ترموستاتی (گرماپایی) استفاده کرد. علاوه بر این، برای گرم نگه داشتن موتور می‌توان از گرمکن‌های بلوک موتور، مجهز به ترموستات استفاده کرد. درباره تهویه هوای اتاق ژنراتور بیشتر بخوانید.

اجزای اصلی رادیاتور دیزل ژنراتور

اجزای دیزل ژنراتور عبارتند از:

• مایع خنک‌ کننده (Coolant)

مایع خنک‌کننده که معمولاً از مخلوطی از آب و ضدیخ تشکیل شده است، حرارت موتور را جذب کرده و به رادیاتور منتقل می‌کند.

• هسته رادیاتور (Radiator Core)

هسته رادیاتور معمولاً از لوله‌های نازک فلزی و پره‌های حرارتی تشکیل شده است که به انتقال حرارت از مایع خنک‌کننده به هوا کمک می‌کنند.

• فن (Fan)

فن هوای خنک را از بیرون به سمت هسته رادیاتور می‌دمد تا حرارت مایع خنک‌کننده را به سرعت به محیط منتقل کند.

• پمپ آب (Water Pump)

پمپ آب، مایع خنک‌کننده را در سیستم گردش می‌دهد و آن را از موتور به رادیاتور و بالعکس منتقل می‌کند.

• ترموستات (Thermostat)

ترموستات دمای مایع خنک‌کننده را کنترل می‌کند و جریان آن را در صورت نیاز تنظیم می‌کند تا موتور در دمای مطلوب عمل کند.

انواع رادیاتور ژنراتور

در اینجا به بررسی چند رادیاتور دیزل می‌پردازیم:

• رادیاتور هوا خنک

رادیاتورهای هوا خنک یکی از انواع رایج رادیاتورهای دیزل ژنراتور هستند که از هوا برای خنک کردن مایع خنک‌کننده استفاده می‌کنند. در این نوع رادیاتورها، مایع خنک‌کننده از طریق لوله‌های موجود در هسته رادیاتور عبور می‌کند و فن‌های قدرتمندی هوای خنک را به سمت پره‌های رادیاتور می‌دمند تا حرارت را به محیط منتقل کنند.

ویژگی‌ها:

• ساده و قابل اعتماد
• نیاز به نگهداری کمتر نسبت به رادیاتورهای آب خنک
• مناسب برای محیط‌های با دمای معمولی و پایین

• رادیاتور آب خنک

رادیاتورهای آب خنک از آب به عنوان مایع خنک‌کننده استفاده می‌کنند. این نوع رادیاتورها معمولاً در سیستم‌های بزرگ و پیشرفته‌تر دیزل ژنراتورها استفاده می‌شوند که نیاز به خنک‌سازی بیشتری دارند. آب خنک‌کننده از طریق پمپ به هسته رادیاتور منتقل می‌شود و حرارت را از موتور به محیط منتقل می‌کند.

ویژگی‌ها:

• کارایی بالا در خنک‌سازی
• مناسب برای محیط‌های با دمای بالا
• نیاز به نگهداری بیشتر و سیستم‌های پمپاژ آب

• رادیاتور روغن خنک

در برخی موارد خاص، از روغن به عنوان مایع خنک‌کننده در رادیاتورها استفاده می‌شود. رادیاتورهای روغن خنک معمولاً در شرایطی به کار می‌روند که نیاز به خنک‌سازی بیشتر و مدیریت حرارت بهتر وجود دارد. روغن به دلیل داشتن ظرفیت حرارتی بالا و ویژگی‌های خنک‌کنندگی مناسب، می‌تواند گزینه مناسبی برای این نوع رادیاتورها باشد.

ویژگی‌ها:

• ظرفیت حرارتی بالا
• خنک‌سازی مؤثر در دماهای بالا
• نیاز به سیستم‌های نگهداری و تعویض روغن

• رادیاتور پلیت

رادیاتورهای پلیت یا صفحه‌ای از صفحاتی ساخته شده‌اند که بین آنها مایع خنک‌کننده جریان دارد. این نوع رادیاتورها دارای سطح تماس بیشتری با مایع خنک‌کننده هستند و بنابراین کارایی بالاتری در انتقال حرارت دارند. رادیاتورهای پلیت به دلیل طراحی فشرده و کارآمد خود، در دیزل ژنراتورهای مختلف استفاده می‌شوند.

ویژگی‌ها:

• کارایی بالا در انتقال حرارت
• طراحی فشرده و کم‌حجم
• نیاز به نگهداری مناسب

• رادیاتور تبخیری

رادیاتورهای تبخیری از فرآیند تبخیر آب برای خنک کردن مایع خنک‌کننده استفاده می‌کنند. در این نوع رادیاتورها، آب به صورت مایع وارد سیستم می‌شود و با جذب حرارت از موتور، تبخیر می‌شود. این فرآیند باعث خنک شدن مایع و کاهش دمای موتور می‌شود.

ویژگی‌ها:

• کارایی بالا در خنک‌سازی
• نیاز به منبع آب پایدار
• مناسب برای محیط‌های خشک و گرم

• رادیاتور ترکیبی

رادیاتورهای ترکیبی از دو یا چند نوع سیستم خنک‌کننده به طور همزمان استفاده می‌کنند. این نوع رادیاتورها برای شرایطی که نیاز به خنک‌سازی بالا و مدیریت حرارت پیچیده‌تری دارند، مناسب هستند. به عنوان مثال، یک رادیاتور ترکیبی می‌تواند از هوا و آب به طور همزمان برای خنک کردن مایع خنک‌کننده استفاده کند.

ویژگی‌ها:

• کارایی بالا در شرایط مختلف
• انعطاف‌پذیری در طراحی و استفاده
• نیاز به نگهداری و سیستم‌های پشتیبانی متعدد

خنک کاری با رادیاتور مجزا (remote radiator)

انتخاب ریموت رادیاتورها (remote radiator) اختیاری هستند.

در بعضی از پروژه‌ها به دلیل محدودیت فضا، مشکل سر و صدا یا محدودیت‌های دسترسی، نصب ریموت رادیاتورها ضروری است. میزان سر و صدای ژنراتور با استفاده از ریموت رادیاتور کاهش خواهد یافت. تمام سیستم ریموت رادیاتور باید در مقابل یخ زدگی محافظت شود.

پیش از پر کردن سیستم خنک کاری، باید همه دریچه‌ها، اتصالات، فیتینگ‌ها و غیره کنترل شود تا مطمئن شوید نشتی وجود ندارد. بین رادیاتور و موتور باید از لوله انعطاف پذیر (flexible pipe) استفاده کنید. درباره صفر تا صد سیستم خنک کاری دیزل ژنراتور ها بیشتر بخوانید.

توصیه‌ها و هشدارهای سیستم ریموت رادیاتور:

• مطمئن شوید هیچگونه هوایی در سیستم خنک کن وجود ندارد.
• در برابر یخ زدگی، از ترکیب آب و ضدیخ استفاده کنید.
• مطابق توصیه تولید کننده موتور، از ترکیب ضد خوردگی استفاده کنید.
• بین موتور و رادیاتور از یک مخزن انبساط مناسب و بزرگ استفاده کنید. درباره موتور دیزل بیشتر بدانید.
• رادیاتور و فن‌ها می‌بایست مطابق شرایط نصب طراحی شوند.
• برای جلوگیری از افزایش دمای اتاق موتور، می‌بایست یک فن تهویه مناسب انتخاب کنید.
• اگر افت فشار بین موتور و رادیاتور از مقدار مشخص شده در دیتاشیت‌های موتور فراتر رفته و یا رادیاتور بسیار بالاتر از موتور مستقر شده (۱۸ متر برای اکثر موتورهای کامینز)، می‌توان از سیستم خنک کاری مبدل حرارتی استفاده کرد.

شکل ۶/۲ – شکل سیستم خنک کاری با ریموت رادیاتور معمول

نحوه عملکرد رادیاتور دیزل ژنراتور

رادیاتور یکی از اجزای حیاتی دیزل ژنراتور است که وظیفه خنک‌کردن موتور را بر عهده دارد. بدون سیستم خنک‌کننده، موتور دیزل ژنراتور به سرعت گرم می‌شود که این می‌تواند منجر به خرابی و کاهش عمر مفید آن شود.

• گرم شدن موتور

هنگامی که موتور دیزل ژنراتور روشن می‌شود، سوخت دیزل در سیلندرهای موتور می‌سوزد و تولید حرارت می‌کند. این حرارت باید به طور مؤثر از موتور خارج شود تا از خرابی آن جلوگیری شود.

• انتقال حرارت به مایع خنک‌ کننده

حرارت تولید شده در موتور توسط مایع خنک‌کننده جذب می‌شود. این مایع از طریق مجراها و لوله‌های موجود در بلوک موتور عبور کرده و حرارت را به خود جذب می‌کند.

• گردش مایع خنک‌ کننده

پمپ آب، مایع خنک‌کننده گرم شده را از موتور به سمت رادیاتور پمپ می‌کند. این مایع پس از جذب حرارت از موتور، به رادیاتور منتقل می‌شود.

• خنک شدن در رادیاتور

در رادیاتور، مایع خنک‌کننده از طریق هسته رادیاتور جریان می‌یابد. هوای خنک از طریق پره‌های رادیاتور به این مایع دمیده می‌شود. این هوای خنک توسط فن به جریان می‌افتد و حرارت مایع خنک‌کننده را جذب کرده و آن را به محیط خارج می‌کند.

• بازگشت مایع خنک‌شده به موتور

مایع خنک‌شده پس از از دست دادن حرارت خود در رادیاتور، دوباره توسط پمپ آب به موتور برمی‌گردد تا چرخه خنک‌کننده دوباره تکرار شود.

• تنظیم دما توسط ترموستات

سیستم خنک کاری با مبدل حرارتی (Heat Exchanger)

سیستم خنک کاری با مبدل حرارتی در ریموت رادیاتورهایی که افت فشار لوله در آن بالاتر از حد مجاز بوده و یا سیستم آب خنک کن در نزدیکی دیزل ژنراتور موجود باشد، استفاده می‌شود.

در این روش یک مخزن انبساط مورد نیاز است و باید در سطحی بالاتر از موتور و مبدل حرارتی نصب شود.

پمپ‌های جریان باید در پایین‌ترین سطح سیستم خنک کاری نصب شوند.

توصیه می‌شود جهت لوله کشی این سیستم خنک کاری از لوله فولادی، پلاستیکی، آلومینیومی، مسی و فولاد گالوانیزه استفاده شود.

مدار خروجی آب می‌بایست از طریق یک اتصال انعطاف پذیر به موتور متصل گردد تا در زمان انبساط گرمایی خطوط لوله، باعث حرکت و جابجایی موتور نشود و همچنین از انتقال ارتعاشات موتور به خط لوله جلوگیری نماید.

برای جلوگیری از افزایش دمای اتاق موتور، می‌بایست یک فن تهویه مناسب انتخاب کنید.

شکل ۶/۳ – سیستم خنک کاری معمول با مبدل حرارتی