Exigences en matière d'augmentation de température et méthodes de refroidissement pour les groupes électrogènes diesel

En tant que source d’énergie de secours, les groupes électrogènes diesel doivent fonctionner en continu pendant de longues périodes. Compte tenu d’une charge aussi lourde, la température des groupes électrogènes devient un défi. Pour maintenir un bon fonctionnement ininterrompu, il est nécessaire de maintenir la température des groupes électrogènes dans une plage acceptable. Cela nécessite que tout le monde comprenne les exigences en matière d’augmentation de la température et les méthodes de refroidissement.
1 : Exigences en matière d'augmentation de la température
En fonction des différents niveaux d’isolation des générateurs diesel, leurs exigences en matière d’augmentation de température varient. Généralement, lorsqu'un générateur est en fonctionnement, la température de son enroulement statorique, de son enroulement d'excitation, de son noyau de fer, de son anneau collecteur, etc. est d'environ 80 degrés Celsius. Si elle dépasse 80 degrés Celsius, on considère qu’elle présente une augmentation de température excessivement élevée.
II : Méthode de refroidissement
Les générateurs de différents types et capacités ont des méthodes de refroidissement différentes. Cependant, les fluides de refroidissement couramment utilisés sont l’air, l’hydrogène et l’eau. Prenons l’exemple du générateur turbosynchrone : son système de refroidissement est fermé et le fluide de refroidissement est recyclé.
(1) Refroidissement par air
Le refroidissement par air est obtenu en utilisant des ventilateurs pour souffler de l'air froid sur les extrémités des enroulements du générateur, ainsi que sur le stator et le rotor du groupe électrogène, afin de dissiper la chaleur. Après avoir absorbé la chaleur, l'air froid se transforme en air chaud, qui converge d'abord entre le stator et le rotor avant d'être évacué par les conduits d'air du noyau de fer puis refroidi par le refroidisseur. L'air refroidi est ensuite renvoyé dans le générateur par le ventilateur pour une circulation interne et une dissipation thermique. Les générateurs synchrones de taille moyenne et petite adoptent généralement un refroidissement par air.
(2) Refroidissement à l'hydrogène
Le refroidissement à l’hydrogène utilise l’hydrogène comme fluide de refroidissement et l’hydrogène a de meilleures performances de dissipation thermique que l’air. Par exemple, la plupart des turbogénérateurs sont refroidis à l’hydrogène.
(3) Refroidissement par eau
Le système de refroidissement par eau utilise une double approche de refroidissement par eau interne pour le stator et le rotor. Le système d'eau externe du système d'eau du stator s'écoule à travers des conduites d'eau jusqu'aux anneaux d'entrée montés sur les cadres du stator, puis à travers des tubes isolants jusqu'à chaque bobine, où il absorbe la chaleur. Ensuite, il s'écoule à travers des conduites d'eau isolantes jusqu'aux anneaux de sortie montés sur la base de la machine, puis est évacué dans le système d'eau externe du générateur pour être refroidi. Le processus de refroidissement du système d'eau du rotor commence avec l'eau entrant dans le support d'entrée monté sur l'extrémité de l'arbre du côté de l'excitateur, puis s'écoulant dans le trou central de l'arbre rotatif, puis s'écoulant à travers plusieurs trous radiaux jusqu'au réservoir de collecte d'eau, puis à travers des tubes isolants jusqu'à chaque bobine. Après avoir absorbé la chaleur, l'eau froide s'écoule à travers des tubes isolants dans le réservoir de sortie d'eau, puis à travers les trous de drainage sur le bord extérieur du réservoir de sortie d'eau jusqu'au support de sortie d'eau, et est évacuée par le tuyau de sortie d'eau principal. Étant donné que les performances de dissipation thermique de l’eau sont bien supérieures à celles de l’air et de l’hydrogène, les grands groupes électrogènes nouvellement construits adoptent généralement des méthodes de refroidissement par eau.