Termika agregatów prądotwórczych.

Do czego służy CFD w pomieszczeniach agregatów prądotwórczych?

Agregat prądotwórczy jest wart tyle, ile jego dostępność w dniu awarii sieci. Właśnie w tych skrajnych warunkach wentylacja pomieszczenia jest najbardziej obciążona. EOLIOS zabezpiecza to krytyczne ogniwo symulacją CFD: przed uruchomieniem wykazujemy, że chłodzenie silnika, powietrze do spalania i odprowadzanie spalin spełniają swoje zadania.

Chłodzenie pomieszczenia, tam decyduje się niezawodność

Niezależnie od tego, czy napędzają statek, czy zasilają wrażliwy obiekt, silniki diesla lub gazowe muszą pracować od arktycznego mrozu do tropikalnego upału. W każdym z tych środowisk wentylacja pomieszczenia spełnia trzy podstawowe zadania:

• dostarczyć powietrze do spalania silnikom;
• dostarczyć świeże powietrze , aby odprowadzić niepożądane ciepło;
• utrzymać temperaturę pomieszczenia w zakresie odpowiednim dla pracy personelu i dla podzespołów.

Zbyt często wydatek powietrza dobiera się dla średniej temperatury otoczenia, która ukrywa szczyty rzeczywiście występujące w eksploatacji. Nasza wartość dodana: odtworzyć najbardziej niekorzystne scenariusze klimatyczne i sprawdzić, z liczbami w ręku, że silnik pozostaje w swoim zakresie pracy. Doradzamy producentom w zakresie wydatku powietrza do spalania i do chłodzenia oraz zajmujemy się wentylacją całego pomieszczenia, analizą wpływu wyrzutów i obliczeniem strat ciśnienia układów akustycznych.

Etapy symulacji CFD zastosowanej do instalacji

Tam, gdzie pomiar dochodzi do swoich granic, CFD daje pełną analizę cieplną pomieszczeń technicznych. Nasza metoda jest sprawdzona: najpierw upraszczamy geometrię budynku (usuwamy detale, które nadmiernie rozdrabniają siatkę), a następnie wyznaczamy profile cieplne dla najbardziej skrajnych klimatów. Cel pozostaje konkretny: opanować wloty i wyloty powietrza, ukierunkować strumień wokół silnika i poprawić jego sprawność (genset). Każdy wariant rozmieszczenia jest dokładnie porównywany, a wynikiem są ciśnienie, maksymalna temperatura zasysania, ruch powietrza i rozprzestrzenianie zanieczyszczeń. To dźwignie pozwalające decydować szybko i dobrze.

Straty ciśnienia i dobór wentylatorów

Prowadzimy analizy strat ciśnienia kulis akustycznych oraz dobór wentylatorów, element po elemencie. Straty rosną wykładniczo wraz z prędkością powietrza: źle dobrany tłumik może zdusić wentylację pomieszczenia. Wskazujemy rzeczywiste źródła strat, na pierwszym miejscu żaluzje i kulisy akustyczne przy wylocie spalin i przed nim, odróżniając je od mniejszych oporów, jakimi są baterie akumulatorów, zbiorniki paliwa, przewody zasysania i komin spalin. Wynik: wentylator dobrany właściwie, ani przewymiarowany, ani zbyt słaby.

Kulisy akustyczne, główne źródło strat ciśnienia

Narzucone wymaganiami akustycznymi kulisy akustyczne oraz żaluzje są paradoksalnie pierwszą przeszkodą dla przepływu powietrza. Na tym elemencie skupia się nasza analiza, bo źle wpisana obróbka akustyczna sama może obniżyć wydatek chłodzenia i doprowadzić do awarii cieplnej agregatu. Nasza analiza CFD rozkłada ich udział i pozwala wyważyć kompromis między akustyką a przepływem powietrza:

• mapa straty ciśnienia element po elemencie: tłumik zasysania, tłumik wylotu, żaluzje i kratki;
• wpływ prędkości powietrza w kulisach, gdzie strata rośnie wykładniczo z wydatkiem;
• wyważenie między tłumieniem akustycznym a przekrojem przepływu, aby utrzymać wymóg hałasu bez duszenia wentylacji;
• wybór punktu pracy wentylatora na charakterystyce instalacji, wraz z zapasem ciśnienia.

Do przepływu wewnętrznego dochodzi przepływ wiatru wokół budynku: wiatr napierający na pomieszczenie może zwiększyć stratę ciśnienia, a przede wszystkim zawrócić przegrzane spaliny do wlotu silnika.

Wyrzuty, zanieczyszczenia i skażenie instalacji HVAC świeżego powietrza

Agregat prądotwórczy zabezpiecza zasilanie, ale jego silnik emituje zanieczyszczenia: dwutlenek węgla, siarkę i tlenki azotu (NOx). Na benzynę, gaz lub olej napędowy może znacznie pogorszyć jakość powietrza w otoczeniu, zwłaszcza przy intensywnej pracy. Nasze analizy odtwarzają pełne rozprzestrzenianie spalin od punktów wyrzutu i sprawdzają brak bezpośredniej recyrkulacji do czerpni powietrza higienicznego (central wentylacyjnych) w sąsiednich budynkach. Określamy zanieczyszczenie powstające wokół zakładu i wskazujemy zasysanie wyrzutów kominowych przez centrale świeżego powietrza zasilające strefy pobytu ludzi: celem jest zapewnienie czystego powietrza użytkownikom i wykluczenie ryzyka skażenia pomieszczeń spalinami agregatu. Oddają Państwo obiekt zgodny z wymaganiami, bez niespodzianek przy odbiorze.

Specjalizacja: zewnętrzna symulacja CFD dla data center

Specjalizacja: obliczanie strat ciśnienia instalacji

Wzrost temperatury w przejściach kominowych

Kominy spalin często przechodzą przez stropy i ściany betonowe przez otwory przejściowe. Bardzo gorące gazy promieniują wtedy na otaczającą konstrukcję: obliczamy wzrost temperatury betonu pod wpływem promieniowania cieplnego komina, aby pozostać poniżej progów dopuszczalnych dla materiału i dobrać niezbędne zabezpieczenia.

• modelowanie promieniowania od ścianki komina do betonu otworu przejściowego, w stanie ustalonym i przy szczycie obciążenia;
• obliczenie temperatury powierzchni i wnętrza betonu w porównaniu z granicami wytrzymałości materiału;
• dobór luzu w otworze przejściowym, ekranu lub izolacji cieplnej oraz ewentualnej wentylacji uzupełniającej;
• sprawdzenie braku punktu gorącego na sąsiednich konstrukcjach i urządzeniach.

Spadek mocy w zależności od temperatury powietrza wlotowego

Moc, jaką agregat może oddać, maleje wraz z ogrzewaniem się powietrza zasysanego: powyżej warunków odniesienia silnik podlega obniżeniu mocy znamionowej. Wiążemy temperaturę powietrza na wlocie do pomieszczenia, obliczoną metodą CFD, ze spadkiem mocy elektrycznej , aby zagwarantować, że agregat utrzyma moc znamionową także w warunkach niekorzystnych.

• powiązanie temperatury zasysania uzyskanej z CFD z krzywą obniżenia mocy podaną przez producenta;
• określenie spadku mocy w szczytach temperatury (lato, nasłonecznienie, recyrkulacja);
• sprawdzenie utrzymania mocy znamionowej wymaganej albo dobór uzupełniającego chłodzenia.

Agregaty prądotwórcze w kontenerze: projekt na miarę

Kontener to przypadek, w którym nasze doświadczenie daje najwięcej. Kubatura jest ograniczona, liczy się każda kratka i każda przegroda, a całość musi działać zarówno w palącym słońcu, jak i na dużym mrozie. Projektujemy i sprawdzamy takie agregaty w obudowie symulacją CFD, przed produkcją, aby uniknąć kosztownych poprawek na obiekcie.

Sprawdzić każdą pogodę, także najbardziej skrajną

Kontener podróżuje i staje wszędzie. Każdy projekt sprawdzamy więc w kilku scenariuszach klimatycznych, od arktycznego mrozu do tropikalnego upału, aby zapewnić chłodzenie silnika w najbardziej niekorzystnych warunkach:

• Klimaty skrajne: wysokie i niskie temperatury otoczenia, wiatr i orientacja kontenera w połączeniu ze szczytem obciążenia silnika.
• Nasłonecznienie: promieniowanie nagrzewa ściany i dach, co podnosi temperaturę wewnętrzną i temperaturę zasysania; określamy ten zysk ciepła i jego wpływ na użyteczny wydatek.
• Recyrkulacja zewnętrzna: sprawdzamy, czy wiatr nie zawraca gorących spalin do kratek zasysania kontenera.

Obudowa zaprojektowana precyzyjnie

Na podstawie tych wyników optymalizujemy rozmieszczenie kratek wlotowych i wylotowych, drogę powietrza wokół silnika i prądnicy oraz dobór wentylatorów wobec strat ciśnienia kulis akustycznych. Otrzymują Państwo kontener sprawdzony numerycznie, niezawodny we wszystkich warunkach pracy i dostarczony bez kosztownej kampanii badań na obiekcie.

Zespół inżynierów obeznany z agregatami prądotwórczymi

W EOLIOS agregaty prądotwórcze to nasza codzienność. Nasi inżynierowie znają ograniczenia doboru, od chłodzenia silnika do strat ciśnienia kulis akustycznych, i działają jako prawdziwe źródło propozycji: nie oddajemy tylko wyników obliczeń, proponujemy konkretne rozwiązania zwiększające niezawodność instalacji.

Przyzwyczajeni do współpracy z producentami, biurami projektowymi i użytkownikami, mówimy tym samym językiem technicznym co Państwa zespoły i zabezpieczamy decyzje, od dokumentacji projektowej do uruchomienia.