La structure interne des radiateurs de groupes électrogènes diesel se décline généralement en deux types : à ailettes et à bandes tubulaires. Le radiateur à ailettes est composé de nombreux tubes plats soudés sur un dissipateur thermique multicouche. Son noyau présente une large surface de dissipation thermique, une faible résistance à l'écoulement d'air, une bonne rigidité structurelle, une forte capacité de résistance à la pression et une grande robustesse, ce qui explique sa large utilisation. Son principal inconvénient réside dans la complexité de son processus de fabrication.
L'intérieur de la bande tubulaire est composé d'une bande de dissipation thermique ondulée 8 et d'un tube plat 9 disposés et combinés en alternance. Des fentes 10 pratiquées dans la bande permettent de rompre le flux d'air à la surface et d'améliorer ainsi le transfert thermique. Bien que la rigidité de la partie centrale soit inférieure à celle d'une plaque tubulaire, la simplicité du procédé de fabrication facilite la production en série, ce qui explique l'essor progressif de ses applications.
Le faisceau du radiateur d'un groupe électrogène diesel est généralement en laiton. Ce matériau possède une bonne conductivité thermique et une excellente résistance à la corrosion ; il est facile à travailler, offre une résistance suffisante et se soude et se répare aisément. Afin de réduire la quantité de cuivre, les radiateurs en alliage d'aluminium utilisés dans les groupes électrogènes de Shanghai se sont également développés ces dernières années.
Un système de refroidissement à circulation forcée en circuit fermé est un système clos. L'augmentation de la pression de vapeur du système permet d'élever le point d'ébullition de l'eau de refroidissement. L'accroissement de l'écart de température entre l'eau de refroidissement et l'air extérieur améliore la capacité de dissipation thermique de l'ensemble du système. Toutefois, une pression de vapeur trop élevée peut entraîner la rupture des soudures ou des canalisations du radiateur.
Lorsque la vapeur d'eau se condense dans le système de refroidissement, la pression de vapeur à l'intérieur du système devient inférieure à la pression atmosphérique extérieure. Si cette pression est trop basse, le faisceau du radiateur risque d'être endommagé par la pression atmosphérique extérieure. C'est pourquoi le couvercle du réservoir d'eau du système de refroidissement fermé est équipé d'une vanne d'air/vapeur ; son absence aurait un impact sur le prix du générateur.
Lorsque la pression de vapeur dans le système de refroidissement est inférieure de 0,01 à 0,02 MPa à la pression atmosphérique, la soupape d'air 3, sous l'effet de cette différence de pression, vainc la précontrainte du ressort et s'ouvre. L'air pénètre alors dans le réservoir d'eau supérieur par cette soupape, via le tuyau de sortie de vapeur 5, ce qui augmente la pression dans le système de refroidissement.
Lorsque la pression de vapeur dans le système de refroidissement dépasse la pression atmosphérique de 0,02 à 0,03 MPa, le ressort de la soupape de vapeur 2 se comprime et la soupape de vapeur 1 s'ouvre. Une partie de la vapeur est alors évacuée par le tuyau d'extraction 5 afin de réduire la pression dans le système de refroidissement. Le point d'ébullition de l'eau de refroidissement peut ainsi être augmenté jusqu'à environ 108 °C, ce qui permet de réduire la consommation d'eau de refroidissement.
Date de publication : 26 août 2021