Capacidad para temperatura ambiente de grupos electrógenos con recinto

Roger Rosborough
asesor de desarrollo de mercados
de Caterpillar Northern Ireland

Noviembre de 2016

INTRODUCCIÓN

Para que los grupos electrógenos funcionen como corresponde en climas cálidos, los usuarios deben evaluar la capacidad para temperatura ambiente del modelo antes de su adquisición. La capacidad para temperatura ambiente, o la compensación de temperatura ambiente de un grupo electrógeno, se define como la temperatura ambiental máxima en la que puede funcionar de manera eficiente el sistema de enfriamiento sin que el grupo electrógeno se apague debido a una alta temperatura del motor. Las condiciones del sitio, incluso la altitud y la humedad relativa, hacen que varíe la capacidad para temperatura ambiente.

Cuando un recinto se equipa para un grupo electrógeno con radiador y ventilador soplador o de empuje, la capacidad para temperatura ambiente del grupo electrógeno disminuye. Esto se debe tanto al aumento de la restricción del aire de enfriamiento como al calentamiento del aire de enfriamiento antes de que alcance el núcleo del radiador. A medida que el aire fluye desde la parte trasera del recinto, recoge el calor de la descarga del alternador, del múltiple de escape, de las tuberías de escape y el turbocompresor, y el calor que irradia el bloque y la cabeza del cilindro. La capacidad para temperatura ambiente del grupo electrógeno abierto debe, por lo tanto, ser lo suficientemente alta como para compensar la restricción del flujo de aire y los efectos de calentamiento asociados con el recinto.

La temperatura del aire exterior es la que define la capacidad para temperatura ambiente del grupo electrógeno. No podemos indicar la temperatura del aire más alta en el núcleo del radiador como la capacidad para temperatura ambiente.

La capacidad para temperatura ambiente del grupo electrógeno debería indicarse a carga plena, lo que representaría la condición de funcionamiento más exigente debido a que la capacidad para temperatura ambiente mejoraría sin dudas si funcionara con cargas más bajas y menos calor emitido por el motor y el alternador.

Para asegurar que la capacidad para temperatura ambiente de los grupos electrógenos equipados con recintos funcione según las expectativas, los ingenieros de diseño deberían completar las pruebas de fábrica.

Ejemplo de prueba de fábrica

Como ejemplo, durante una prueba de fábrica, se aplica carga plena durante alrededor de una hora y, luego, cuando la temperatura refrigerante en la parte superior del tanque es estable, se registran varias temperaturas a intervalos de un minuto para proporcionar nueve conjuntos de lecturas, que luego se promedian. Se instalan varias sondas de temperatura en los grupos electrógenos para medir las temperatura en diversas ubicaciones, como son las siguientes:

• seis puntos de temperatura de aire en el núcleo del radiador;
• temperatura del refrigerante en la parte superior del tanque y temperatura del refrigerante en la parte inferior del tanque.
• En la prueba de muestra de la tabla 1, se muestra el efecto del calentamiento del aire de enfriamiento de un grupo electrógeno equipado con un recinto.

A las 18:24 en la tabla 1, se registró una temperatura ambiente de 82 °F. En este ejemplo, la temperatura de la parte superior del tanque máxima permitida es de 230 °F. A fin de definir la capacidad para temperatura ambiente de este grupo electrógeno, la temperatura medida del agua de la parte superior del tanque se resta de la temperatura de la parte superior del tanque máxima permitida que, luego, se suma a la temperatura ambiente. Por lo tanto, a las 18:24, la capacidad para temperatura ambiente=(230-198,3)+82,0=113,7 °F. En este caso, el grupo electrógeno puede seguir funcionando a carga plena con una temperatura de aire exterior de casi 114 °F. Cuando la temperatura ambiente está al máximo de 114 °F (capacidad para temperatura ambiente del grupo electrógeno), la temperatura del aire en el núcleo del radiador debería ser de 148 °F.

CONCLUSIÓN

Equipar un grupo electrógeno con un recinto opcional reduce su capacidad para temperatura ambiente, ya que el flujo del aire de enfriamiento se obstruye y se calienta. A la hora de definir las especificaciones de un grupo electrógeno con un recinto para su uso en climas cálidos, la capacidad para temperatura ambiente es un tema primordial. La capacidad para temperatura ambiente de un grupo electrógeno con recinto hace referencia a la temperatura máxima del aire exterior, no a la temperatura del aire máxima en el núcleo del radiador.

Acerca de los autores

Roger Rosborough es un asesor de desarrollo del mercado en Caterpillar Northern Ireland.