Refrigerante per gruppi elettrogeni: applicazioni, criteri di selezione e guida pratica

Chiedi a cinque persone in un'officina di manutenzione quale dovrebbe essere il liquido di raffreddamento del gruppo elettrogeno e di solito riceverai cinque risposte: verde, rosso, rosa, acqua naturale in caso di emergenza o "qualunque cosa sia rimasta nel tamburo". Questo divario tra opinioni e specifiche è il punto in cui iniziano la maggior parte dei problemi di raffreddamento. Il liquido refrigerante è un fluido di lavoro, non un prodotto di rabbocco. In un gruppo elettrogeno diesel allontana il calore dalle camicie e dalla testata, mantiene il calore sotto pressione finché non raggiunge il radiatore, mantiene il blocco privo di incrostazioni e corrosione e lubrifica silenziosamente la guarnizione della pompa dell'acqua. Se lo fai bene, il sistema di raffreddamento diventa noioso, il che è esattamente ciò che desideri da un set di standby che deve avviarsi alle due del mattino.

Cosa sta effettivamente facendo il refrigerante del gruppo elettrogeno

L’acqua da sola è un fluido di trasferimento del calore straordinariamente buono. È anche un ottimo modo per distruggere un motore. Una miscela 50/50 di glicole e acqua svolge quattro lavori contemporaneamente. Abbassa il punto di congelamento a circa -37 °C, quindi un'ondata di freddo non può rompere un blocco o un nucleo. Aumenta il punto di ebollizione da 100 °C a circa 106–108 °C a pressione atmosferica e a circa 125–130 °C una volta che il sistema è sigillato sotto un tappo da 1 bar. Questo margine è più importante di quanto suggerisca l’indicatore, perché l’ebollizione localizzata sulla superficie del rivestimento crea sacche di vapore e punti caldi anche quando la lettura della temperatura sembra calma.

Il pacchetto additivo è il secondo lavoro. Tiene sotto controllo incrostazioni e corrosione attraverso un circuito metallico misto di ghisa, alluminio, ottone e saldatura e mantiene lubrificata la guarnizione della pompa dell'acqua. Il terzo compito è la protezione dalla cavitazione, ed è qui che le specifiche del liquido di raffreddamento iniziano a contare molto sui motori diesel con camicia bagnata.

Pacchetto Fluido Base e Additivo: Lettura dell'Etichetta

Glicole etilenico contro glicole propilenico

Entrambi sono glicoli, ma si comportano diversamente. Il glicole etilenico è l'impostazione predefinita per i gruppi elettrogeni: migliore trasferimento di calore, maggiore protezione antigelo per unità di volume, costi inferiori. Il glicole propilenico è notevolmente meno tossico, il che è importante laddove il rischio di fuoriuscita raggiunge il suolo, gli scarichi o l'acqua, ma necessita di una concentrazione più elevata per lo stesso punto di congelamento e trasporta il calore in modo meno efficiente, quindi il sistema funziona con un margine leggermente più ristretto. Passare da uno all'altro senza ricalcolare il mix è un errore comune ed evitabile. Il modo in cui il glicole viene immagazzinato, gestito e smaltito è importante quanto quale si acquista e il nostro guida alla gestione e alla sicurezza del glicole etilenico approfondisce quel lato del lavoro.

Il pacchetto additivo

La chimica convenzionale si basa su silicati, fosfati, borati e solitamente nitriti per proteggere ferro e alluminio eliminando le incrostazioni. La tecnologia degli acidi organici a lunga durata ne sostituisce la maggior parte con sali di acidi organici, che garantiscono una maggiore durata e superfici di trasferimento del calore più pulite, ma alcune formulazioni sono più morbide sulla protezione dalla cavitazione a meno che non sia specificato un componente nitrito o molibdato. I refrigeranti ibridi si trovano tra i due. La regola pratica è semplice: utilizzare ciò che il produttore del motore ha convalidato per quella famiglia di motori, poiché la protezione del rivestimento, la compatibilità delle guarnizioni e la passivazione dell'alluminio sono state tutte testate rispetto a una sostanza chimica specifica, non a un colore.

Cavitazione e fodere con maniche bagnate

In un motore con camicia bagnata, gli impulsi di combustione fanno vibrare la parete del rivestimento. Quella vibrazione fa bollire quantità microscopiche di refrigerante sulla superficie esterna e le bolle che collassano erodono il rivestimento. Gli additivi supplementari del liquido refrigerante creano una pellicola protettiva che resiste a questo. Su un gruppo elettrogeno che funziona per molte ore a carico leggero, l'effetto è amplificato, poiché il funzionamento a basso carico produce più vibrazioni e oscillazioni di carico più marcate. Le strisce reattive mantengono l'additivo entro il suo intervallo operativo: il sovradosaggio è dannoso quanto la negligenza, poiché i solidi in eccesso cadono dalla sospensione e si depositano nel nucleo.

Confronto tra le principali famiglie di refrigeranti

La maggior parte dei gruppi elettrogeni che vediamo rientrano in una delle cinque famiglie di fluidi. La tabella seguente è un punto di partenza per una conversazione con il manuale del motore, non un sostituto dello stesso.

Rapporto di miscelazione, qualità dell'acqua e l'errore che tutti commettono

La concentrazione è una curva di trade-off, non una linea retta. Circa il 30% di glicole costituisce il fondo pratico per il trasporto degli additivi e la protezione della pompa. Il cinquanta per cento è l'impostazione predefinita sensata per la maggior parte dei siti. Il 60% è vicino al limite massimo, perché oltre questo limite il trasferimento di calore perde gocce e gli additivi cominciano a cadere dalla sospensione. Superato il 70% circa, la protezione antigelo peggiora, il che è l'opposto di ciò che intendeva la persona che aggiungeva concentrato puro.

La qualità dell'acqua è la seconda metà della miscela e la metà che viene saltata. L'acqua distillata o deionizzata è la scelta sicura. L'acqua dura lascia depositi di calcio sui tubi centrali che nessun lavaggio rimuoverà completamente, e un elevato contenuto di cloruro accelera la corrosione dall'interno. Laddove l'acqua di campo non è nota, il refrigerante premiscelato elimina completamente la variabile; il costo del trasporto è solitamente inferiore al costo di un nucleo in scala. Durante la miscelazione in cantiere, mantenere il circuito chiuso e pulito: un imbuto sporco è fonte di contaminazione.

Le condizioni del sito cambiano la risposta

Le condizioni ambientali modellano sia la scelta del fluido che il metallo attorno ad esso. Un sito desertico porta un'elevata temperatura dell'aria diurna e un'ampia oscillazione tra il giorno e la notte, quindi il margine tra la normale temperatura di funzionamento e l'ebollizione si restringe rapidamente. Gli operatori spesso passano a una miscela leggermente più ricca, verificano il valore nominale del tappo a pressione e confermano che il radiatore può ancora respingere il calore alla temperatura ambiente di progettazione. I radiatori costruiti per questo compito, con nuclei sovradimensionati e rivestimenti per alte temperature, sopportano gran parte di quel carico; nostro

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I siti costieri e offshore ribaltano il problema. La chimica del liquido refrigerante può essere perfettamente corretta mentre l'aria carica di sale attacca il radiatore dall'esterno e la contaminazione da cloruro si insinua nel circuito attraverso un tappo stanco o un tubo flessibile. Mantenere il sistema sigillato, ispezionare i tubi ogni anno e trattare qualsiasi perdita inspiegabile di liquido refrigerante come un guasto da individuare piuttosto che come un livello da rabboccare.

Osservazione del liquido refrigerante nel tempo

Un flacone campione e una striscia reattiva costano molto meno di una guarnizione della testata. Sui set in standby che accumulano solo 100-200 ore all'anno, il tempo del calendario conta più delle ore di funzionamento, quindi un controllo semestrale è il ritmo giusto. Cosa guardare:

• Concentrazione di glicole, misurata con un rifrattometro anziché con un'ipotesi
• pH, che dovrebbe rimanere leggermente alcalino; un calo verso la neutralità suggerisce un esaurimento additivo
• Livello di additivo supplementare, laddove la specifica lo richieda
• Aspetto: morchia, tinta di ruggine o patina oleosa che indica una perdita interna
• Riservare l'alcalinità e la conduttività, se il rapporto di laboratorio le include

Tieni un semplice registro. Le tendenze dicono più di una singola lettura e una temperatura in aumento sotto carico costante, abbinata a un liquido di raffreddamento pulito, di solito punta al radiatore piuttosto che al fluido.

Errori che vediamo più spesso

• Rabboccare con concentrato puro, spingendo il glicole oltre il 60%.
• Miscelazione di un refrigerante acido organico con uno convenzionale, che può gelificare e rilasciare additivi
• Utilizzo del liquido refrigerante per autoveicoli in un diesel pesante come soluzione permanente
• Rifornimento con acqua del rubinetto perché è disponibile e il motore è "solo di riserva"
• Ignorando il tappo a pressione, che abbassa silenziosamente il punto di ebollizione
• Supponendo che la vecchia abitudine "solo acqua" si applichi ancora a un motore moderno

Quando il liquido di raffreddamento ti dice che il radiatore è stanco

A volte il fluido va bene e il problema è il metallo. La morchia ripetuta che ritorna dopo un lavaggio, le incrostazioni che non si spostano, le saldature intorno alle giunture o un lento trasudamento sul fondo del serbatoio puntano tutti nella stessa direzione. Lo stesso vale per una temperatura che sale sotto carico mentre il liquido di raffreddamento viene sottoposto a test di pulizia. A quel punto la questione è riparare o sostituire, e gli aspetti economici di solito favoriscono la sostituzione una volta che i tubi si sono ammorbiditi o un nucleo è stato rodato due volte.

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Il liquido di raffreddamento è il componente più economico del sistema di raffreddamento e quello più influente. Scegli la chimica per cui è stato convalidato il motore, mescolalo con l'acqua che saresti disposto a bere, mantieni la concentrazione nella banda sensibile e testalo due volte l'anno se il contaore si muoveva o meno. Questa routine non renderà interessante il gruppo elettrogeno, e non è previsto che lo faccia. Mantiene il set pronto, il radiatore pulito e il budget di manutenzione prevedibile: ecco come dovrebbe comportarsi un sistema di raffreddamento.