Stabilizzare temperatura di uscita di uno scambiatore di calore

[atechdavide]

Buongiorno a tutti,

premetto che non sono un esperto di termodinamica, sono solo un elettricista a cui è stato chiesto di vedere se si puó stabilizzare la temperatura di uscita di uno scambiatore di calore (che c'entro io? boh chiedetelo agli ingegneri con cui lavoro.. )

In ogni caso, il sistema è così composto:

_trasformatore elettrico raffreddato a liquido
_circolatore per il liquido di raffreddamento
_scambiatore di calore tra liquido di raffreddamento e acqua di mare
_pompa per acqua di mare che alimenta lo scambiatore


Preciso da subito che l'impianto è a bordo di uno yacht, e questo si sposta in posti che vanno dal Canada alla penisola Araba, con conseguente cambio di temperatura dell'acqua di mare da circa 4°C a 35°C.

Il cliente si lamenta che la temperatura del liquido di raffreddamento varia in base alla zona in cui lo yacht si trova (ovviamente... con l'acqua a 5 gradi lo scambiatore è piú efficiente...) e vorrebbe fare in modo che la temperatura di questo sia stabile.

Dato che non posso fare grosse modifiche al sistema (tipo deviare l'acqua del circolatore attraverso altri scambiatori tipo chiller o anche il circuito di raffreddamento dei motori attraverso valvole a 3 vie per esempio), mi chiedevo se modificando la portata dal lato acqua di mare o dal lato refriegerante utilizzando pompe controllate da inverter potesse aiutare a stabilizzare la temperatura.

Avete qualche idea?

In ogni caso ho già detto ai miei ingegneri di chiamare qualcuno di qualificato a farsi il calcolo e decidere come fare la cosa, ma in ogni caso sono curioso di sapere se qualcosa di simile possa funzionare.

Ciao e grazie per l'attenzione.
Davide

[NoNickName]

Usare una valvola termostatizzata, tipo AVTA della danfoss.

Da verifica la compatibilità con l'acqua di mare. Meglio se la metti sul circuito ad acqua dolce.

[atechdavide]

Ciao NoNickName,
grazie per la risposta, ci darò un occhio.
Buona giornata.

[soloalfa]

cosa intendi per stabilizzare? se va nella penisola araba in estate sarà dura stabilizzarla alla temperatura del canada in inverno! io credo che l'obbiettivo sia abbassare la temperatura del liquido refrigerante...bisognerebbe avere dei numeri per capire se si puo' aumentare lo scambiatore o serve un chiller.

[NoNickName]

cosa intendi per stabilizzare?

Credo che intenda dire che il rendimento del motore e dei servizi associati è legato alla temperatura del fluido di raffreddamento.
Ovviamente deve essere stabilizzata alla temperatura più bassa accettata dal motore, o pari a quella alla quale il motore ha il migliore rendimento termico.

[atechdavide]

ciao soloalfa,
allo stato attuale questo è quanto mi hanno detto in ufficio (come al solito informazioni esaustive ).
Credo che il problema sia nel fatto che la temperatura del liquido refrigerante ha variazioni di un certo rilievo tra quando lo yacht si trova in Canada e quando è nella penisola Araba data la differenza di temperatura sul circuito primario, io suppongo che chi ha progettato il sistema abbia tenuto conto di questo ma dato che nel sistema di monitoraggio dello yacht c'è anche la temperatura del circuito di raffreddamento il capitano si preoccupa inutilmente (spero non sia il motorista ma non mi sorprenderei se anche lui andasse fuori di testa).
Considerato che lo yacht è stato costruito da uno dei cantieri migliori del mondo ed è costato un sacco di soldi (140 metri di giocattolo) non credo abbiano lesinato sui sistemi critici.
In ogni caso credo che la temperatura di uscita del refrigerante sia intorno ai 65-70 gradi quando in navigazione in Arabia e penso intorno ai 45-50 quando in Canada... oggi pomeriggio devo andare a bordo a vedere questo impianto (in ufficio insistono...) e avrò dati piú precisi.
Secondo me se riuscissi a mantenere la temperatura del refrigerante intorno ai 60 gradi in entrambe le condizioni sarebbero contenti, e se la cosa fose possibile con una valvola termoregolatrice sarebbe magnifico, molto meno lavoro per me che ne ho già fin troppo.
Ciao e grazie ancora.
Davide

[atechdavide]

Ciao NoNickName,
quello che dovrei fare è stabilizzare la temperatura del liquido di raffreddamento di un trasformatore elettrico raffreddato a liquido.
Dati precisi sul trasformatore, lo scambiatore, tubi, pompe, liquido di raffreddamento e valori letti nelle varie condizioni li avrò tra poco quando andrò a bordo.
Ciao e grazie ancora.
Davide

[atechdavide]

Beh sono appena tornato e come immaginavo non hanno le idee chiare di cosa chiedono qui in ufficio...

1- il sistema attuale ha una valvola a 3 vie miscelante che bypassa lo scambiatore se la temperatura è sotto il set point (36°C), miscela se la temperatura sta tra i 31°C e i 42°C e apre completamente verso lo scambiatore al di sopra di 42°C, la valvola è 100% meccanica (Walton Engineering, non è una marca che conosco) e apparentemente non chiude bene e parte dell'acqua continua a passare attraverso lo scambiatore.
2-il controllo della pompa acqua di mare è completamente manuale
3-questi vorrebbero che se le utenze collegate non riescono a portare la temperatura dell'acqua al di sopra dei 30°C una batteria di resistenze scaldi l'acqua (qualche metro cubo a naso).

Detto questo ho detto ai miei ingegneri di trovarsi qualcuno esperto di termodinamica per farsi i calcoli e decidere il da farsi dal lato acqua, se c'è lavoro dalla parte elettrica quello me lo smazzo io senza problemi.

Grazie ancora per l'aiuto.

Buona giornata.