La méthode d'élimination de la chaleur perdue dans la salle des machines du groupe électrogène diesel et de refroidissement de la salle des machines est déterminée en fonction de la source d'eau et des conditions météorologiques du projet de centrale électrique, et est généralement conçue selon les principes suivants :
(1) Lorsque la source d'eau est suffisante et que sa température est basse, la centrale doit utiliser un système de refroidissement par eau, c'est-à-dire que l'eau sert de réfrigérant pour refroidir l'air de la salle des générateurs diesel. La conception d'une centrale à refroidissement par eau exige une source d'eau naturelle suffisante, telle qu'un puits, une source, une rivière, un lac, etc., ou toute autre source d'eau utilisable. L'eau doit être de bonne qualité, non toxique, sans goût, exempte de bactéries et de corrosion des métaux. La teneur en matières inorganiques et organiques, telles que les sédiments, doit être conforme aux normes. Le refroidissement par eau doit être faible, l'écart entre la température de la salle des générateurs diesel et celle de l'eau de refroidissement devant être supérieur à 15 °C et la température minimale minimale à 10 °C. Si la température de l'eau est élevée, l'écart de température de retour d'air doit être faible, le système d'alimentation en air doit être important, et les investissements de construction et les coûts d'exploitation doivent être augmentés.
Comparée aux autres méthodes de refroidissement, la centrale électrique refroidie par eau présente l'avantage de réduire les volumes d'air entrant et sortant, ce qui réduit la taille des conduits d'admission et d'évacuation. Elle est moins affectée par la température extérieure et assure le refroidissement de la salle des machines en toute saison. Son inconvénient réside dans sa consommation d'eau importante, limitée par les conditions de la source d'eau. Si le projet ne dispose pas d'une source d'eau basse température suffisante, cette méthode de refroidissement ne peut être utilisée.
Le refroidissement des centrales électriques refroidies par eau peut être réalisé par un système de refroidissement par jet d'eau, c'est-à-dire par lavage de l'air par l'eau. L'air chaud de la salle des machines étant en contact direct avec les gouttelettes d'eau, l'échange thermique est optimal, et les poussières nocives présentes dans l'air de la salle des machines peuvent également être partiellement lavées par l'eau et purifiées. Les centrales électriques refroidies par eau peuvent également utiliser un refroidissement de surface, c'est-à-dire que l'air chaud de la salle est échangé avec l'eau de refroidissement à la surface du refroidisseur métallique. L'avantage de ce système réside dans sa flexibilité d'organisation et de configuration, qui permet d'optimiser l'espace disponible dans la salle des générateurs diesel. Par exemple, certains groupes électrogènes diesel refroidis en circuit fermé sont équipés de radiateurs avant, généralement non utilisés dans les salles des centrales fermées. L'eau de refroidissement du moteur diesel peut être convertie en un système ouvert, et l'eau de refroidissement peut être acheminée vers le radiateur de tête, ce qui permet de réduire la température de la salle des machines et d'éliminer la chaleur résiduelle de la centrale.
(2) Lorsque l'approvisionnement en eau est difficile ou que la température de l'air importé du local du générateur diesel en été ne suffit pas à répondre aux besoins de refroidissement de ce dernier, il convient d'utiliser un système de refroidissement par air ou une combinaison de refroidissement par air et par évaporation. La centrale refroidie par air utilise l'air à basse température extérieur au local des machines (généralement environ 5 °C en dessous des exigences de conception du local) pour augmenter le volume d'air aspiré, et utilise l'air aspiré et l'air extrait pour éliminer la chaleur résiduelle dans le local.
La centrale électrique refroidie par air ne nécessite pas de grandes quantités d'eau à basse température, ni de système d'alimentation en air de refroidissement. Son système de ventilation est simple dans la salle des machines, son fonctionnement est simple, ses volumes d'admission et d'évacuation d'air sont importants, son renouvellement d'air est plus important par heure et l'air est frais et confortable. Cependant, la puissance des ventilateurs des conduits d'admission et d'évacuation est importante.
Les centrales à refroidissement par évaporation ne nécessitent qu'une faible quantité d'eau. Selon les calculs de puissance du moteur diesel, la consommation ne dépasse généralement pas 1,5 × 1,36 kg/h par kilowatt. Aucune exigence stricte en matière de température de l'eau n'est requise. Les centrales à refroidissement par air permettent de réduire de plus de moitié l'apport d'air, ce qui est particulièrement adapté aux zones à forte température et aux problèmes d'eau. Grâce à l'approfondissement des recherches et des expérimentations sur le refroidissement par évaporation, les équipements de ce type sont en constante amélioration.
(3) En l'absence de source d'eau suffisante et lorsque la température d'entrée d'air ne répond pas aux exigences de la centrale refroidie par air, un système de réfrigération artificielle peut être conçu, et un refroidisseur doté de sa propre source de froid peut être utilisé pour éliminer la chaleur résiduelle de la salle des générateurs diesel. L'investissement de construction et les coûts d'exploitation d'un système de réfrigération artificielle sont élevés. En hiver ou en haute saison, la centrale doit exploiter pleinement l'air froid extérieur pour la ventilation et le refroidissement. Le refroidissement par air doit donc généralement être le principal moyen d'éliminer la chaleur résiduelle de la centrale. La centrale diesel est équipée d'une unité automatique ; après la réalisation du compartiment, le personnel de service ne peut généralement pas accéder à la salle des machines, et la température maximale admissible pour le refroidissement de la salle des machines peut être fixée à 40 °C.
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Date de publication : 17 janvier 2025