Le caratteristiche di base dei radiatori per trasformatori comprendono la progettazione strutturale, il principio di funzionamento e le caratteristiche dell'applicazione. Il loro scopo principale è ridurre efficacemente la temperatura operativa del trasformatore, garantendo un funzionamento stabile a lungo termine.
Composizione strutturale: i radiatori trasformatori sono generalmente costituiti da piastre metalliche, guarnizioni, telaio fisso e collettori superiori e inferiori. Sono dotati di canali interni per il flusso dell'olio e sono dotati di dispositivi che inducono turbolenza-(come generatori di vortici longitudinali o nastri a spirale) per migliorare l'efficienza dello scambio di calore. I comuni radiatori a piastra-sono realizzati in alluminio o rame, che hanno una buona conduttività termica e resistenza alla corrosione.
Principio di funzionamento: Il radiatore trasferisce il calore dall'interno del trasformatore all'ambiente esterno attraverso la convezione naturale dell'olio o dell'aria. Quando l'olio del trasformatore circola a causa delle differenze di temperatura, l'olio caldo scorre attraverso il radiatore, scambiando calore con l'aria attraverso la superficie metallica. L'olio raffreddato ritorna quindi al serbatoio dell'olio, ottenendo un raffreddamento continuo. Questo processo è particolarmente tipico nei sistemi-autoraffreddamento immersi in olio-(ONAN).
Classificazione dei metodi di raffreddamento
Raffreddamento naturale (ONAN): si basa sulla convezione naturale di olio e aria, senza bisogno di ventole o pompe dell'olio. Presenta una struttura semplice, bassa rumorosità e bassi costi di manutenzione.
Raffreddamento ad aria forzata (ONAF/OFAF): utilizza le ventole per forzare il flusso d'aria, migliorando significativamente l'efficienza di dissipazione del calore. Adatto per trasformatori di medie e grandi dimensioni.
Sistema di raffreddamento ad acqua (OFWF): utilizza l'acqua come mezzo di raffreddamento, offrendo un'efficienza di dissipazione del calore ancora più elevata, ma richiede una fonte d'acqua aggiuntiva. Spesso utilizzato in ambienti speciali.
Requisiti di prestazione e selezione: i radiatori devono essere personalizzati in base alla capacità del trasformatore, al livello di tensione e all'ambiente operativo. La loro efficienza di dissipazione del calore è influenzata dall'altezza di installazione, dalla resistenza del circuito dell'olio e dalla temperatura ambiente. I design ecologici e leggeri stanno diventando tendenze del settore, enfatizzando il risparmio energetico, la riduzione del rumore e gli aggiornamenti di materiali e processi.
Vantaggi e limiti: il raffreddamento naturale offre una struttura semplice, elevata affidabilità e basso consumo energetico, ma la sua capacità di dissipazione del calore è limitata. È adatto per trasformatori di piccole e medie dimensioni-da 31.500 kVA e inferiori. Le apparecchiature ad alta-potenza richiedono un raffreddamento forzato per evitare il surriscaldamento e una durata di vita ridotta.
