介绍数据中心柴油发电机组的热管理系统（2）

      离合器控制说明如下。

       离合器工作原理：控制器检测到发动机冷却水等温度后，控制器给离合器发出转速命令，并通过PWM%方式进行控制。

       PWM%控制原理：PWM%=高电平To/周期Tp × 100%（如图6所示）。

即当PWM%=100%时，控制阀关闭，工作腔的硅油在离心力的作用下，通过回油孔硅油甩回储油腔，此时风扇怠速运转；

       当PWM%=0%时，控制阀开启，硅油通过进油孔进入工作腔，风扇全速运转；当离合器响应无级变速时，PWM%值会时刻变化，以保证风扇速度满足散热要求并在该转速下稳定运转。

如图7所示，通过ECU 监控不同散热器组件的温度值：水箱，中冷器，空调冷凝器，废气冷却器，机油冷却器，燃油冷却器，液压油等。

       根据温度值与转速百分比的对应关系，ECU向离合器发出转速命令，通过PWM形式实现风扇转速控制。

霍顿硅油离合器采用失效保护措施：如果离合器断电，则全速运转。电控硅油离合器控制原理-Di 控制器控制如图 8 所示。通过ECU 监控不同散热器组件的温度值：水箱，中冷器，空调冷凝器，废气冷却器，机油冷却器，燃油冷却器，液压油等。

介绍数据中心柴油发电机组的热管理系统（2）

介绍数据中心柴油发电机组的热管理系统（2）

介绍数据中心柴油发电机组的热管理系统（2）

介绍数据中心柴油发电机组的热管理系统（2）

       根据温度值与转速百分比的对应关系，Di控制器向离合器发出转速命令，通过PWM形式实现风扇转速控制。

       霍顿硅油离合器采用失效保护措施：如果离合器断电，则全速运转。

       1.3热管理系统的技术效果柴油发电机组热管理系统的技术效果如表1所示。

       某型号柴油发电机组，额定输出功率2 000 kW，固定风扇转速1 500 r/min，风扇消耗柴油机功率75 kW。改装柴油发电机组热管理系统，采用两组电控硅油风扇离合器+风扇+冷却水箱的热管理系统，配置的风扇+硅油离合器功耗34 kW×2，为68 kW，在全速运行时已经比原来节能10%。当冷机状态机组初始启动，离合器处于分离状态，风扇的转速只有350 r/min，消耗功率2 kW×2，节能效果非常明显，同时也使柴油机快速热机，减少机械磨损。在北方冬天的环境下可保持机房的温度。当发电机组不是运行在满负载状态时，柴油机的温度也会下降，这时风扇转速同步下降，风扇消耗功率下降。机组75%负载时，风扇转速下降为1 270 r/min，风扇消耗功率26 kW×2； 机组50%负载时，风扇转速下降为910 r/min，风扇消耗功率13.3 kW×2。随着风扇转速的下降，机组运行的噪声也相应下降，1米处噪声下降3～5分贝  。

       柴油发电机组的热管理系统可以降低油耗、减少排放、延长发动机的使用寿命，有较好的经济效益和社会效益 ［7-8］ 。风扇风量计算公式如下，第一行是风量，第二行是静压，第三行是功率。

       例如，1 150 mm风扇在转速1 450 r/min转速下的风量是15.5 m 3 /s，根据计算公式，当风扇转速为1 430 r/min时，风扇的风量=15.5 × （1 430/1 450）=15.28 m 3 /s。

       从上面的例子也可以看出，风扇的转速降低 20 r/min，风量只减少0.22 m 3 /s，对冷却性能的影响很小。

       柴油发电机组热管理系统：电控硅油风扇去优化冷却系统有以下优点。

（1）改善燃油经济性，如图9和图10所示，电控硅油离合器能够根据发动机冷却需要响应不同的转速，减少不必要的功率消耗，节省燃油，降低排放。(电磁离合器是开关式，当离合器啮合时相当于直连风扇驱动)。

（2）降低噪音，当风扇转速降低 30%时，降低的风扇噪音为：7.2 dB @ 1m；5.8 dB @ 3m。

（3）更多的有效功率，提高机组效率。

（4）改善低温气候操作性能，精确感应发动机水温，同步控制风扇转速，有效控制机房温度。

（5）降低发动机排放，实现节能环保。

（6）降低散热器堵塞，提高散热效果。

（7）降低传动系统的负荷，减少柴油机的机械磨损，可以提高风扇轴承、传动皮带等附件的使用寿命；硅油风扇离合器近乎无损，可靠性大幅提高。

（8）减少尘土等产生。

2结束语该柴油发电机热管理系统结构简单，安装方便，适用于北方寒冷气候；实现了节能环保，提高了机组使用寿命，且成本较低。