Cómo resolver el desafío térmico del almacenamiento de energía
El objetivo del control de temperatura del almacenamiento de energía electroquímica es mejorar la vida útil y la seguridad de las baterías, por lo que las restricciones de espacio en los equipos de control de temperatura son relativamente relajadas. Por lo general, los dispositivos de almacenamiento de energía electroquímica se implementan en ambientes exteriores, por lo que se presta más atención a la estabilidad, la vida útil y los costos de operación y mantenimiento de los equipos de control de temperatura. Los requisitos de volumen y peso del equipo son relativamente flexibles. En la actualidad, las soluciones refrigeradas por aire representan una gran proporción del almacenamiento de energía electroquímica, pero con la modernización de las nuevas centrales eléctricas y el almacenamiento de energía fuera de la red hacia una mayor capacidad de batería y una mayor densidad de potencia del sistema, el uso de soluciones de refrigeración líquida también aumentará rápidamente. aumentar.
La demanda de control de temperatura de los vehículos de nueva energía pone más énfasis en mejorar la eficiencia de la gestión térmica y la precisión del control de temperatura en espacios fijos. Además del control de temperatura de la batería, los vehículos de nueva energía también requieren control de temperatura del sistema de control electrónico, el motor y la cabina. Debido a la mayor densidad de energía de las baterías y al espacio limitado de la carrocería, la gestión térmica de los vehículos de nueva energía requiere mayores requisitos de volumen, peso, eficiencia de disipación de calor y precisión del control de temperatura.
Los requisitos de control de temperatura de los centros de datos tienen como objetivo aumentar la potencia de refrigeración y reducir la eficiencia de utilización de la energía de los centros de datos (PUE=consumo de energía total de los equipos de los centros de datos/consumo de energía de los equipos de TI). Con la mejora de la potencia informática de los chips de inteligencia artificial, el consumo de energía de los centros de datos ha aumentado significativamente. Por lo tanto, el control de temperatura IDC enfatiza la necesidad de una eficiencia de disipación de calor para mantenerse al día con la velocidad de mejora del consumo de energía del chip. En el contexto del endurecimiento de las políticas de PUE, es necesario mejorar aún más la eficiencia de la gestión térmica y promover aún más las soluciones de refrigeración por inmersión y refrigeración líquida por pulverización.
El aumento de la relación de descarga de carga es una tendencia en el desarrollo del almacenamiento de energía electroquímica, y la demanda de gestión térmica en el almacenamiento de energía también será mayor. Las baterías de almacenamiento de energía con relaciones de carga y descarga más altas tendrán un riesgo más rápido de fuga térmica. Por lo tanto, también es necesario mejorar aún más la eficiencia de la transferencia de calor de la gestión térmica del almacenamiento de energía. En términos de eficiencia de transferencia de calor, debido a la mayor capacidad calorífica específica y conductividad térmica de los líquidos en comparación con los gases, y cuanto más cerca de la fuente de calor, mayor será la eficiencia de enfriamiento. Con el mismo consumo de energía, la temperatura de disipación de calor de los paquetes de baterías enfriados por líquido es 3-5 grados menor que la de los enfriados por aire; Y el esquema de refrigeración líquida no requiere el diseño de conductos de aire, lo que puede ahorrar mucho terreno, por lo que reemplazar la refrigeración por aire por refrigeración líquida también se convertirá en una tendencia futura.
La refrigeración por aire será reemplazada gradualmente por la refrigeración líquida, y la refrigeración líquida por inmersión tiene la posibilidad de aumentar aún más la tasa de penetración a medida que disminuye el precio del refrigerante. La gestión térmica externa con el contenedor como objetivo de gestión térmica puede ser un intento de lograr una mayor reducción de costos en las soluciones de gestión térmica. En la tecnología de refrigeración líquida, la refrigeración líquida por placa fría y la refrigeración líquida por inmersión son dos formas comunes. Existen varias soluciones para la refrigeración líquida, entre las cuales las soluciones principales y eficientes incluyen la refrigeración líquida por inmersión, la refrigeración por pulverización y la refrigeración líquida por placa fría. La refrigeración líquida por inmersión tiene un mejor rendimiento, incluida la refrigeración monofásica/por cambio de fase, pero requiere mayores propiedades térmicas y físicas, estabilidad, compatibilidad de materiales y aislamiento del refrigerante, lo que genera mayores costos. En la actualidad, la refrigeración líquida con placa fría es una solución de refrigeración líquida relativamente madura, con una instalación sencilla, buena compatibilidad de materiales, bajo coste de transformación, rápida velocidad de desarrollo y precio más bajo que la refrigeración líquida por inmersión.
Las posibles tendencias de desarrollo de la gestión térmica futura incluyen:
1. La refrigeración por aire será reemplazada por refrigeración líquida,
2. El desarrollo del tipo de placa fría hacia el tipo de inmersión,
3. Exteriorización de la gestión térmica. Con la mejora continua de la potencia informática de los chips, la densidad de energía de la batería y la eficiencia de carga y descarga, el calor generado por unidad de tiempo por el equipo también aumentará significativamente. Por lo tanto, mejorar la eficiencia del intercambio de calor de los sistemas de control de temperatura se convertirá en la tendencia de desarrollo de la industria.
