Dlaczego warto wybrać chłodzenie cieczą jako rozwiązanie chłodzące dla technologii magazynowania energii?
System kontroli temperatury jest ważną gwarancją bezpieczeństwa magazynowania energii. Wraz ze wzrostem mocy zainstalowanej elektrowni magazynujących energię, kwestie bezpieczeństwa stały się głównym czynnikiem ograniczającym obecną promocję i zastosowanie magazynowania energii na dużą skalę. Jak osiągnąć bezpieczeństwo magazynowania energii, jest zagadnieniem niezwykle cenionym w całej branży, a nawet w kraju. Wśród nich największe zainteresowanie budzi technologia chłodzenia cieczą. Dlaczego więc technologia płynna jest bardziej preferowana przez rynek?
Chłodzenie cieczą oznacza wykorzystanie cieczy w kontakcie ze źródłem ciepła do chłodzenia. Ze względu na różne metody wymiany ciepła kontaktowego pomiędzy chłodziwem a serwerem, można je podzielić na bezpośrednie chłodzenie cieczą i pośrednie chłodzenie cieczą. Pośrednie chłodzenie cieczą opiera się głównie na technologii chłodzenia cieczą z zimną płytą, podczas gdy bezpośrednie chłodzenie cieczą opiera się głównie na technologii chłodzenia cieczą zanurzeniową. Podstawowe elementy układu chłodzenia cieczą magazynującą energię obejmują: płytę chłodzącą ciecz, zespół chłodzenia cieczą (opcjonalna grzałka), rurociąg cieczy chłodzącej (w tym czujnik temperatury i zawór), wiązkę przewodów wysokiego i niskiego napięcia; Płyn chłodzący (wodny roztwór glikolu etylenowego) itp.
Techniczne ścieżki zarządzania ciepłem magazynowania energii obejmują głównie chłodzenie powietrzem, chłodzenie cieczą, chłodzenie rurami cieplnymi i chłodzenie ze zmianą fazową, wśród których technologie rur cieplnych i chłodzenia ze zmianą fazową nie są jeszcze dojrzałe. W scenariuszach małej mocy chłodzenie powietrzem pozostaje głównym nurtem, natomiast w scenariuszach średniej i dużej mocy dominuje technologia chłodzenia cieczą. Układ chłodzenia cieczą ma zalety, takie jak wysoka pojemność cieplna właściwa i szybkie chłodzenie, które mogą skutecznie kontrolować temperaturę akumulatora i zapewnić stabilną pracę akumulatora magazynującego energię.
Technologia chłodzenia cieczą umożliwia bezpośrednie kierowanie chłodziwa w stronę źródła ciepła, co pozwala na precyzyjną kontrolę temperatury i efektywne odprowadzanie ciepła poprzez konwekcję chłodziwa, co znacznie zmniejsza ryzyko utraty temperatury i pożaru. Natomiast technologia chłodzenia powietrzem wymaga, aby wentylator przedmuchał powietrze przez chłodnicę, co skutkuje stosunkowo niską efektywnością rozpraszania ciepła.
Istnieją dane wskazujące, że zdolność odprowadzania ciepła przez ciecze jest 3000 razy większa od tej samej objętości powietrza, a przewodność cieplna jest 25 razy większa od powietrza. Dlatego w porównaniu z technologią chłodzenia powietrzem, zastosowanie technologii chłodzenia cieczą może zapewnić szybkie rozpraszanie i przewodzenie ciepła, poprawić skuteczność kontroli temperatury, ograniczyć występowanie niekontrolowanej temperatury oraz przyspieszyć i poprawić transfer temperatury. Ponadto, jeśli chodzi o ochronę skrzynki, konstrukcja pojemnika układu chłodzenia cieczą może zapewniać wyższy poziom ochrony IP w porównaniu z systemem chłodzenia powietrzem, który skutecznie radzi sobie z niekorzystnymi skutkami pogody, takimi jak burze piaskowe.
Jeśli chodzi o oszczędzanie energii, chłodzenie cieczą magazynującą energię wykorzystuje wymianę ciepła pomiędzy czynnikami chłodniczymi a ogniwami akumulatora. Natomiast na technologię chłodzenia powietrzem wpływają takie czynniki, jak temperatura otoczenia i prędkość wiatru, co utrudnia kontrolę. Aby osiągnąć tę samą średnią temperaturę akumulatora, chłodzenie powietrzem wymaga 2-3 razy większego zużycia energii niż chłodzenie cieczą.
W porównaniu z systemami chłodzonymi powietrzem, przy ciągłej dojrzałości technologii systemów chłodzenia cieczą i scenariuszach zastosowań, mogą one lepiej zaspokoić pilne zapotrzebowanie rynku na rosnącą skalę i gęstość energii systemów magazynowania energii. Jego zalety w postaci dużej gęstości energii, niewielkiej powierzchni, niskiego zużycia energii pomocniczej i dokładnej kontroli temperatury przyciągną więcej uwagi.
