У индустријским и комерцијалним пројектима складиштења енергије, систем управљања топлотом је кључна компонента која одређује безбедност, радни век и економску ефикасност система за складиштење енергије. Тренутно су две главне технологије одвођења топлоте-течно хлађење и ваздушно хлађење-прилагођене различитим захтевима сценарија, са изразитим предностима и границама примене.

1. Суштинске разлике између два пута одвођења топлоте

Основне разлике између две технологије одвођења топлоте леже у медијуму за пренос топлоте и логици размене топлоте, који директно одређују структурну сложеност и основне перформансе система:

Систем ваздушног хлађења

Користи ваздух као медијум за пренос топлоте, а вентилатори терају ваздух да струји кроз површину батеријских модула или унутрашњих ваздушних канала како би одузео топлоту која се ствара током пуњења и пражњења батерије. Са релативно једноставном структуром, његове основне компоненте укључују само вентилаторе, ваздушне канале и хладњаке, без потребе за додатним уређајима за циркулацију течности. Одликује се малим потешкоћама у интеграцији и лабавим захтевима у погледу облика инсталационог простора.

Систем за хлађење течности

Као медиј за пренос топлоте усваја течност са већим специфичним топлотним капацитетом. Преко хладних плоча или цевовода који су унапред-уграђени у модуле батерија, он директно контактира ћелије батерије да би апсорбовао топлоту, а затим распршује топлоту у околину преко спољног измењивача топлоте. Систем има сложенију структуру, захтева пратеће пумпе, резервоаре за течност, цевоводе и прецизне системе за контролу температуре, што намеће високе захтеве за интегрисани дизајн и технологију заптивања.

2. Поређење перформанси: Подаци откривају основне недостатке

У сценаријима примене велике{0}}и велике{1} густине индустријског и комерцијалног складиштења енергије, разлике у перформансама између њих су значајно појачане. Нарочито са популаризацијом батеријских ћелија високе{3}}енергетске-густине као што је 314 Ах, ови недостаци директно утичу на безбедност система и животни век:

1. Ефикасност расипања топлоте и контрола температурне разлике: течно хлађење има предност реда--величине

Подаци теста показују да је капацитет размене топлоте течног система за хлађење 6 пута већи од капацитета ваздушног хлађења. Под условима пуњења и пражњења од 0,5Ц, систем за течно хлађење може да контролише температурну разлику унутар батерије унутар 3 степена, а решења високог{4}}квалитета могу чак да постигну температурну разлику од<2℃ inside the pack; while even with optimized air duct design, the temperature difference of the air cooling system generally exceeds 8℃. In a test of a 314Ah centralized system under the same conditions, the maximum temperature of battery cells in the liquid-cooled cabinet was 35℃, while that in the air-cooled cabinet reached 42℃. This 7℃ temperature difference directly leads to differences in service life-for every 20℃ increase in the working temperature of battery cells, the cycle life is halved. The annual capacity attenuation of the air cooling system reaches 8.1%, while that of the liquid cooling system is only 3.2%, with a cumulative attenuation gap of 49% over 10 years.

2. Прилагодљивост на животну средину: течно хлађење може да се носи са екстремним условима

Ефекат дисипације топлоте система за ваздушно хлађење у великој мери зависи од температуре околине. У -окружењу високе температуре од 45 степени унутар контејнера током јужног лета, ефикасност дисипације топлоте се смањује за 50%, што је склоно покретању БМС заштите и гашења; на ниским температурама испод -10 степени у северној Кини, вентилатори су склони смрзавању и смрзавању, што доводи до смањења ефикасности пуњења и пражњења за 30%. Кроз прецизну контролу температуре и функције грејања, систем за хлађење течности може стабилно да ради у широком температурном опсегу од -40 степени до 45 степени. У окружењима са великом{12}}прашином,-сланом маглом као што су пустиње, рударска подручја и приобални региони, течни систем за хлађење затвореног рада такође може ефикасно изоловати загађиваче и смањити ризик од кварова.

3. Сигурност система и стопа кварова: течно хлађење нуди бољу гаранцију

Систем за ваздушно хлађење се ослања на конвекцију ваздуха, која је склона зачепљењу ваздушних канала прашином и мрвицама, што резултира годишњим смањењем ефикасности одвођења топлоте од 8%-12%. У фабричком пројекту, стопа зачепљења ваздушних канала достигла је 40% након 2 године рада, што је захтевало гашење ради чишћења. Систем за течно хлађење ради затворено без проблема са блокадом, а његова стопа кварова је 40% мања од оне код ваздушног система за хлађење. Без проблема -Време рада циркулационих пумпи са језгром компоненти прелази 50.000 сати, а радни век заптивки за аутомобиле може да достигне више од 8 година. У екстремним случајевима, систем за течно хлађење може брзо да апсорбује топлоту коју ослобађа топлотни одлазак ћелије батерије, одлажући ширење ризика, а неки системи за хлађење течности могу такође да изолују кисеоник како би инхибирали реакције.

4. Коришћење простора: Течно хлађење подржава дизајн велике густине

Ваздушно хлађење захтева резервисање великог простора за ваздушне канале, што ограничава густину енергије система; плоче за хлађење течног хлађења могу да буду блиско интегрисане, омогућавајући да се батерије већег{0}}капацитета сместе у истој запремини. За индустријске и комерцијалне пројекте са ограниченим простором постројења, компактан дизајн течног хлађења може значајно смањити трошкове нискоградње.

3. Применљиви сценарији и избор: Усклађивање захтева је кључно

У комбинацији са горе наведеним разликама, границе применљивог сценарија две технологије су јасне. Одабир треба да се фокусира на обим пројекта, животну средину, буџет и очекивани животни век:

1. Применљиви сценарији за системе ваздушног хлађења

Погодно за мала и средња-индустријска и комерцијална складиштења енергије (нпр. испод 1-2МВх), регионе са благом климом (температура -5 степени до 35 степени) и чистим ваздухом; сценарији са малим буџетима пројекта, ниским очекиваним веком трајања (5-8 година) и ограниченим ресурсима за рад и одржавање. На пример, мале и средње фабрике у приградским областима на југу, пројекти резервног напајања за пословне зграде, итд. - хлађење ваздуха се може брзо имплементирати уз ниске трошкове.

2. Применљиви сценарији за системе за хлађење течности

Погодно за средње и велике-индустријске и комерцијалне складиштење енергије (изнад 3МВх), захтеве велике-снаге/високе-захтеве (нпр. интегрисано ПВ-складиште-пуњење), екстремне климатске регионе (високе температуре, ниске температуре, висока прашина); пројекти са високим захтевима за безбедност система, радни век (више од 10 година) и доследност и тежња за дугорочним-повраћајем улагања. На пример, пројекти складиштења енергије у великим производним предузећима, центрима података, северним хладним регионима или јужним{11}}индустријским зонама са високим температурама-течним хлађењем су поузданији избор.

4. Без апсолутне супериорности или инфериорности у техничким рутама; Прилагођавање захтевима је оптимално

Уз предности ниске цене и лаког одржавања, ваздушно хлађење и даље има незаменљиву вредност у малим и средњим{0}}индустријским и комерцијалним пројектима у благим окружењима; течно хлађење, са својим ефикасним расипањем топлоте, прецизном контролом температуре и снажном прилагодљивошћу околини, постало је главни избор за пројекте средњег и великог{1}}размера са високим-захтевима. Током селекције, требало би да напустимо „теорију-само трошкова“ или „теорију само технологије-“ и спроведемо свеобухватну процену засновану на обиму пројекта, условима окружења, захтевима за перформансе и трошковима целог-животног-циклуса.

За индустријске и комерцијалне кориснике који теже дугорочно-стабилном поврату, иако је почетна инвестиција у систем течног хлађења релативно висока, може постићи затворену петљу вредности продужавањем трајања батерије, смањењем трошкова рада и одржавања и побољшањем оперативне ефикасности; ако је буџет ограничен, а сценарио једноставан, систем за хлађење ваздуха може да задовољи основне потребе за складиштењем енергије.