În proiectele industriale și comerciale de stocare a energiei, sistemul de management termic este o componentă de bază care determină siguranța, durata de viață și eficiența economică a sistemului de stocare a energiei. În prezent, cele două tehnologii obișnuite de disipare a căldurii-răcirea cu lichid și răcirea cu aer-sunt adaptate cerințelor diferitelor scenarii, cu avantaje și limite de aplicație distincte.

1. Diferențele esențiale între cele două căi de disipare a căldurii

Diferențele de bază dintre cele două tehnologii de disipare a căldurii constă în mediul de transfer de căldură și logica schimbului de căldură, care determină în mod direct complexitatea structurală și performanța de bază a sistemului:

Sistem de racire cu aer

Folosește aer ca mediu de transfer de căldură, iar ventilatoarele forțează aerul să curgă prin suprafața modulelor bateriei sau a conductelor interne de aer pentru a elimina căldura generată în timpul încărcării și descărcării bateriei. Cu o structură relativ simplă, componentele sale de bază includ doar ventilatoare, conducte de aer și radiatoare, fără a fi nevoie de dispozitive suplimentare de circulație a fluidului. Prezintă dificultate scăzută de integrare și cerințe reduse privind forma spațiului de instalare.

Sistem de răcire cu lichid

Adoptă un lichid cu o capacitate termică specifică mai mare ca mediu de transfer termic. Prin plăci reci sau conducte pre-încorporate în modulele bateriei, contactează direct celulele bateriei îndeaproape pentru a absorbi căldura și apoi disipează căldura în mediu printr-un schimbător de căldură extern. Sistemul are o structură mai complexă, necesitând pompe suport, rezervoare de stocare a lichidelor, conducte și sisteme de control al temperaturii de precizie, care impun cerințe ridicate asupra tehnologiei integrate de proiectare și etanșare.

2. Comparație de performanță: Datele relevă lacune principale

În scenariile de aplicare de-putere mare,-densitate mare de stocare a energiei industriale și comerciale, diferențele de performanță dintre cele două sunt amplificate semnificativ. În special odată cu popularizarea celulelor bateriei cu densitate mare-energie-, cum ar fi 314Ah, aceste lacune afectează direct siguranța sistemului și durata de viață:

1. Eficiența disipării căldurii și controlul diferenței de temperatură: Răcirea cu lichid are un avantaj-de-magnitudine

Datele testelor arată că capacitatea de schimb de căldură a sistemului de răcire cu lichid este de 6 ori mai mare decât a sistemului de răcire cu aer. În condițiile de încărcare și descărcare de 0,5 °C, sistemul de răcire cu lichid poate controla diferența de temperatură din interiorul acumulatorului în termen de 3 grade, iar soluțiile de-înaltă calitate pot atinge chiar și o diferență de temperatură de<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. Adaptabilitate la mediu: Răcirea cu lichid poate face față condițiilor extreme

Efectul de disipare a căldurii al sistemului de răcire cu aer este foarte dependent de temperatura ambiantă. În mediul cu temperatură ridicată de 45 de grade din interiorul containerelor din sudul verii, eficiența de disipare a căldurii scade cu 50%, ceea ce este predispus să declanșeze protecția și oprirea BMS; la temperaturi scăzute sub -10 grade în nordul Chinei, ventilatoarele sunt predispuse la îngheț și îngheț, ceea ce duce la o scădere cu 30% a eficienței de încărcare și descărcare. Prin controlul precis al temperaturii și funcțiile de încălzire, sistemul de răcire cu lichid poate funcționa stabil într-un interval larg de temperatură de la -40 la 45 de grade . În medii cu mult-praf,-ceață sărată, cum ar fi deșerturile, zonele miniere și regiunile de coastă, sistemul de răcire cu lichid cu funcționare închisă poate, de asemenea, izola eficient poluanții și reduce riscul defecțiunilor.

3. Siguranța sistemului și rata de defecțiuni: răcirea cu lichid oferă o garanție mai bună

Sistemul de răcire cu aer se bazează pe convecția aerului, care este predispusă la blocarea conductelor de aer de către praf și amenti, ceea ce duce la o atenuare anuală de 8%-12% a eficienței de disipare a căldurii. Într-un proiect de fabrică, rata de blocare a conductelor de aer a ajuns la 40% după 2 ani de funcționare, necesitând oprirea pentru curățare. Sistemul de racire cu lichid functioneaza in mod inchis fara probleme de blocaj, iar rata de defectare a acestuia este cu 40% mai mica decat cea a sistemului de racire cu aer. Timpul de funcționare fără probleme-a pompelor de circulație a componentelor centrale depășește 50.000 de ore, iar durata de viață a etanșărilor de calitate auto poate ajunge la mai mult de 8 ani. În cazuri extreme, sistemul de răcire cu lichid poate absorbi rapid căldura eliberată de evadarea termică a celulei bateriei, întârziind răspândirea riscurilor, iar unele sisteme de răcire cu lichid prin imersie pot, de asemenea, izola oxigenul pentru a inhiba reacțiile.

4. Utilizarea spațiului: Răcirea cu lichid acceptă un design cu densitate mare-

Răcirea cu aer necesită rezervarea unui spațiu mare pentru conductele de aer, ceea ce limitează densitatea energetică a sistemului; plăcile de răcire ale răcirii cu lichid pot fi strâns integrate, permițând găzduirea bateriilor cu capacitate mai mare-în același volum. Pentru proiectele industriale și comerciale cu spațiu limitat de instalație, designul compact al răcirii cu lichid poate reduce semnificativ costurile de inginerie civilă.

3. Scenarii și selecție aplicabile: Potrivirea cerințelor este esențială

În combinație cu diferențele de mai sus, limitele scenariilor aplicabile ale celor două tehnologii sunt clare. Selecția ar trebui să se concentreze îndeaproape pe scara proiectului, mediu, buget și așteptările de viață:

1. Scenarii aplicabile pentru sistemele de răcire cu aer

Potrivit pentru stocarea energiei industriale și comerciale de dimensiuni mici și mijlocii-(de exemplu, sub 1-2MWh), regiuni cu climă blândă (temperatură -5 grade până la 35 grade ) și aer curat; scenarii cu bugete de proiect strânse, așteptări scăzute de viață (5-8 ani) și resurse limitate de operare și întreținere. De exemplu, fabricile mici și mijlocii din zonele suburbane din sud, proiectele de alimentare de rezervă pentru clădiri de birouri etc.-răcirea cu aer poate fi implementată rapid cu costuri reduse.

2. Scenarii aplicabile pentru sistemele de răcire cu lichid

Potrivit pentru stocarea de energie industrială și comercială la scară medie și mare-(peste 3 MWh), cerințe de-putere/densitate ridicată-(de exemplu, încărcare-de stocare integrată PV), regiuni cu climă extremă (temperatură ridicată, temperatură scăzută, praf ridicat); proiecte cu cerințe ridicate pentru siguranța sistemului, durata de viață (mai mult de 10 ani) și consecvență și urmărirea rentabilității investiției pe termen lung-. De exemplu, proiectele de stocare a energiei în marile întreprinderi de producție, centre de date, regiuni reci din nord sau zone industriale cu temperatură înaltă-sudice-răcirea cu lichid este o alegere mai fiabilă.

4. Fără superioritate sau inferioritate absolută în traseele tehnice; Adaptarea la cerințe este optimă

Având avantajele costurilor reduse și întreținerii ușoare, răcirea cu aer are încă o valoare de neînlocuit în proiectele industriale și comerciale de putere mică și medie-în medii blânde; Răcirea cu lichid, cu disiparea eficientă a căldurii, controlul precis al temperaturii și adaptabilitatea puternică la mediu, a devenit alegerea principală pentru proiectele la scară medie și mare-, cu cerințe-înalte. În timpul selecției, ar trebui să renunțăm la „teoria numai a costurilor-sau a „teoria doar la-tehnologie” și să efectuăm o evaluare cuprinzătoare bazată pe scara proiectului, condițiile de mediu, cerințele de performanță și costurile ciclului complet de-viață-.

Pentru utilizatorii industriali și comerciali care urmăresc profituri stabile pe termen lung-, deși investiția inițială a sistemului de răcire cu lichid este relativ mare, acesta poate obține o buclă închisă de valoare prin extinderea duratei de viață a bateriei, reducerea costurilor de operare și întreținere și îmbunătățirea eficienței operaționale; dacă bugetul este limitat și scenariul este simplu, sistemul de răcire cu aer poate satisface nevoile de bază de stocare a energiei.