Tepelná výzva skladovania energie
Zameranie regulácie teploty pri skladovaní elektrochemickej energie je zlepšiť životnosť a bezpečnosť batérií, takže priestorové obmedzenia zariadení na reguláciu teploty sú relatívne uvoľnené. Elektrochemické zariadenia na uchovávanie energie sa zvyčajne nasadzujú vo vonkajšom prostredí, takže väčšia pozornosť sa venuje stabilite, životnosti a nákladom na prevádzku a údržbu zariadení na reguláciu teploty. Požiadavky na objem a hmotnosť zariadenia sú pomerne voľné. V súčasnosti predstavujú vzduchom chladené riešenia veľkú časť skladovania elektrochemickej energie, ale s modernizáciou nových energetických elektrární a skladovania energie mimo siete smerom k väčšej kapacite batérií a vyššej hustote výkonu systému sa rýchlo rozšíri aj používanie riešení chladenia kvapalinou. zvýšiť.
Požiadavka regulácie teploty nových energetických vozidiel kladie väčší dôraz na zlepšenie účinnosti tepelného manažmentu a presnosti regulácie teploty v pevných priestoroch. Okrem regulácie teploty batérie vyžadujú nové energetické vozidlá aj reguláciu teploty elektronického riadiaceho systému, motora a kabíny. Vzhľadom na vyššiu energetickú hustotu napájacích batérií a obmedzený priestor na tele si tepelný manažment nových energetických vozidiel vyžaduje vyššie požiadavky na objem, hmotnosť, účinnosť odvádzania tepla a presnosť regulácie teploty.
Cieľom požiadaviek dátových centier na reguláciu teploty je zvýšiť chladiaci výkon a znížiť efektivitu využitia energie dátových centier (PUE=celková spotreba energie zariadení dátových centier/spotreba energie IT zariadení). So zlepšením výpočtového výkonu čipu umelej inteligencie sa výrazne zvýšila spotreba energie dátových centier. Preto riadenie teploty IDC zdôrazňuje potrebu účinnosti odvádzania tepla, aby sa udržala rýchlosť zlepšovania spotreby energie čipu. Na pozadí sprísňujúcich sa politík PUE je potrebné ďalej zlepšovať účinnosť tepelného manažmentu a ďalej podporovať chladenie ponorením a rozprašovaním.
Zvyšovanie pomeru vybíjania náboja je trendom vo vývoji elektrochemického skladovania energie a budú sa zvyšovať aj nároky na tepelný manažment pri skladovaní energie. Akumulátory energie s vyšším pomerom nabitia a vybitia budú mať rýchlejšie riziko úniku tepla. Preto je tiež potrebné ďalej zlepšovať účinnosť prenosu tepla tepelného manažmentu akumulácie energie. Čo sa týka účinnosti prenosu tepla, vzhľadom na vyššiu mernú tepelnú kapacitu a tepelnú vodivosť kvapalín v porovnaní s plynmi a čím bližšie k zdroju tepla, tým vyššia je účinnosť chladenia. Pri rovnakej spotrebe energie je teplota rozptylu tepla kvapalinou chladených batériových jednotiek o 3-5 stupeň nižšia ako teplota vzduchom chladených jednotiek; A schéma chladenia kvapalinou nevyžaduje návrh vzduchových kanálov, čo môže výrazne ušetriť plochu pôdy, takže nahradenie chladenia vzduchom chladením kvapalinou sa tiež stane budúcim trendom.
Vzduchové chladenie bude postupne nahradené kvapalinovým chladením a ponorné kvapalinové chladenie má možnosť ďalšieho zvyšovania rýchlosti prieniku pri znižovaní ceny chladiacej kvapaliny. Externý tepelný manažment s kontajnerom ako cieľom tepelného manažmentu môže byť pokusom o ďalšie znižovanie nákladov v riešeniach tepelného manažmentu. V technológii chladenia kvapalinou sú chladenie kvapalinou so studenou doskou a chladenie ponornou kvapalinou dve bežné formy. Existujú rôzne riešenia pre chladenie kvapalinou, medzi ktoré patria hlavné a účinné riešenia chladenie ponorenou kvapalinou, chladenie rozprašovaním a chladenie kvapalinou so studenou doskou. Ponorné kvapalinové chladenie má lepší výkon, vrátane jednofázového/fázovo zmeneného chladenia, ale vyžaduje vyššie tepelné a fyzikálne vlastnosti, stabilitu, materiálovú kompatibilitu a izoláciu chladiacej kvapaliny, čo vedie k vyšším nákladom. V súčasnosti je chladenie kvapalinou so studenou doskou relatívne vyspelým riešením chladenia kvapalinou s jednoduchou inštaláciou, dobrou kompatibilitou materiálov, nízkymi nákladmi na transformáciu, rýchlou rýchlosťou vývoja a nižšou cenou ako ponorné chladenie kvapalinou.
Možné vývojové trendy budúceho tepelného manažmentu zahŕňajú:
1. Vzduchové chladenie bude nahradené kvapalinovým chladením,
2. Vývoj typu studenej dosky smerom k typu ponorenia,
3. Externalizácia tepelného manažmentu. S neustálym zlepšovaním výpočtového výkonu čipu, hustoty energie batérie a účinnosti nabíjania a vybíjania sa výrazne zvýši aj teplo generované zariadením za jednotku času. Preto sa zlepšenie účinnosti výmeny tepla systémov regulácie teploty stane trendom rozvoja priemyslu.
