Rozdíl mezi vzdušným a kapalinným chlazením v energetickém úložišti

Při návrhu a použití systému úložiště energie je technologie odebírání tepla klíčovým faktorem pro zajištění stabilního provozu systému. V současnosti jsou chlazení vzduchem a tekutinou dvěma nejrozšířenějšími metodami odebírání tepla. Jaký je rozdíl? Tento článek podrobně představí.

Rozdíl jeden: princip odebírání tepla je jiný

Chlazení vzduchem spoléhá na průtok vzduchu k odvádění tepla, čímž se snižuje povrchová teplota zařízení a účinnost chlazení bude ovlivněna faktory jako je okolní teplota a vzdušná cirkulace. Chlazení vzduchem vyžaduje, aby mezi součástkami zařízení byla určitá mezera jako vzduchovod, takže objem vzduchem chlazeného zařízení je často větší. Navíc, kvůli potřebě vzduchovodu a nutnosti provádět tepelnou výměnu s vnějším vzduchem, není struktura často schopna dosáhnout relativně vysoké úrovně ochrany.

Tepelná regulace pomocí kapalného chlazení snižuje vnitřní teplotu zařízení prostřednictvím oběhu kapaliny, přičemž je nutné, aby komponenty tohoto zařízení měly dobrý kontakt s teplovodnou deskou a alespoň jedna strana zařízení pro odtok tepla je hladká a pravidelná. Teploobměňování u regulace teploty pomocí kapalného chlazení je nakonec ztraceno na vnější svět prostřednictvím chladiče kapaliny, protože samotné zařízení obsahuje kapalinu, lze dosáhnout poměrně vysoké úrovně ochrany.

Rozdíl dva: Různé aplikace

Chlazení vzduchem je široce používáno v systémech úložiště energie všech velikostí a typů, zejména v venkovních prostředích s lepší použitelností. V současnosti je to nejrozšířenější technologie chlazení, jako například průmyslové chlazení, komunikační bazény, datové centra, scénáře řízení teploty atd. Technická zralost a spolehlivost byly široce ověřeny, zejména ve scénářích nízké a střední výkonovosti, kde chlazení vzduchem stále zaujímá hlavní pozici.

Chlazení kapalninou je vhodnější pro velké, energeticky husté projekty úložiště energie. Výhody chlazení kapalninou jsou zvláště patrné, když je energová hustota bateriového balíku vysoká, rychlost nabíjení a vybíjení je rychlá a změny okolní teploty jsou větší.

Rozdíl tři: odlišný účinek odsazování tepla

Efekt termálního výlevu vzduchového chlazení je snadno ovlivněn vnějším prostředím, jako jsou okolní teplota a proudění vzduchu, takže požadavky na odvádění tepla u vysokovýkonných zařízení nemusí být splněny. Efekt termálního výlevu tekutinového chlazení je lepší, což umožňuje efektivně řídit vnitřní teplotu zařízení, zlepšit jeho stabilitu a prodloužit jeho životnost.

Rozdíl čtyř: složitost návrhu

Návrh vzduchového chlazení je relativně jednoduchý a přímý, hlavně zaměřený na instalaci chladičů a návrh cest pro oběh vzduchu. Jeho jádro spočívá v konfiguraci klimatizace a vzduchovodů pro dosažení účinné výměny tepla.

Naopak je návrh tekutinového chlazení složitější, zahrnuje celkové rozvržení systému tekutinového oběhu, výběr pumpy, oběh chladicího média a dlouhodobou údržbu systému.

Rozdíl pět: různé náklady a údržba

Počáteční náklady na vzdušné chlazení jsou nízké a údržba je jednoduchá. Nicméně, protože stupeň ochrany není vyšší než IP65, může dojít k nasycení prachu v zařízení, což bude nutné pravidelně čistit a zvýší tak náklady na údržbu.

Počáteční investiční náklady na tekutinové chlazení jsou vysoké a tekutinový oběhový systém vyžaduje údržbu. Nicméně, kvůli izolaci tekutiny v zařízení je jeho bezpečnost vyšší a kvůli volatility tekutiny je třeba ji pravidelně testovat.

Rozdíl šest: různé spotřeba provozní energie

Struktura spotřeby energie u obou je různá, vzdušné chlazení zahrnuje především spotřebu energetickou klimatizace a ventilátorů elektrického skladu. Tekutinové chlazení zahrnuje především spotřebu jednotek tekutinového chlazení a ventilátorů elektrického skladu. Pokud jsou stejné podmínky, aby se udržela stejná teplota, je spotřeba vzdušného chlazení obvykle nižší než u tekutinového chlazení.

Průmyslová a komerční stroj na ukládání energie se vzduchovým chlazením

Rozdíl 7: Různé požadavky na prostor

Vzduchové chlazení může zabírat více místa kvůli potřebě instalace vánoc a radiátorů. Relativně vzato, kapalnost chlazený radiátor je menší a umožňuje kompaktnější návrh, takže poptávka po prostoru je flexibilnější a může účinně šetřit prostor. Například průmyslový a komerční systém pro ukládání energie s kapalnost chlazením o výkonu 125kW/233kWh, který používá integrovaný vysoce integrovaný návrh, zabírá pouze 1,3 čtverečního metru a může velmi efektivně šetřit prostor.

Průmyslová a komerční systém pro ukládání energie s kapalnost chlazením

Souhrn

Shrnutím, použití vzdušného chlazení a tekutinového chlazení v energetickém úložném systému má výhody i nevýhody a volba mezi nimi závisí na konkrétním aplikacím scénáři a požadavcích. Pokud jsou náklady a efektivita odsunu tepla klíčovými faktory, může být tekutinové chlazení vhodnější. Pokud se ale berou v úvahu snadná údržba a přizpůsobivost prostředí, je vzdušné chlazení výhodnější. Samozřejmě, lze je také kombinovat podle konkrétní situace, aby byl dosažen lepší účinek odsunu tepla.