تفاوت بین سیستم‌های سرمایش هوایی و مایع در سیستم ذخیره‌سازی انرژی

در طراحی و کاربرد سیستم ذخیره‌سازی انرژی، فناوری دفع گرما عامل کلیدی برای تضمین عملکرد پایدار سیستم است. در حال حاضر، سرمایش هوا و سرمایش مایع دو روش غالب دفع گرما هستند. تفاوت چیست؟ این مقاله به طور جزئی معرفی خواهد شد.

تفاوت اول: اصل دفع گرما متفاوت است

سرمایش هوایی بر روی جریان هوا به منظور حمل گرما وابسته است، بنابراین دمای سطح تجهیزات کاهش می‌یابد و اثر سرمایش توسط عواملی مانند دمای محیط و چرخش هوا تحت تأثیر قرار می‌گیرد. سرمایش هوایی نیازمند وجود فاصله مشخص بین مولفه‌های تجهیزات به عنوان کانال هوایی است، بنابراین حجم تجهیزات سرمایشی هوایی اغلب بزرگتر است. علاوه بر این، به دلیل وجود کانال هوایی و نیاز به انجام گرما-جایگزینی با هوا خارجی، ساختار آن اغلب نمی‌تواند سطح بالایی از محافظت را به دست بیاورد.

برنامه‌ریزی سرمایش مایع برای کاهش دمای داخلی تجهیزات از طریق چرخه مایع است، که نیازمند این است که قطعات تجهیزات گرم شونده بایستی تماس خوبی با صفحه ی سردکننده داشته باشند و حداقل یک سمت دستگاه سردکننده باید هموار و منظم باشد. تبادل گرما در کنترل دما به روش سرمایش مایع در نهایت به دنیای خارج از طریق ماشین سرمایش مایع از بین می‌رود، زیرا خود تجهیزات با مایع تجهیز شده است، بنابراین دستگاه سرمایش مایع می‌تواند سطح نسبتاً بالایی از محافظت را به دست آورد.

تفاوت دوم: پیشینه‌های کاربردی متفاوت

سرمایش هوایی در سیستم‌های ذخیره‌سازی انرژی از همه اندازه‌ها و نوع‌ها به طور گسترده استفاده می‌شود، به ویژه در محیط‌های بیرونی با قابلیت کاربرد بهتر. در حال حاضر، این فناوری سرمایش پرکاربردترین روش است، مانند سرمایش صنعتی، ایستگاه‌های پایه ارتباطی، مرکز داده‌ها، سناریوهای کنترل دما و غیره. نرخ رشد فناوری و قابلیت اعتماد آن به طور گسترده تأیید شده است، به ویژه در سناریوهای قدرت کم و متوسط، سرمایش هوایی هنوز موقعیت اصلی را دارد.

سرمایش مایع برای پروژه‌های ذخیره‌سازی انرژی با مقیاس بزرگ و چگالی انرژی بالا مناسب‌تر است. مزایای سرمایش مایع زمانی که چگالی انرژی بسته باتری بالا است، سرعت شارژ و دشارژ سریع است و تغییرات دما در محیط بزرگ است، به ویژه مشخص می‌شود.

تفاوت سوم: اثر گردش حرارت متفاوت است

اثر گرد و غبار حرارت توسط سیستم هوازدایی به راحتی تحت تأثیر محیط خارجی قرار می‌گیرد، مانند دمای محیط و جریان هوا، بنابراین نیاز به گرد و غبار حرارت برای تجهیزات با قدرت بالا شاید برآورده نشود. اثر گرد و غبار حرارت توسط سیستم مایع بهتر است که می‌تواند دماي داخلی تجهیزات را به طور مؤثر کنترل کند، پایداری تجهیزات را افزایش دهد و عمر سرویس آن را تمدید کند.

تفاوت چهارم: پیچیدگی طراحی

طراحی سیستم هوازدایی نسبتاً ساده و مستقیم است، اصلی‌ترین مسئله بر روی نصب فناخوان‌های سردکننده و طراحی مسیرهای چرخش هوا متمرکز است. هسته این موضوع در تنظیمات سیستم هواکنترل و کانال‌های هوا برای دستیابی به گرد و غبار حرارت مؤثر قرار دارد.

نسبتاً، طراحی سیستم گرمایش مایع پیچیده‌تر است، شامل طرح کلی سیستم چرخه مایع، انتخاب پمپ، چرخش مایع سردکننده و نگهداری طولانی مدت سیستم می‌شود.

تفاوت پنجم: هزینه‌ها و نگهداری متفاوت

هزینه اولیه سرمایش هوا پایین است و نگهداری آن ساده است. با این حال، چون سطح محافظت آن بالاتر از IP65 نیست، ممکن است منجر به تجمع گرد و غبار در تجهیزات شود که باید به طور منظم تمیز شود و این موضوع هزینه‌های نگهداری را افزایش خواهد داد.

هزینه سرمایش مایع در مرحله اول بالاست و سیستم چرخه مایع نیاز به نگهداری دارد. با این حال، به دلیل عزل مایع در تجهیزات، امنیت آن بالاتر است و به دلیل تبخیرپذیری مایع، نیاز به آزمایش منظم دارد.

تفاوت ششم: مصرف انرژی عملیاتی متفاوت است

ساختار مصرف انرژی این دو نوع متفاوت است. سرمایش هوایی شامل مصرف انرژی کنترل هوا و فان انبار الکتریکی است. سرمایش مایع اصلی شامل مصرف انرژی واحد سرمایش مایع و فان‌های الکتریکی است. اگر تحت شرایط یکسانی، برای حفظ دما یکسان، مصرف انرژی سرمایش هوا معمولاً کمتر از سرمایش مایع است.

ماشین ذخیره سازی نور صنعتی و تجاری (برنده شدن به وسیله هوا)

تفاوت 7: نیازهای فضایی متفاوت

برنده شدن با هوا ممکن است فضا بیشتری نیاز داشته باشد به دلیل نیاز به نصب فان‌ها و رادیاتورها. نسبتاً، رادیاتور مایع کوچکتر است و می‌تواند طراحی محکم‌تری داشته باشد، بنابراین نیاز به فضا انعطاف‌پذیرتر است و می‌تواند فضا را به طور مؤثری پس از ذخیره کند. به عنوان مثال، سیستم ذخیره سازی انرژی مایع برای کاربردهای صنعتی و تجاری با قدرت 125کیلووات/233کیلووات ساعت، با استفاده از طراحی یکپارچه و بالاترین سطح ادغام، فقط مساحت 1.3 متر مربع را اشغال می‌کند و می‌تواند فضا را به شدت پس از ذخیره کند.

سیستم ذخیره سازی انرژی مایع صنعتی و تجاری

خلاصه

به طور خلاصه، استفاده از سیستم های سردکنی هوایی و مایع در سیستم ذخیره سازی انرژی مزایا و معایبی دارد و انتخاب آن بستگی به سناریوی کاربردی و نیاز مشخص دارد. اگر هزینه و کارایی دفع گرما عوامل کلیدی باشند، سیستم سردکنی مایع مناسب‌تر است. اگر نگهداری آسان و سازگاری محیطی مهم باشد، سیستم سردکنی هوایی مزیت بیشتری دارد. البته، می‌توان بر اساس شرایط خاص ترکیبی از دو نوع را به کار برد تا اثر بهتری در دفع گرما بدست آید.