Kako riješiti termalni izazov skladištenja energije
Fokus kontrole temperature elektrohemijskog skladištenja energije je da se poboljša radni vek i sigurnost baterija, tako da su ograničenja prostora na opremi za kontrolu temperature relativno opuštena. Obično se uređaji za skladištenje elektrohemijske energije postavljaju u spoljašnjim okruženjima, tako da se više pažnje poklanja stabilnosti, vijeku trajanja i troškovima rada i održavanja opreme za kontrolu temperature. Zahtjevi za zapreminu i težinu opreme su relativno labavi. Trenutno, vazdušno hlađena rešenja predstavljaju veliki deo elektrohemijskog skladištenja energije, ali sa nadogradnjom novih energetskih elektrana i skladištenja energije van mreže ka većem kapacitetu baterije i većoj gustini snage sistema, upotreba rešenja za hlađenje tečnim hlađenjem će takođe brzo biti povećanje.
Potreba za kontrolom temperature novih energetskih vozila stavlja veći naglasak na poboljšanje efikasnosti upravljanja toplotom i tačnosti kontrole temperature u fiksnim prostorima. Osim kontrole temperature baterije, nova energetska vozila zahtijevaju i kontrolu temperature elektronskog kontrolnog sistema, motora i kabine. Zbog veće gustine energije baterija i ograničenog prostora karoserije, upravljanje toplotom novih energetskih vozila zahtijeva veće zahtjeve za zapreminom, masom, efikasnošću odvođenja toplote i preciznošću kontrole temperature.
Zahtjevi za kontrolu temperature podatkovnih centara imaju za cilj povećanje snage hlađenja i smanjenje efikasnosti korištenja energije podatkovnih centara (PUE=ukupna potrošnja energije opreme centara podataka/potrošnja energije IT opreme). Sa poboljšanjem računarske snage čipova veštačke inteligencije, potrošnja energije data centara je značajno povećana. Stoga, IDC kontrola temperature naglašava potrebu za efikasnošću disipacije topline kako bi se pratila brzina poboljšanja potrošnje energije čipa. U kontekstu pooštravanja PUE politika, efikasnost upravljanja toplotom treba dalje da se poboljša, a rešenje za hlađenje uranjanjem i raspršivanjem treba dalje promovisati.
Povećanje koeficijenta pražnjenja je trend u razvoju elektrohemijskog skladištenja energije, a potražnja za termičkim upravljanjem u skladištenju energije će takođe biti sve veća. Baterije za pohranu energije s većim omjerom pražnjenja imat će brži rizik od termičkog bijega. Stoga, efikasnost prijenosa topline upravljanja toplinom skladištenja energije također treba dodatno poboljšati. U pogledu efikasnosti prenosa toplote, zbog većeg specifičnog toplotnog kapaciteta i toplotne provodljivosti tečnosti u odnosu na gasove, a što je bliže izvoru toplote, to je veća efikasnost hlađenja. Pod istom potrošnjom energije, temperatura odvođenja topline kod tečno hlađenih baterija je 3-5 stepen niža od one sa vazdušnim hlađenjem; A shema tekućeg hlađenja ne zahtijeva dizajn zračnih kanala, što može uvelike uštedjeti površinu, pa će zamjena zračnog hlađenja tekućim hlađenjem također postati trend budućnosti.
Vazdušno hlađenje će postupno biti zamenjeno tečnim hlađenjem, a imersiono tečno hlađenje ima mogućnost daljeg povećanja stope prodiranja kako se cena rashladne tečnosti smanjuje. Eksterno upravljanje toplotom sa kontejnerom kao ciljem upravljanja toplotom može biti pravac pokušaja daljeg smanjenja troškova u rešenjima za upravljanje toplotom. U tehnologiji tekućeg hlađenja, tečno hlađenje s hladnom pločom i tečno hlađenje potapanjem su dva uobičajena oblika. Postoje različita rješenja za hlađenje tekućinom, među kojima glavna i efikasna rješenja uključuju hlađenje tekućinom potapanjem, hlađenje raspršivanjem i hlađenje tekućim hladnim pločama. Uranjajuće tečno hlađenje ima bolje performanse, uključujući jednofazno/fazno promjenjivo hlađenje, ali zahtijeva veća termička i fizička svojstva, stabilnost, kompatibilnost materijala i izolaciju rashladnog sredstva, što rezultira većim troškovima. Trenutno je tečno hlađenje s hladnom pločom relativno zrelo rješenje za hlađenje tekućinom, s jednostavnom instalacijom, dobrom kompatibilnošću materijala, niskim troškovima transformacije, brzom brzinom razvoja i nižom cijenom od tečnog hlađenja uronjavanjem.
Mogući razvojni trendovi budućeg upravljanja toplinom uključuju:
1. Vazdušno hlađenje će biti zamenjeno tečnim hlađenjem,
2. Razvoj tipa hladne ploče prema tipu imerzije,
3. Eksternalizacija upravljanja toplinom. Uz kontinuirano poboljšanje računarske snage čipa, gustine energije baterije i efikasnosti punjenja i pražnjenja, toplina koju oprema proizvodi po jedinici vremena također će se značajno povećati. Stoga će poboljšanje efikasnosti razmjene toplote sistema za kontrolu temperature postati trend razvoja industrije.
