En els projectes d'emmagatzematge d'energia industrials i comercials, el sistema de gestió tèrmica és un component bàsic que determina la seguretat, la vida útil i l'eficiència econòmica del sistema d'emmagatzematge d'energia. Actualment, les dues tecnologies principals de dissipació de calor-refrigeració líquida i refrigeració per aire-s'adapten a diferents requisits d'escenari, amb diferents avantatges i límits d'aplicació.

1. Diferències essencials entre les dues vies de dissipació de calor

Les diferències bàsiques entre les dues tecnologies de dissipació de calor es troben en el medi de transferència de calor i la lògica d'intercanvi de calor, que determinen directament la complexitat estructural i el rendiment bàsic del sistema:

Sistema de refrigeració per aire

Utilitza l'aire com a mitjà de transferència de calor i els ventiladors obliguen l'aire a fluir a través de la superfície dels mòduls de la bateria o dels conductes d'aire interns per eliminar la calor generada durant la càrrega i descàrrega de la bateria. Amb una estructura relativament senzilla, els seus components bàsics només inclouen ventiladors, conductes d'aire i dissipadors de calor, sense necessitat de dispositius de circulació de fluids addicionals. Presenta una dificultat d'integració baixa i requisits solts en la forma de l'espai d'instal·lació.

Sistema de refrigeració líquida

Adopta un líquid amb una capacitat calorífica específica més alta com a mitjà de transferència de calor. Mitjançant plaques fredes o canonades pre-incrustades als mòduls de la bateria, contacta directament amb les cèl·lules de la bateria per absorbir la calor i després la dissipa a l'entorn mitjançant un intercanviador de calor extern. El sistema té una estructura més complexa, que requereix bombes de suport, dipòsits d'emmagatzematge de líquids, canonades i sistemes de control de temperatura de precisió, que imposen alts requisits de disseny integrat i tecnologia de segellat.

2. Comparació de rendiment: les dades revelen llacunes bàsiques

En els escenaris d'aplicació d'alta-potència i alta-densitat d'emmagatzematge d'energia industrial i comercial, les diferències de rendiment entre ambdós s'amplien significativament. Sobretot amb la popularització de les cèl·lules de bateries d'alta-energia- densitat, com ara 314 Ah, aquests buits afecten directament la seguretat i la vida útil del sistema:

1. Control de l'eficiència de la dissipació de calor i la diferència de temperatura: la refrigeració líquida té un avantatge d'ordre-de-magnitud

Les dades de la prova mostren que la capacitat d'intercanvi de calor del sistema de refrigeració líquida és 6 vegades la del sistema de refrigeració per aire. En condicions de càrrega i descàrrega de 0,5 C, el sistema de refrigeració líquida pot controlar la diferència de temperatura dins de la bateria en un termini de 3 graus, i les solucions d'alta -qualitat poden fins i tot aconseguir una diferència de temperatura 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. Adaptabilitat ambiental: la refrigeració líquida pot fer front a condicions extremes

L'efecte de dissipació de calor del sistema de refrigeració d'aire depèn molt de la temperatura ambient. A l'entorn d'alta-temperatura de 45 graus dins dels contenidors a l'estiu del sud, l'eficiència de dissipació de calor disminueix un 50%, cosa que és propensa a activar la protecció i l'aturada del BMS; a temperatures baixes per sota dels -10 graus al nord de la Xina, els ventiladors són propensos a la gelada i la congelació, cosa que provoca una disminució del 30 % de l'eficiència de càrrega i descàrrega. A través de funcions precises de control de temperatura i calefacció, el sistema de refrigeració líquida pot funcionar de manera estable en un ampli rang de temperatures de -40 graus a 45 graus . En entorns amb gran-pols, alta-boira salina, com ara deserts, zones mineres i regions costaneres, el sistema de refrigeració líquida d'operació tancada també pot aïllar eficaçment els contaminants i reduir el risc de fallades.

3. Seguretat del sistema i percentatge de fallades: la refrigeració líquida ofereix una millor garantia

El sistema de refrigeració d'aire es basa en la convecció de l'aire, que és propensa a l'obstrucció dels conductes d'aire per pols i aments, el que resulta en una atenuació anual del 8%-12% en l'eficiència de dissipació de calor. En un projecte de fàbrica, la taxa d'obstrucció del conducte d'aire va arribar al 40% després de 2 anys de funcionament, i va requerir l'aturada per netejar. El sistema de refrigeració líquida funciona de manera tancada sense problemes d'obstrucció, i la seva taxa de fallada és un 40% inferior a la del sistema de refrigeració per aire. El temps de funcionament-sense problemes de les bombes de circulació dels components bàsics supera les 50.000 hores i la vida útil dels segells de qualitat d'automoció pot arribar als 8 anys. En casos extrems, el sistema de refrigeració líquida pot absorbir ràpidament la calor alliberada per la fuga tèrmica de les cèl·lules de la bateria, retardant la propagació dels riscos, i alguns sistemes de refrigeració líquida d'immersió també poden aïllar l'oxigen per inhibir les reaccions.

4. Ús de l'espai: la refrigeració líquida admet un disseny d'alta-densitat

La refrigeració per aire requereix reservar un gran espai per als conductes d'aire, la qual cosa limita la densitat d'energia del sistema; les plaques de refrigeració de refrigeració líquida es poden integrar estretament, permetent que les bateries de més capacitat-s'allotgin en el mateix volum. Per a projectes industrials i comercials amb espai de planta limitat, el disseny compacte de refrigeració líquida pot reduir significativament els costos d'enginyeria civil.

3. Escenaris i selecció aplicables: la concordança dels requisits és clau

Combinat amb les diferències anteriors, els límits de l'escenari aplicable de les dues tecnologies són clars. La selecció s'ha de centrar molt en l'escala del projecte, el medi ambient, el pressupost i les expectatives de vida útil:

1. Escenaris aplicables per a sistemes de refrigeració per aire

Apte per a l'emmagatzematge d'energia industrial i comercial de mida petita i mitjana-(per exemple, per sota d'1-2MWh), regions amb climes suaus (temperatura -5 graus a 35 graus) i aire net; escenaris amb pressupostos de projecte ajustats, baixes expectatives de vida útil (5-8 anys) i recursos limitats d'operació i manteniment. Per exemple, petites i mitjanes fàbriques a les zones suburbanes del sud, projectes de subministrament d'energia de reserva per a edificis d'oficines, etc., la refrigeració per aire es pot implementar ràpidament amb uns costos baixos.

2. Escenaris aplicables per a sistemes de refrigeració líquida

Adequat per a l'emmagatzematge d'energia industrial i comercial a mitjana i gran-escala (per sobre de 3 MWh), requisits d'alta-potència/alta-densitat (p. ex., càrrega d'emmagatzematge-FV integrat-), regions de clima extrem (alta temperatura, baixa temperatura, pols alta); projectes amb alts requisits de seguretat del sistema, vida útil (més de 10 anys) i coherència, i la recerca d'un retorn de la inversió a-a llarg termini. Per exemple, els projectes d'emmagatzematge d'energia en grans empreses manufactureres, centres de dades, regions fredes del nord o zones industrials d'alta temperatura-del sud-és una opció més fiable.

4. Sense Superioritat o Inferioritat Absoluta en Rutes Tècniques; L'adaptació als requisits és òptima

Amb els avantatges del baix cost i el fàcil manteniment, la refrigeració per aire encara té un valor insubstituïble en projectes industrials i comercials de petita i mitjana potència-en entorns suaus; La refrigeració líquida, amb la seva eficaç dissipació de calor, un control precís de la temperatura i una gran adaptabilitat ambiental, s'ha convertit en l'opció principal per a projectes d'-escala mitjana i gran{2}}alts requisits. Durant la selecció, hauríem d'abandonar la "teoria només de costos-o la "teoria-només de tecnologia" i realitzar una avaluació completa basada en l'escala del projecte, les condicions ambientals, els requisits de rendiment i els costos del cicle de vida-complet-.

Per als usuaris industrials i comercials que busquen rendiments estables a-a llarg termini, tot i que la inversió inicial del sistema de refrigeració líquida és relativament alta, pot aconseguir un bucle tancat de valor allargant la vida de la bateria, reduint els costos d'operació i manteniment i millorant l'eficiència operativa; si el pressupost és limitat i l'escenari és senzill, el sistema de refrigeració d'aire pot satisfer les necessitats bàsiques d'emmagatzematge d'energia.