Tepelná výzva skladování energie
Řízení teploty se při skladování elektrochemické energie zaměřuje na zlepšení životnosti a bezpečnosti baterií, takže prostorová omezení zařízení pro řízení teploty jsou relativně uvolněná. Elektrochemická akumulační zařízení jsou obvykle nasazována ve venkovním prostředí, takže je věnována větší pozornost stabilitě, životnosti a nákladům na provoz a údržbu zařízení pro regulaci teploty. Požadavky na objem a hmotnost zařízení jsou poměrně volné. V současné době představují vzduchem chlazená řešení velkou část elektrochemického skladování energie, ale s modernizací nových energetických elektráren a skladování energie mimo síť směrem k větší kapacitě baterií a vyšší hustotě výkonu systému se také rychle rozšíří použití řešení chlazení kapalinou. zvýšení.
Požadavky na regulaci teploty u nových energetických vozidel kladou větší důraz na zlepšení účinnosti tepelného managementu a přesnosti regulace teploty v pevných prostorách. Kromě regulace teploty baterie vyžadují nová energetická vozidla také regulaci teploty elektronického řídicího systému, motoru a kabiny. Vzhledem k vyšší hustotě energie napájecích baterií a omezenému prostoru karoserie vyžaduje tepelný management nových energetických vozidel vyšší požadavky na objem, hmotnost, účinnost odvodu tepla a přesnost regulace teploty.
Požadavky na řízení teploty datových center mají za cíl zvýšit chladicí výkon a snížit účinnost využití energie datových center (PUE=celková spotřeba energie zařízení datových center / spotřeba energie IT zařízení). Se zlepšením výpočetního výkonu čipu umělé inteligence se výrazně zvýšila spotřeba energie datových center. Proto řízení teploty IDC zdůrazňuje potřebu účinnosti odvodu tepla, aby udržela krok s rychlostí zlepšování spotřeby energie čipu. Na pozadí zpřísňujících se zásad PUE je třeba dále zlepšovat účinnost tepelného managementu a dále podporovat chlazení ponorem a rozprašováním.
Zvyšování poměru vybíjení náboje je trendem ve vývoji elektrochemického skladování energie a také se zvýší požadavky na tepelný management při skladování energie. Akumulátory energie s vyšším poměrem nabití a vybití budou mít rychlejší riziko tepelného úniku. Proto je také třeba dále zlepšovat účinnost přenosu tepla tepelného managementu akumulace energie. Pokud jde o účinnost přenosu tepla, díky vyšší měrné tepelné kapacitě a tepelné vodivosti kapalin ve srovnání s plyny a čím blíže ke zdroji tepla, tím vyšší je účinnost chlazení. Při stejné spotřebě energie je teplota rozptylu tepla kapalinou chlazených bateriových sad o 3-5 stupeň nižší než u vzduchem chlazených; A schéma kapalinového chlazení nevyžaduje konstrukci vzduchových kanálů, což může výrazně ušetřit plochu země, takže nahrazení vzduchového chlazení kapalinovým se také stane budoucím trendem.
Vzduchové chlazení bude postupně nahrazováno kapalinovým chlazením a imerzní kapalinové chlazení má možnost dále zvyšovat rychlost průniku s klesající cenou chladicí kapaliny. Externí tepelný management s kontejnerem jako cílem tepelného managementu může být pokusným směrem k dalšímu snížení nákladů na řešení tepelného managementu. V technologii chlazení kapalin jsou dvě běžné formy chlazení kapalinou se studenou deskou a chlazení ponornou kapalinou. Existují různá řešení pro kapalinové chlazení, mezi nimiž hlavní proud a účinná řešení zahrnují imerzní kapalinové chlazení, sprejové chlazení a chladné kapalinové chlazení. Imerzní kapalinové chlazení má lepší výkon, včetně jednofázového/fázově změněného chlazení, ale vyžaduje vyšší tepelné a fyzikální vlastnosti, stabilitu, materiálovou kompatibilitu a izolaci chladicí kapaliny, což má za následek vyšší náklady. V současné době je chlazení chladicími deskami relativně vyspělým řešením chlazení kapalinou, s jednoduchou instalací, dobrou kompatibilitou materiálů, nízkými náklady na transformaci, rychlou rychlostí vývoje a nižší cenou než imerzní kapalinové chlazení.
Mezi možné trendy vývoje budoucího tepelného hospodářství patří:
1. Vzduchové chlazení bude nahrazeno kapalinovým chlazením,
2. Vývoj typu studených desek směrem k ponornému typu,
3. Externalizace tepelného managementu. S neustálým zlepšováním výpočetního výkonu čipu, hustoty energie baterie a účinnosti nabíjení a vybíjení se také výrazně zvýší teplo generované zařízením za jednotku času. Trendem rozvoje průmyslu se proto stane zlepšování účinnosti výměny tepla u systémů regulace teploty.
