Как решить тепловую проблему хранения энергии
Целью контроля температуры при электрохимическом хранении энергии является увеличение срока службы и безопасности батарей, поэтому ограничения по пространству для оборудования для контроля температуры относительно смягчены. Обычно электрохимические накопители энергии размещаются на открытом воздухе, поэтому больше внимания уделяется стабильности, сроку службы, а также затратам на эксплуатацию и техническое обслуживание оборудования для контроля температуры. Требования к объему и весу оборудования относительно мягкие. В настоящее время на решения с воздушным охлаждением приходится значительная часть электрохимического хранения энергии, но с модернизацией новых электростанций и автономных систем хранения энергии в сторону большей емкости батарей и более высокой плотности мощности системы, использование решений жидкостного охлаждения также будет быстро расти. увеличивать.
Потребность в регулировании температуры для новых энергетических транспортных средств уделяет больше внимания повышению эффективности терморегулирования и точности контроля температуры в фиксированных помещениях. Помимо контроля температуры аккумулятора, транспортные средства на новых источниках энергии также требуют контроля температуры электронной системы управления, двигателя и кабины. Из-за более высокой плотности энергии силовых батарей и ограниченного пространства кузова, терморегулирование транспортных средств на новой энергии требует более высоких требований к объему, весу, эффективности рассеивания тепла и точности контроля температуры.
Требования к контролю температуры в центрах обработки данных направлены на увеличение мощности охлаждения и снижение эффективности использования энергии центров обработки данных (PUE=общее энергопотребление оборудования центров обработки данных/потребление энергии ИТ-оборудованием). С улучшением вычислительной мощности чипов искусственного интеллекта энергопотребление центров обработки данных значительно возросло. Таким образом, контроль температуры IDC подчеркивает необходимость повышения эффективности рассеивания тепла, чтобы не отставать от скорости улучшения энергопотребления чипа. На фоне ужесточения политики PUE необходимо дальнейшее повышение эффективности управления температурным режимом, а также дальнейшее продвижение решений для погружного и распылительного жидкостного охлаждения.
Увеличение коэффициента заряда-разряда является тенденцией в развитии электрохимического хранения энергии, и потребность в терморегулировании при хранении энергии также станет выше. Аккумуляторные батареи с более высоким коэффициентом заряда-разряда будут подвержены более быстрому риску термического выхода из строя. Таким образом, эффективность теплопередачи при терморегулировании хранения энергии также нуждается в дальнейшем улучшении. С точки зрения эффективности теплопередачи, из-за более высокой удельной теплоемкости и теплопроводности жидкостей по сравнению с газами, и чем ближе к источнику тепла, тем выше эффективность охлаждения. При одинаковом энергопотреблении температура рассеивания тепла у аккумуляторных блоков с жидкостным охлаждением на 3-5 градусов ниже, чем у батарей с воздушным охлаждением; А схема жидкостного охлаждения не требует проектирования воздуховодов, что позволяет значительно сэкономить площадь земли, поэтому замена воздушного охлаждения жидкостным также станет тенденцией будущего.
Воздушное охлаждение постепенно будет заменено жидкостным охлаждением, а погружное жидкостное охлаждение имеет возможность дальнейшего увеличения скорости проникновения по мере снижения цены на охлаждающую жидкость. Внешнее управление температурным режимом с использованием контейнера в качестве цели управления температурным режимом может стать попыткой дальнейшего снижения затрат на решения по управлению температурным режимом. В технологии жидкостного охлаждения двумя распространенными формами являются жидкостное охлаждение с холодной пластиной и погружное жидкостное охлаждение. Существуют различные решения для жидкостного охлаждения, среди которых основные и эффективные решения включают погружное жидкостное охлаждение, распылительное охлаждение и жидкостное охлаждение с холодной пластиной. Погружное жидкостное охлаждение имеет более высокие характеристики, включая охлаждение с однофазным изменением фазы, но требует более высоких тепловых и физических свойств, стабильности, совместимости материалов и изоляции охлаждающей жидкости, что приводит к более высоким затратам. В настоящее время жидкостное охлаждение с холодной пластиной является относительно зрелым решением жидкостного охлаждения с простой установкой, хорошей совместимостью материалов, низкой стоимостью преобразования, быстрой скоростью разработки и более низкой ценой, чем погружное жидкостное охлаждение.
Возможные тенденции развития будущего термоменеджмента включают в себя:
1. Воздушное охлаждение будет заменено жидкостным,
2. Развитие типа холодной пластины в сторону погружного типа,
3. Экстернализация терморегулирования. Благодаря постоянному улучшению вычислительной мощности чипов, плотности энергии аккумуляторов, а также эффективности зарядки и разрядки, количество тепла, выделяемого оборудованием в единицу времени, также значительно увеличится. Поэтому повышение эффективности теплообмена систем температурного контроля станет тенденцией развития отрасли.
