Ključna vprašanja toplotnega upravljanja s shranjevanjem energije
Poudarek nadzora temperature elektrokemičnega shranjevanja energije je izboljšanje življenjske dobe in varnosti baterij, zato so prostorske omejitve opreme za nadzor temperature razmeroma sproščene. Običajno so elektrokemične naprave za shranjevanje energije nameščene v zunanjih okoljih, zato se več pozornosti namenja stabilnosti, življenjski dobi ter stroškom delovanja in vzdrževanja opreme za nadzor temperature. Zahteve glede prostornine in teže opreme so razmeroma ohlapne. Trenutno zračno hlajene rešitve predstavljajo velik delež shranjevanja elektrokemične energije, toda z nadgradnjo novih energetskih elektrarn in shranjevanja energije izven omrežja v smeri večje kapacitete baterije in večje gostote moči sistema bo uporaba rešitev za hlajenje s tekočino prav tako hitro narasla. povečanje.
Zahteva po nadzoru temperature novih vozil z energijo daje večji poudarek izboljšanju učinkovitosti upravljanja toplote in natančnosti nadzora temperature v fiksnih prostorih. Poleg nadzora temperature akumulatorja nova energetska vozila zahtevajo tudi nadzor temperature elektronskega krmilnega sistema, motorja in kabine. Zaradi večje energijske gostote električnih baterij in omejenega prostora karoserije toplotno upravljanje novih energetskih vozil zahteva višje zahteve glede prostornine, teže, učinkovitosti odvajanja toplote in natančnosti nadzora temperature.
Zahteve za nadzor temperature podatkovnih centrov so namenjene povečanju moči hlajenja in zmanjšanju učinkovitosti izrabe energije podatkovnih centrov (PUE=celotna poraba energije opreme podatkovnih centrov/poraba energije opreme IT). Z izboljšanjem računalniške moči čipov umetne inteligence se je poraba energije podatkovnih centrov znatno povečala. Zato nadzor temperature IDC poudarja potrebo po učinkovitosti odvajanja toplote, da sledimo hitrosti izboljšanja porabe energije čipov. V ozadju zaostrovanja politik PUE je treba še izboljšati učinkovitost toplotnega upravljanja in še naprej spodbujati rešitev za hlajenje s potopno tekočino in pršenjem.
Povečanje razmerja praznjenja polnjenja je trend v razvoju elektrokemijskega shranjevanja energije, povpraševanje po upravljanju toplote pri shranjevanju energije pa bo prav tako postalo večje. Akumulatorji za shranjevanje energije z višjim razmerjem polnjenja in praznjenja bodo imeli hitrejše tveganje toplotnega pobega. Zato je treba dodatno izboljšati tudi učinkovitost prenosa toplote toplotnega upravljanja za shranjevanje energije. Kar zadeva učinkovitost prenosa toplote, zaradi večje specifične toplotne kapacitete in toplotne prevodnosti tekočin v primerjavi s plini, in bližje kot je vir toplote, večja je učinkovitost hlajenja. Pri enaki porabi energije je temperatura odvajanja toplote tekočinsko hlajenih baterijskih paketov 3-5 stopinj nižja kot pri zračno hlajenih; In shema tekočinskega hlajenja ne zahteva načrtovanja zračnih kanalov, kar lahko močno prihrani površino, zato bo zamenjava zračnega hlajenja s tekočinskim postala tudi prihodnji trend.
Zračno hlajenje bo postopoma nadomestilo hlajenje s tekočino, potopno hlajenje s tekočino pa ima možnost nadaljnjega povečanja stopnje prodora, ko se cena hladilne tekočine zniža. Zunanje toplotno upravljanje s posodo kot ciljem toplotnega upravljanja je lahko poskusna usmeritev za nadaljnje znižanje stroškov pri rešitvah toplotnega upravljanja. V tehnologiji tekočega hlajenja sta dve pogosti obliki tekoče hlajenje s hladno ploščo in potopno tekoče hlajenje. Obstajajo različne rešitve za tekočinsko hlajenje, med katerimi glavne in učinkovite rešitve vključujejo potopno tekočinsko hlajenje, razpršilno hlajenje in tekočinsko hlajenje s hladno ploščo. Potopno tekočinsko hlajenje ima boljše delovanje, vključno z enofaznim/faznim hlajenjem, vendar zahteva višje toplotne in fizikalne lastnosti, stabilnost, združljivost materialov in izolacijo hladilne tekočine, kar povzroči višje stroške. Trenutno je tekočinsko hlajenje s hladno ploščo razmeroma zrela rešitev za tekočinsko hlajenje s preprosto namestitvijo, dobro združljivostjo materialov, nizkimi stroški transformacije, hitro razvojno hitrostjo in nižjo ceno kot potopno tekočinsko hlajenje.
Možni razvojni trendi prihodnjega toplotnega upravljanja vključujejo:
1. Zračno hlajenje bo zamenjano s tekočinskim hlajenjem,
2. Razvoj tipa hladne plošče proti potopnemu tipu,
3. Eksternalizacija toplotnega upravljanja. Z nenehnim izboljševanjem računalniške moči čipov, gostote energije baterije ter učinkovitosti polnjenja in praznjenja se bo znatno povečala tudi toplota, ki jo oprema proizvede na enoto časa. Zato bo izboljšanje učinkovitosti izmenjave toplote sistemov za nadzor temperature postalo trend razvoja industrije.
