Repte tèrmic de l'emmagatzematge d'energia
L'enfocament del control de temperatura de l'emmagatzematge d'energia electroquímica és millorar la vida útil i la seguretat de les bateries, de manera que les restriccions d'espai dels equips de control de temperatura són relativament relaxades. Normalment, els dispositius d'emmagatzematge d'energia electroquímica es despleguen en entorns exteriors, de manera que es presta més atenció a l'estabilitat, la vida útil i els costos d'operació i manteniment dels equips de control de temperatura. Els requisits de volum i pes de l'equip són relativament fluixos. Actualment, les solucions refrigerades per aire representen una gran part de l'emmagatzematge d'energia electroquímica, però amb l'actualització de noves centrals elèctriques i l'emmagatzematge d'energia fora de la xarxa cap a una capacitat de bateria més gran i una densitat de potència del sistema més gran, l'ús de solucions de refrigeració líquida també es farà ràpidament. augmentar.
La demanda de control de temperatura dels vehicles d'energia nova posa més èmfasi en la millora de l'eficiència de la gestió tèrmica i la precisió del control de la temperatura en espais fixos. A més del control de la temperatura de la bateria, els vehicles d'energia nova també requereixen un control de la temperatura del sistema de control electrònic, del motor i de la cabina. A causa de la major densitat d'energia de les bateries de potència i l'espai corporal limitat, la gestió tèrmica dels vehicles d'energia nova requereix requisits més elevats de volum, pes, eficiència de dissipació de calor i precisió de control de temperatura.
Els requisits de control de temperatura dels centres de dades tenen com a objectiu augmentar la potència de refrigeració i reduir l'eficiència d'utilització de l'energia dels centres de dades (PUE=consum d'energia total de l'equip dels centres de dades/consum d'energia dels equips informàtics). Amb la millora de la potència de càlcul del xip d'intel·ligència artificial, el consum d'energia dels centres de dades ha augmentat significativament. Per tant, el control de temperatura IDC posa l'accent en la necessitat d'una eficiència de dissipació de calor per mantenir-se al dia amb la velocitat de millora del consum d'energia del xip. En el context de l'enduriment de les polítiques PUE, s'ha de millorar encara més l'eficiència de la gestió tèrmica i la solució de refrigeració líquida d'immersió i esprai s'ha de promoure encara més.
L'augment de la relació de descàrrega de càrrega és una tendència en el desenvolupament de l'emmagatzematge d'energia electroquímica, i la demanda de gestió tèrmica en l'emmagatzematge d'energia també augmentarà. Les bateries d'emmagatzematge d'energia amb índexs de descàrrega de càrrega més alts tindran un risc més ràpid de fuga tèrmica. Per tant, l'eficiència de transferència de calor de la gestió tèrmica d'emmagatzematge d'energia també s'ha de millorar encara més. Pel que fa a l'eficiència de transferència de calor, a causa de la major capacitat calorífica específica i conductivitat tèrmica dels líquids en comparació amb els gasos, i com més a prop de la font de calor, major serà l'eficiència de refrigeració. Amb el mateix consum d'energia, la temperatura de dissipació de calor dels paquets de bateries refrigerats per líquid és 3-5 graus inferior a la dels refrigerats per aire; I l'esquema de refrigeració líquida no requereix el disseny de conductes d'aire, cosa que pot estalviar molt la superfície terrestre, de manera que substituir la refrigeració per aire per refrigeració líquida també es convertirà en una tendència futura.
La refrigeració per aire es substituirà gradualment per la refrigeració líquida i la refrigeració líquida per immersió té la possibilitat d'augmentar encara més la taxa de penetració a mesura que disminueixi el preu del refrigerant. La gestió tèrmica externa amb el contenidor com a objectiu de gestió tèrmica pot ser una direcció d'intent per reduir encara més els costos de les solucions de gestió tèrmica. En la tecnologia de refrigeració líquida, la refrigeració líquida de placa freda i la refrigeració líquida per immersió són dues formes habituals. Hi ha diverses solucions per a la refrigeració líquida, entre les quals les solucions principals i eficients inclouen la refrigeració líquida per immersió, la refrigeració per aerosol i la refrigeració líquida per placa freda. La refrigeració líquida per immersió té un millor rendiment, inclosa la refrigeració monofàsica/de canvi de fase, però requereix propietats físiques i tèrmiques més elevades, estabilitat, compatibilitat de materials i aïllament del refrigerant, la qual cosa comporta uns costos més elevats. Actualment, la refrigeració líquida de placa freda és una solució de refrigeració líquida relativament madura, amb una instal·lació senzilla, bona compatibilitat de materials, baix cost de transformació, velocitat de desenvolupament ràpida i preu més baix que la refrigeració líquida per immersió.
Les possibles tendències de desenvolupament de la futura gestió tèrmica inclouen:
1. La refrigeració per aire es substituirà per una refrigeració líquida,
2. El desenvolupament del tipus de placa freda cap al tipus d'immersió,
3. Externalització de la gestió tèrmica. Amb la millora contínua de la potència de càlcul del xip, la densitat d'energia de la bateria i l'eficiència de càrrega i descàrrega, la calor generada per unitat de temps per l'equip també augmentarà significativament. Per tant, millorar l'eficiència de l'intercanvi de calor dels sistemes de control de temperatura es convertirà en la tendència del desenvolupament de la indústria.
