Hogyan oldjuk meg az energiatárolás termikus kihívását
Az elektrokémiai energiatárolás hőmérséklet-szabályozási célja az akkumulátorok élettartamának és biztonságának javítása, így a hőmérséklet-szabályozó berendezések helykorlátozása viszonylag enyhe. Általában az elektrokémiai energiatároló eszközöket kültéri környezetben helyezik el, így nagyobb figyelmet fordítanak a hőmérséklet-szabályozó berendezések stabilitására, élettartamára, üzemeltetési és karbantartási költségeire. A berendezés térfogatára és tömegére vonatkozó követelmények viszonylag lazak. Jelenleg a léghűtéses megoldások teszik ki az elektrokémiai energiatárolás nagy részét, de az új energiaerőművek és a hálózaton kívüli energiatárolók korszerűsítésével a nagyobb akkumulátorkapacitás és a rendszer nagyobb teljesítménysűrűsége felé a folyadékhűtési megoldások alkalmazása is gyorsan megnő. növekedés.
Az új energetikai járművek hőmérsékletszabályozási igénye nagyobb hangsúlyt fektet a hőkezelés hatékonyságának és a hőmérsékletszabályozás pontosságának javítására fix terekben. Az új energiájú járművek az akkumulátor hőmérséklet-szabályozása mellett az elektronikus vezérlőrendszer, a motor és az utastér hőmérséklet-szabályozását is igénylik. Az akkumulátorok nagyobb energiasűrűsége és a korlátozott karosszériaterület miatt az új energiájú járművek hőkezelése magasabb térfogati, tömeg-, hőelvezetési hatékonysági és hőmérsékletszabályozási pontosságot igényel.
Az adatközpontok hőmérséklet-szabályozási követelményeinek célja a hűtőteljesítmény növelése és az adatközpontok energiafelhasználási hatékonyságának csökkentése (PUE{0}}adatközpontok teljes berendezés-energiafogyasztása/IT-berendezések energiafogyasztása). A mesterséges intelligencia chipek számítási teljesítményének javulásával jelentősen megnőtt az adatközpontok energiafogyasztása. Ezért az IDC hőmérséklet-szabályozás hangsúlyozza a hőelvezetés hatékonyságának szükségességét, hogy lépést tartson a chip energiafogyasztásának növekedésével. A szigorodó PUE-politikák fényében tovább kell javítani a hőkezelés hatékonyságát, és tovább kell népszerűsíteni a merülő- és permetléhűtéses hűtési megoldásokat.
A töltéskisülési arány növekedése az elektrokémiai energiatárolás fejlődésének trendje, és az energiatárolásban is megnő a hőgazdálkodás iránti igény. A nagyobb töltéskisülési arányú energiatároló akkumulátorok gyorsabban veszélyeztetik a termikus kifutást. Ezért az energiatároló hőgazdálkodás hőátadási hatékonyságát is tovább kell javítani. A hőátadás hatásfokát tekintve a folyadékok gázokhoz képest nagyobb fajlagos hőkapacitása és hővezető képessége miatt, illetve minél közelebb van a hőforráshoz, annál nagyobb a hűtési hatásfok. Ugyanilyen energiafogyasztás mellett a folyadékhűtéses akkumulátorok hőelvezetési hőmérséklete 3-5 fokkal alacsonyabb, mint a léghűtéseseké; A folyékony hűtési séma pedig nem igényli a légcsatornák kialakítását, amivel nagymértékben földterületet takaríthatunk meg, így a léghűtés folyadékhűtéssel való helyettesítése is jövőbeli trend lesz.
A léghűtést fokozatosan felváltja a folyadékhűtés, a merülő folyadékhűtés pedig tovább növelheti a behatolási sebességet a hűtőfolyadék árának csökkenésével. A hőkezelési célként konténeres külső hőkezelés kísérleti irány lehet a hőkezelési megoldások további költségcsökkentésére. A folyadékhűtés technológiájában a hideglemezes folyadékhűtés és a merülő folyadékhűtés két gyakori forma. A folyadékhűtésre különféle megoldások léteznek, amelyek közül a fő és hatékony megoldások közé tartozik a merülő folyadékhűtés, a permetező hűtés és a hideglemezes folyadékhűtés. A merülő folyadékhűtés jobb teljesítményt nyújt, beleértve az egyfázisú/fázisú váltakozó hűtést is, de magasabb hő- és fizikai tulajdonságokat, stabilitást, anyagkompatibilitást és a hűtőfolyadék szigetelését igényel, ami magasabb költségeket eredményez. Jelenleg a hideglemezes folyékony hűtés viszonylag kiforrott folyadékhűtési megoldás, egyszerű telepítéssel, jó anyagkompatibilitással, alacsony átalakítási költséggel, gyors fejlesztési sebességgel és alacsonyabb áron, mint a merülő folyadékhűtés.
A jövőbeni hőgazdálkodás lehetséges fejlesztési irányai a következők:
1. A léghűtést folyadékhűtés váltja fel,
2. A hideglemezes típus fejlesztése a merülő típus felé,
3. A hőgazdálkodás externalizálása. A chip számítási teljesítményének, az akkumulátor energiasűrűségének, valamint a töltési és kisütési hatékonyságnak a folyamatos javításával a berendezések által egységnyi idő alatt termelt hő is jelentősen megnő. Ezért a hőmérséklet-szabályozó rendszerek hőcsere-hatékonyságának javítása az ipar fejlődésének trendjévé válik.
