Permasalahan utama dalam manajemen termal penyimpanan energi
Fokus pengendalian suhu penyimpanan energi elektrokimia adalah untuk meningkatkan masa pakai dan keamanan baterai, sehingga pembatasan ruang pada peralatan pengatur suhu relatif longgar. Biasanya, perangkat penyimpanan energi elektrokimia ditempatkan di lingkungan luar ruangan, sehingga lebih banyak perhatian diberikan pada stabilitas, masa pakai, serta biaya pengoperasian dan pemeliharaan peralatan pengatur suhu. Persyaratan volume dan berat peralatan relatif longgar. Saat ini, solusi berpendingin udara menyumbang sebagian besar penyimpanan energi elektrokimia, namun dengan peningkatan pembangkit listrik energi baru dan penyimpanan energi off-grid menuju kapasitas baterai yang lebih besar dan kepadatan daya sistem yang lebih tinggi, penggunaan solusi pendingin cair juga akan meningkat pesat. meningkatkan.
Permintaan pengendalian suhu pada kendaraan energi baru lebih menekankan pada peningkatan efisiensi manajemen termal dan akurasi kontrol suhu di ruang tetap. Selain pengatur suhu baterai, kendaraan energi baru juga memerlukan pengatur suhu pada sistem kendali elektronik, motor, dan kabin. Karena kepadatan energi baterai daya yang lebih tinggi dan ruang tubuh yang terbatas, manajemen termal kendaraan energi baru memerlukan persyaratan yang lebih tinggi untuk volume, berat, efisiensi pembuangan panas, dan akurasi kontrol suhu.
Persyaratan kontrol suhu pusat data bertujuan untuk meningkatkan daya pendinginan dan mengurangi efisiensi pemanfaatan daya pusat data (PUE=total konsumsi energi peralatan pusat data/konsumsi energi peralatan TI). Dengan peningkatan daya komputasi chip kecerdasan buatan, konsumsi daya pusat data meningkat secara signifikan. Oleh karena itu, kontrol suhu IDC menekankan perlunya efisiensi pembuangan panas untuk mengimbangi kecepatan peningkatan konsumsi daya chip. Dengan latar belakang pengetatan kebijakan PUE, efisiensi manajemen termal perlu lebih ditingkatkan, dan solusi pendinginan cairan perendaman dan semprotan perlu lebih dipromosikan.
Peningkatan rasio pelepasan muatan merupakan tren dalam pengembangan penyimpanan energi elektrokimia, dan permintaan akan manajemen termal dalam penyimpanan energi juga akan semakin tinggi. Baterai penyimpan energi dengan rasio pelepasan muatan yang lebih tinggi akan memiliki risiko pelepasan panas yang lebih cepat. Oleh karena itu, efisiensi perpindahan panas dari manajemen termal penyimpanan energi juga perlu lebih ditingkatkan. Dalam hal efisiensi perpindahan panas, karena kapasitas panas spesifik dan konduktivitas termal cairan lebih tinggi dibandingkan gas, dan semakin dekat dengan sumber panas, semakin tinggi efisiensi pendinginan. Dengan konsumsi daya yang sama, suhu pembuangan panas paket baterai berpendingin cairan 3-5 derajat lebih rendah dibandingkan baterai berpendingin udara; Dan skema pendingin cair tidak memerlukan desain saluran udara, yang dapat sangat menghemat lahan, sehingga mengganti pendingin udara dengan pendingin cair juga akan menjadi tren masa depan.
Pendinginan udara secara bertahap akan digantikan oleh pendingin cair, dan pendingin cair perendaman memiliki kemungkinan untuk semakin meningkatkan laju penetrasi seiring dengan menurunnya harga cairan pendingin. Pengelolaan termal eksternal dengan kontainer sebagai tujuan pengelolaan termal dapat menjadi arah upaya pengurangan biaya lebih lanjut dalam solusi manajemen termal. Dalam teknologi pendingin cair, pendingin cair pelat dingin dan pendingin cair perendaman adalah dua bentuk yang umum. Ada berbagai solusi untuk pendinginan cair, di antaranya solusi utama dan efisien meliputi pendinginan cairan perendaman, pendinginan semprot, dan pendinginan cairan pelat dingin. Pendinginan cairan perendaman memiliki kinerja yang lebih baik, termasuk pendinginan fase tunggal/perubahan fase, namun memerlukan sifat termal dan fisik yang lebih tinggi, stabilitas, kompatibilitas material, dan isolasi cairan pendingin, sehingga mengakibatkan biaya yang lebih tinggi. Saat ini, pendingin cair pelat dingin merupakan solusi pendingin cair yang relatif matang, dengan pemasangan sederhana, kompatibilitas material yang baik, biaya transformasi rendah, kecepatan pengembangan cepat, dan harga lebih rendah dibandingkan pendingin cair perendaman.
Kemungkinan tren pengembangan pengelolaan termal di masa depan meliputi:
1. Pendinginan udara akan digantikan oleh pendingin cair,
2. Perkembangan tipe pelat dingin menuju tipe perendaman,
3. Eksternalisasi manajemen termal. Dengan peningkatan berkelanjutan dalam daya komputasi chip, kepadatan energi baterai, serta efisiensi pengisian dan pengosongan, panas yang dihasilkan peralatan per satuan waktu juga akan meningkat secara signifikan. Oleh karena itu, peningkatan efisiensi pertukaran panas sistem kontrol suhu akan menjadi tren perkembangan industri.
