Što je baterija hlađena tekućinom za pohranu energije?

U današnjoj globalnoj tehnologiji nove energije i pohrane energije koja se brzo razvija, sustavi pohrane energije na baterije postupno postaju ključna komponenta transformacije energetske strukture.

Među mnogim tehnologijama za pohranu energije, tekućinom hlađeni akumulatori za pohranu energije postaju glavni izbor za velike elektrane za pohranu energije, industrijske sustave za pohranu energije i aplikacije visokih performansi zbog svoje visoke sigurnosti, visoke stabilnosti i dugog vijeka trajanja. Dakle, što je točno tekućinom hlađena baterija za pohranu energije? Koje su njegove prednosti u usporedbi s tradicionalnim metodama skladištenja energije hlađenim zrakom? kako radi Ovaj članak pružit će sveobuhvatan uvod u baterijske pakete za pohranu energije hlađene tekućinom.

1. Osnovni pojmovi o Baterija hlađena tekućinom za pohranu energije

Baterija hlađena tekućinom za pohranu energije je uređaj za pohranu energije koji koristi tehnologiju hlađenja tekućinom za kontrolu temperature baterije. Koristi litijeve baterije (kao što su litij željezo fosfatne baterije) kao glavnu energetsku jedinicu, integrirajući i pakirajući više baterijskih modula. Cirkulirajuća rashladna tekućina teče kroz cjevovode kako bi ravnomjerno uklonila toplinu iz baterije, čime se održava rad baterije unutar stabilnog i sigurnog raspona temperature.

Veliki sustavi za pohranu energije stvaraju značajnu toplinu tijekom punjenja i pražnjenja. Previsoka temperatura može ubrzati degradaciju baterije, smanjiti učinkovitost, pa čak i predstavljati sigurnosnu opasnost. Sustavi tekućeg hlađenja, kroz učinkovitu izmjenu topline, održavaju bateriju unutar optimalnog raspona radne temperature, što rezultira sigurnijim, dugotrajnijim i učinkovitijim radom.

Tekućinom hlađeni paket za pohranu energije obično se sastoji od četiri glavna dijela:
Baterijski modul: Sastavljen od više ćelija spojenih u seriju i paralelno, ovo je energetska jezgra paketa za pohranu.
Rashladna ploča/cijev: rashladna tekućina cirkulira unutar rashladne ploče, prenoseći toplinu iz baterije putem toplinske vodljivosti.
Sustav toplinskog upravljanja: uključuje pumpu rashladnog sredstva, izmjenjivač topline, ventile i temperaturne senzore, odgovorne za cirkulaciju tekućine i kontrolu temperature i protoka.
Sustav upravljanja baterijom (BMS): Nadzire napon baterije, struju i temperaturu u stvarnom vremenu i radi u sprezi sa sustavom upravljanja toplinom kako bi se osigurao siguran rad cijelog sustava.
Ove strukture blisko surađuju kako bi formirale stabilan i učinkovit sustav kontrole temperature.

Princip rada paketa za pohranu energije hlađenih tekućinom
Srž sustava za hlađenje tekućinom je "termalno upravljanje cirkulacijom tekućine". Njegov tijek rada je sljedeći:
（1）Baterija stvara toplinu tijekom rada;
（2）Tekuća ploča za hlađenje pričvršćena je na baterijski modul, odvodeći toplinu do rashladne tekućine kroz metalni toplinski vodljivi materijal;
（3）Rashladno sredstvo teče ispod pogona pumpe, prenoseći toplinu do izmjenjivača topline;
（4）Izmjenjivač topline raspršuje toplinu (razmjenjujući je sa zrakom ili rashladnim sustavom);
（5）Ohlađena tekućina vraća se na ploču za hlađenje tekućine, započinjući novi ciklus.

Kroz ovaj kontinuirani ciklus, temperatura baterije se precizno kontrolira unutar idealnog raspona, obično 20℃–35℃.

2. Prednosti i značajke baterijskog paketa za pohranu energije hlađenog tekućinom

(1) Precizna i ujednačena kontrola temperature
U usporedbi sa zrakom hlađenim sustavima s velikim temperaturnim razlikama i neravnomjernom disipacijom topline, tekućinsko hlađenje može kontrolirati temperaturnu razliku baterije unutar 3 ℃, značajno smanjujući rizik od toplinskog bijega.

(2) Poboljšani vijek trajanja baterije i performanse
Stabilna temperatura učinkovito usporava starenje baterije, produžujući trajanje baterije za 20%–40%, dok također poboljšava učinkovitost punjenja i pražnjenja.

(3) Značajno poboljšana sigurnost
Sustavi tekućeg hlađenja mogu brzo raspršiti toplinu kada je temperatura baterije nenormalna, a istovremeno rade u sprezi s BMS-om za zaštitu, što ga čini prikladnim za velike projekte skladištenja energije.

(4) Podrška za aplikacije visoke gustoće energije i velikih razmjera
Tekuće hlađenje ima snažnu sposobnost rasipanja topline, podržavajući rad sustava za pohranu energije veće snage i većih razmjera, što ga čini posebno prikladnim za industrijsko i komercijalno pohranjivanje energije, smanjivanje vršnog opterećenja mreže i scenarije integracije pohrane fotonaponske energije.

Područja primjene paketa za pohranu energije hlađenih tekućinom
Tehnologija hlađenja tekućinom brzo prodire u različite scenarije skladištenja energije, uključujući:
Velike elektrane za pohranu energije na strani mreže (regulacija frekvencije, smanjivanje vršnog opterećenja i punjenje doline)
Komercijalni i industrijski sustavi za pohranu energije (smanjenje troškova električne energije i poboljšanje stabilnosti napajanja)
Integrirani sustavi za pohranu fotonaponske energije i energije vjetra
Rezervno napajanje za podatkovne centre i komunikacijske bazne stanice
Stanice za zamjenu baterija i punionice električnih vozila.
Njegova stabilnost i visoka sigurnost čine ga važnom komponentom digitalne i inteligentne budućnosti energije.

Tekućinom hlađeni akumulatori za pohranu energije proizvodi su za pohranu energije koji koriste cirkulaciju tekućine za odvođenje topline, čime se postiže učinkovit, siguran i stabilan rad. Sa svojom visokom sigurnošću, dugim vijekom trajanja i visokim performansama, postaje jedno od najvažnijih rješenja za pohranu energije u novoj energetskoj industriji.

3. Zašto sve više proizvođača bira rješenja za pohranu energije hlađena tekućinom?

S brzim rastom nove energetske industrije i kontinuiranim širenjem scenarija primjene pohrane energije, sigurnost baterije, učinkovitost sustava i životni vijek postupno su postali glavni problemi industrije. Osobito u aplikacijama velike snage i gustoće energije kao što su velike elektrane za pohranjivanje energije, industrijsko i komercijalno pohranjivanje energije i integracija pohranjivanja fotonaponske energije, tradicionalna rješenja za pohranjivanje energije hlađena zrakom više ne mogu zadovoljiti zahtjeve viših performansi. Kao rezultat toga, rješenja za pohranu energije hlađena tekućinom brzo su se pojavila i postala glavni izbor za mnoge proizvođače opreme za pohranu energije. Dakle, zašto sve više proizvođača bira rješenja za pohranu energije hlađena tekućinom? Koja logika industrije i tehnološki pokretači stoje iza ovoga?

(1) Kritičnost upravljanja toplinom određuje gornju sigurnosnu granicu sustava za pohranu energije
Najčešće korištene baterije u elektranama za skladištenje energije su litij željezo fosfatne baterije i ternarne litijeve baterije. Ove dvije vrste baterija neprestano stvaraju toplinu tijekom punjenja i pražnjenja. Ako se toplina ne može raspršiti na vrijeme, to će dovesti do:
Stalno povećanje temperature baterije
Povećani unutarnji otpor
Neravnoteža u kemijskim reakcijama
Skraćeno trajanje baterije
Što je najopasnije, može uzrokovati toplinski bijeg ili čak sigurnosnu nesreću.

Zračno hlađenje oslanja se na strujanje zraka za hlađenje, ali zrak ima izuzetno nisku toplinsku vodljivost i ograničen kapacitet rasipanja topline, posebno u odjeljcima za pohranu energije s gusto naslaganim baterijama, gdje se toplina ne rasipa lako. Kada se sustav poveća na razinu megavata, pritisak na upravljanje toplinom će se višestruko povećati.

Nasuprot tome, hlađenje tekućinom koristi rashladnu tekućinu za izravan kontakt s baterijskim modulima radi prijenosa topline, a brzina rasipanja topline je nekoliko desetaka puta brža od zraka. Stoga sve više i više proizvođača shvaća da je upravljanje toplinom postalo spas za sustave za pohranu energije, a hlađenje tekućinom učinkovitije i pouzdanije rješenje.

(2) Hlađenje tekućinom čini velike sustave za pohranu energije sigurnijima
Industrija skladištenja energije brzo se širi, a velike elektrane često se spajaju na mrežu, što postavlja veće zahtjeve za sigurnost. Zrakom hlađeni sustavi imaju slabe mogućnosti izjednačavanja temperature, što često dovodi do velikih temperaturnih razlika između modula i lokalnog pregrijavanja. Za pohranu energije velikog kapaciteta to predstavlja potencijalnu sigurnosnu opasnost.
Tehnologija hlađenja tekućinom nudi sljedeće prednosti:
Manja temperaturna razlika: Hlađenje tekućinom može stabilno kontrolirati temperaturnu razliku ćelije unutar 3 ℃, što je daleko bolje od 8–15 ℃ temperaturne razlike sustava hlađenih zrakom. Viša konzistentnost temperature rezultira ravnomjernijom degradacijom baterije i većom sigurnošću.
Brži odgovor kontrole temperature: Kada temperatura baterije neuobičajeno poraste, tekuće hlađenje može brzo ukloniti toplinu, sprječavajući lokalno nakupljanje pregrijavanja.
Podržava potpuno sigurnosno praćenje životnog ciklusa: Sustav tekućeg hlađenja povezan je s BMS-om (Battery Management System) kako bi se postiglo: praćenje temperature u stvarnom vremenu, automatsko podešavanje protoka rashladne tekućine i rano upozorenje o kvaru. Sve su to mogućnosti precizne kontrole temperature koje zrakom hlađeni sustavi ne mogu postići.

Stoga je rješenje tekućeg hlađenja, sa svojom većom sigurnošću i boljom ujednačenošću temperature, prirodno postalo preferirani izbor za velike projekte skladištenja energije.

(3) Poboljšano trajanje baterije i smanjeni troškovi životnog ciklusa skladištenja energije
Troškovi baterije čine više od 50% ukupne cijene sustava za pohranu energije, a životni vijek izravno određuje ekonomsku održivost sustava.

Problemi sa zračno hlađenim rješenjima: Velike temperaturne razlike dovode do nedosljedne degradacije ćelija, što rezultira većim troškovima održavanja i zamjene. Prednosti tekućeg hlađenja: Ujednačenost visoke temperature, što čini stopu degradacije svake ćelije konzistentnijom, produžujući trajanje baterije za 20%~40%. Smanjuje prijevremeni kvar baterijskog modula, smanjujući poteškoće i učestalost održavanja.

Kada skala sustava za pohranu energije dosegne razinu MWh ili GWh, troškovna prednost koju donosi produljeni životni vijek je znatna. Zbog toga su proizvođači spremniji koristiti tehnologiju tekućeg hlađenja, koja ima dulji životni vijek i niže naknadne troškove.

(4) Hlađenje tekućinom prikladnije je za sustave visoke gustoće energije i velike snage za pohranu energije
S porastom potražnje za pohranjivanjem energije, razni uređaji za pohranu energije se razvijaju prema "manjoj veličini i većem kapacitetu".
U skladu s ovim trendom, zrakom hlađeni sustavi postupno pokazuju svoje nedostatke:
Složen dizajn zračnih kanala
Poteškoće u pokrivanju kompaktnih prostora protokom zraka
Neadekvatno odvođenje topline tijekom punjenja i pražnjenja velike snage
Sustavi tekućeg hlađenja savršeno odgovaraju ovom smjeru razvoja.
Hlađenje tekućinom nudi nekoliko prednosti: visokoučinkovitu izmjenu topline, mali otisak, podršku za veću gustoću snage i primjenjivost na scenarije velike brzine i velike struje.

Stoga je hlađenje tekućinom povoljnije za primjene kao što su spremnici za pohranu energije, pohrana energije montirana na stalak, pohrana energije u elektranama i pohrana energije za stanice za izmjenu baterija električnih vozila i stanice za punjenje. Proizvođači odabiru rješenja za tekuće hlađenje uglavnom kako bi se uskladili s razvojnim trendom "velike snage, velike gustoće i visoke integracije" u sustavima za pohranu energije.

(5) Sustavi tekućeg hlađenja su inteligentniji i prikladniji za budući razvoj pohrane energije
Industrija skladištenja energije kreće se prema inteligenciji i digitalizaciji, a sustavi tekućeg hlađenja neprimjetno se uklapaju u ovaj trend.
Dodavanje temperaturnih senzora, senzora protoka, senzora tlaka i modela algoritama rješenjima za hlađenje tekućinom omogućuje sustavu: automatsku regulaciju brzine hlađenja, inteligentno predviđanje promjena temperature, optimizaciju potrošnje energije i postizanje daljinskog nadzora i dijagnoze.

Uz primjenu AI, upravljanja zdravljem baterija (BHM) i platformi velikih podataka, sustavi tekućeg hlađenja mogu postići: rano upozorenje o kvaru, automatsko podešavanje optimalne temperaturne zone, izračun krivulje životnog vijeka i optimalne operativne troškove. Nasuprot tome, rješenja sa zračnim hlađenjem bore se za postizanje tako profinjenog inteligentnog upravljanja; stoga trend prema inteligenciji ubrzava popularizaciju rješenja za tekuće hlađenje.

(6) Troškovi sustava tekućeg hlađenja brzo se smanjuju, smanjujući barijeru za ulazak u industriju
U ranim su danima rješenja za tekuće hlađenje doista bila skuplja i strukturno složenija, pa je hlađenje zrakom postalo mainstream. Međutim, s tehnološkom zrelošću i skaliranjem opskrbnog lanca, trošak sustava tekućeg hlađenja značajno je smanjen:
Standardizirana proizvodnja ploča za tekuće hlađenje
Modularizacija sustava cirkulacije rashladnog sredstva
Povećana integracija kontrolnih sustava
Ekonomija razmjera uzrokovana brzim širenjem potražnje u industriji skladištenja energije

Trenutačno se razlika u troškovima između hlađenja tekućinom i hlađenja zrakom znatno smanjila, dok prednosti performansi postaju sve očitije.

Logika odabira proizvođača postala je jasna: malo povećanje troškova donosi značajno veću sigurnost i povrat životnog vijeka, što ga čini vrlo isplativim izborom.

4. Kako baterija hlađena tekućinom postiže visoku učinkovitost i sigurnost?

U današnjem brzom razvoju pohrane energije i nove energetske industrije, sigurnost i učinkovitost baterijskih sustava postali su glavni fokus industrije. Bilo da se radi o velikim elektranama za pohranu energije na strani mreže, industrijskim i komercijalnim sustavima za pohranu energije ili stanicama za punjenje i izmjenu električnih vozila i vanjskoj energetskoj opremi, stabilan, učinkovit i pouzdan akumulator je neophodan. Baterije hlađene tekućinom brzo su se pojavile u ovom kontekstu, postavši glavno rješenje za kontrolu temperature skladištenja energije. Dakle, kako točno baterija hlađena tekućinom postiže visoku učinkovitost i sigurnost?

(1) Temeljna vrijednost baterijskog paketa hlađenog tekućinom: kontrola temperature određuje performanse i sigurnost
Baterije stvaraju veliku količinu topline tijekom punjenja i pražnjenja. Ako se ova toplina ne može raspršiti na vrijeme, ne samo da će smanjiti učinkovitost, već može uzrokovati i sigurnosne opasnosti. Podaci iz industrije pokazuju da je više od 80% kvarova baterija povezano s temperaturnim promjenama, dok tradicionalni sustavi hlađeni zrakom, zbog slabe toplinske vodljivosti zraka, ne mogu zadovoljiti zahtjeve za disipacijom topline aplikacija visoke gustoće energije.

Paketi baterija hlađeni tekućinom izravno uklanjaju toplinu iz baterije kroz cirkulirajuću rashladnu tekućinu, nudeći mogućnosti izmjene topline desetke puta jače od sustava hlađenih zrakom, čime se održava stabilna i uravnotežena radna temperatura baterije. Ova mogućnost kontrole temperature temelj je za postizanje "sigurnosti visoke učinkovitosti".

(2) Kako baterija hlađena tekućinom postiže učinkovito odvođenje topline?
Princip dizajna sustava za hlađenje tekućinom može se sažeti u četiri riječi: brzi prijenos topline. Njegova osnovna struktura uključuje:

Ploča za tekuće hlađenje u bliskom kontaktu s baterijskim modulom: Kanali za hlađenje u ploči za tekuće hlađenje su blizu baterije, brzo apsorbirajući toplinu kroz visoku toplinsku vodljivost metalnog materijala.

Kruženje rashladne tekućine uklanja toplinu: cirkulacijska pumpa pokreće protok rashladne tekućine, prenoseći toplinu iz baterije u izmjenjivač topline.

Učinkovito odvođenje topline putem izmjenjivača topline: izmjenjivač topline dalje odvodi toplinu kroz zrak ili tekućinu, dopuštajući rashladnoj tekućini da se ponovno ohladi.

Inteligentni sustav kontrole temperature: Senzori temperature i kontrolni sustav prate temperaturu akumulatora u stvarnom vremenu i automatski prilagođavaju protok i brzinu rashladnog sredstva. Kroz ovaj mehanizam zatvorene petlje "apsorpcija topline → prijenos topline → disipacija topline → cirkulacija", sustav tekućeg hlađenja osigurava da baterija uvijek radi unutar optimalnog temperaturnog raspona (obično 20–35 ℃), jamčeći stabilan i pouzdan učinak.

(3) Kako tehnologija tekućeg hlađenja poboljšava učinkovitost baterije?
Poboljšanje učinkovitosti uglavnom se ogleda u tri aspekta:
Poboljšana temperaturna stabilnost povećava učinkovitost punjenja i pražnjenja. Brzina kemijske reakcije baterije izravno je povezana s temperaturom. Previsoka temperatura dovodi do pretjerano brzih reakcija i povećanog unutarnjeg otpora, dok pretjerano niske temperature smanjuju učinak pražnjenja. Sustav tekućeg hlađenja održava bateriju unutar optimalnog raspona performansi, omogućujući učinkovitiju pretvorbu energije.

Brzo hlađenje izbjegava ograničenja snage. U aplikacijama velike snage (kao što su vršno pražnjenje i brzo punjenje), nakupljanje topline ograničava izlaz baterije. Sustav tekućeg hlađenja može brzo raspršiti toplinu, omogućujući bateriji da kontinuirano održava visoku izlaznu snagu.

Mala temperaturna razlika poboljšava konzistentnost sustava. Sustav tekućeg hlađenja može kontrolirati temperaturnu razliku između ćelija unutar 3 ℃, znatno bolje od 8–15 ℃ zračnog hlađenja. Bolja dosljednost rezultira većom ukupnom učinkovitošću sustava i ravnomjernijom degradacijom.

Ukratko, paketi baterija hlađeni tekućinom održavaju bateriju u optimalnom stanju, postižući veću iskoristivost energije i stabilnije performanse.

(4) Kako baterije hlađene tekućinom postižu veću sigurnost?
U usporedbi s rješenjima hlađenim zrakom, rješenja hlađena tekućinom imaju značajne prednosti u pogledu sigurnosti. Ključni razlozi uključuju:

Preciznija kontrola temperature, smanjujući rizik od toplinskog bijega.
Toplinski bijeg često je uzrokovan lokalnim visokim temperaturama, dok sustavi hlađeni tekućinom mogu brzo ukloniti lokaliziranu toplinu, sprječavajući povećanje temperature.

Opsežan sustav nadzora temperature.
Sustavi hlađeni tekućinom obično uključuju:
Temperaturni senzori s više točaka
Nadzor temperature rashladne tekućine
Praćenje protoka i tlaka
Duboka integracija s BMS-om.
Oni omogućuju sustavu pružanje ranih upozorenja o temperaturnim anomalijama, omogućavajući preventivne mjere prije nego što dođe do kvara.

5. Kako održavati sustav za pohranu energije baterije hlađene tekućinom?

Tekućinom hlađeni baterijski sustavi za pohranu energije, sa svojim učinkovitim, stabilnim i sigurnim performansama kontrole temperature, postali su glavna tehnologija u velikim projektima pohrane energije, industrijskom i komercijalnom pohranjivanju energije, pohrani energije na strani mreže i integriranim fotonaponskim sustavima za pohranu energije. Međutim, čak i uz izvrsnu sposobnost rasipanja topline sustava hlađenih tekućinom, svakodnevno održavanje ostaje ključno. Dobro održavanje ne samo da osigurava dugoročno stabilan rad sustava, već i produljuje vijek trajanja baterije, smanjuje troškove rada i održavanja te povećava ukupnu vrijednost sredstava za pohranu energije. Dakle, kako pravilno održavati sustav za pohranu energije baterije hlađen tekućinom?

(1) Dnevni nadzor: Održavanje sustava u stanju koje se može kontrolirati
Srž tekućinom hlađene pohrane energije je sustav kontrole temperature, stoga je potrebno održavati praćenje ključnih parametara sustava u stvarnom vremenu. To uglavnom uključuje:
Praćenje temperature
Redovito provjeravajte temperaturu modula baterije
Osigurajte da temperaturna razlika ćelije ostane unutar dopuštenog raspona (obično ≤ 3–5°C)
Provjerite lokalizirano grijanje ili neuobičajene vruće točke
Stabilnost temperature izravno je povezana s trajanjem baterije i sigurnošću te bi trebala biti najvažnija stavka dnevne provjere.

Temperatura rashladne tekućine, tlak i brzina protoka
Je li temperaturna razlika u krugu dovoda rashladnog sredstva normalna?
Je li protok stabilan?
Postoje li abnormalne fluktuacije tlaka? Nedovoljan protok ili nizak tlak mogu biti signal začepljenja cijevi, curenja ili kvara pumpe.

Zapisi alarma sustava
Redovito provjeravajte alarme BMS-a, EMS-a i regulatora tekućeg hlađenja
Brzo rješavajte nenormalne temperature, alarme protoka i pogreške senzora
Rano otkrivanje i rukovanje softverskim nadzorom najučinkovitija je metoda održavanja.

(2) Održavanje sustava tekućeg hlađenja: ključni koraci za osiguravanje performansi hlađenja
Održavanje sustava za pohranu energije hlađenih tekućinom usredotočeno je na sljedeće aspekte:
Održavanje i zamjena rashladne tekućine
Dugotrajna uporaba rashladne tekućine može dovesti do degradacije, kontaminacije i promjena koncentracije. Stoga je potrebno:
Redovito provjeravajte razinu rashladne tekućine
Osigurajte da koncentracija i omjer rashladne tekućine zadovoljavaju zahtjeve
Zamijenite rashladnu tekućinu prema preporukama proizvođača (obično svake 1-2 godine)
Korištenje nesukladnih tekućina utjecat će na učinkovitost izmjene topline i čak može nagrizati cijevi.

Provjerite ima li curenja u sustavu tekućeg hlađenja. Propuštanja u sustavu tekućeg hlađenja mogu dovesti do: Smanjene učinkovitosti hlađenja; Pumpa u praznom hodu i potencijalni rizik od kratkog spoja. Potrebne su redovite provjere za rješavanje: labavih spojeva; Pukotine u starim cijevima; Curenje rashladne tekućine.

(3) Čišćenje i pregled stanja ploče za hlađenje tekućinom. Nakupljanje kamenca, začepljenja ili loš kontakt u ploči za hlađenje tekućinom izravno utječu na učinkovitost rasipanja topline. Provjerite ima li: neometanih kanala za protok rashladnog sredstva; Glatki i čvrsti kontakt s modulom baterije; Korozija ili deformacija.
Pregled cirkulacijske pumpe. Cirkulacijska pumpa je glavna komponenta snage sustava za hlađenje tekućinom i zahtijeva redovitu provjeru radi rješavanja: nenormalne buke; Stabilan protok i pritisak; Vibracije i curenje. Popravite ili zamijenite ako je potrebno.

(4) Održavanje baterijskog modula: ključ za produljenje vijeka trajanja baterije. Iako sustav tekućeg hlađenja značajno smanjuje degradaciju baterije, potrebno održavanje modula i dalje je bitno.
Provjerite dosljednost ćelije: Razlika napona pojedinačne ćelije; Konzistencija temperature; Trend unutarnjeg otpora. Ako je razlika prevelika, potrebno je izvršiti izjednačavanje ili zamijeniti modul. Čišćenje i uklanjanje prašine
Održavanje odjeljka za baterije čistim smanjuje oštećenje elektroničkih komponenti sustava od topline i prašine.
Pregled fiksnih komponenti
Provjerite jesu li komponente za montažu modula sigurne kako bi se spriječio slab kontakt izazvan vibracijama.

(5) Održavanje okoliša: vanjski čimbenici koji određuju dugoročnu stabilnost sustava
Održavajte dobru ventilaciju u odjeljku za pohranu energije:
Iako se radi o sustavu hlađenom tekućinom, odgovarajući protok zraka unutar odjeljka smanjuje ukupni tlak rasipanja topline.
Izbjegavajte ekstremne utjecaje na okoliš:
Izbjegavajte izravnu sunčevu svjetlost u područjima s visokom temperaturom.
U hladnim područjima potrebne su mjere zaštite od smrzavanja.
U vlažnom ili korozivnom okruženju potrebno je pojačano brtvljenje i zaštita.

6. Često postavljana pitanja o paketima za pohranu energije s baterijskim hlađenjem

S brzim razvojem nove energetske industrije, sustavi za pohranu energije postupno postaju ključno središte energetske strukture. Među brojnim tehnologijama za pohranu energije, baterijski paketi za pohranu energije s tekućim hlađenjem postaju glavni trend u industriji zbog svoje visoke učinkovitosti rasipanja topline, visoke sigurnosti, dugog vijeka trajanja i prikladnosti za velike projekte pohrane energije. Ovaj će članak odgovoriti na najčešće postavljana pitanja iz više dimenzija, uključujući principe, izvedbu, aplikacije, instalaciju, održavanje i sigurnost.

(1) FAQ o osnovnim konceptima
P1. Što je baterija hlađena tekućinom za pohranu energije?
Baterija hlađena tekućinom za pohranu energije je proizvod za pohranu energije koji koristi hlađenje tekućinom za upravljanje temperaturom baterije. Baterije stvaraju veliku količinu topline tijekom rada, posebno u scenarijima punjenja i pražnjenja s visokom strujom i velikom snagom. Akumulacija topline može dovesti do smanjene učinkovitosti baterije, pa čak i sigurnosnih rizika. Sustav tekućeg hlađenja koristi rashladnu tekućinu koja cirkulira unutar cijevi za brzo uklanjanje topline, postizanje vrlo precizne kontrole temperature i omogućavanje bateriji da radi unutar svog optimalnog raspona temperature, poboljšavajući sigurnost sustava i životni vijek.

Q2. Zašto je potrebna kontrola temperature baterije? Litij-ionske baterije vrlo su osjetljive na temperaturu. Pretjerano visoke temperature ubrzavaju degradaciju baterije i značajno povećavaju rizik od toplinskog bijega; Pretjerano niske temperature smanjuju učinkovitost punjenja i pražnjenja, a mogu čak i potpuno spriječiti punjenje. Održavanje baterije unutar ravnomjernog i stabilnog raspona temperature ključno je za osiguravanje održivog i sigurnog rada sustava za pohranu energije. Tehnologija hlađenja tekućinom razvijena je kako bi se poboljšala točnost kontrole temperature, smanjile temperaturne razlike i poboljšala učinkovitost rasipanja topline.

Q3. Koja je razlika između hlađenja tekućinom i hlađenja zrakom?
Hlađenje tekućinom koristi rashladnu tekućinu za postizanje usmjerene disipacije topline, dok se hlađenje zrakom oslanja isključivo na protok zraka. Hlađenje tekućinom nudi bržu disipaciju topline, bolju ujednačenost temperature i veću sigurnost, što ga čini prikladnim za velike sustave za pohranu energije. Hlađenje zrakom, iako je relativno jeftino, pati od neravnomjerne kontrole temperature i prikladnije je za skladištenje energije malih razmjera. Kako se mjesta za skladištenje energije šire, hlađenje tekućinom sve više zamjenjuje hlađenje zrakom kao glavno rješenje.

Q4. Što je rashladno sredstvo u sustavu tekućeg hlađenja? Je li opasno?
Rashladna tekućina općenito je mješavina etilen glikola i vode, koja posjeduje izvrsnu toplinsku vodljivost, nezapaljivost, nisku hlapljivost, otpornost na koroziju i otpornost na smrzavanje. Njegova električna vodljivost je izuzetno niska, tako da curenje neće odmah izazvati kratki spoj. Većina rashladnih tekućina vrlo je sigurna, slična rashladnim tekućinama za vozila, i nisu klasificirane kao opasni materijali.

(2) Često postavljana pitanja u vezi s načelima rada
P5. Kako sustav tekućeg hlađenja hladi bateriju?
Srž sustava za hlađenje tekućinom sastoji se od ploče za hlađenje tekućinom, rashladnog sredstva, vodene pumpe, izmjenjivača topline i regulatora. Kada baterija stvara toplinu tijekom rada, toplina se prenosi na rashladnu tekućinu kroz kontakt između modula baterije i ploče za hlađenje tekućinom. Rashladna tekućina cirkulira ispod pogona vodene pumpe, odvodeći toplinu i prenoseći je u izmjenjivač topline, gdje se zatim raspršuje kroz zrak ili opremu za hlađenje. Cijeli sustav tvori kontinuirani ciklus izmjene topline, održavajući bateriju unutar zdravog raspona temperature.

P6. Koja je funkcija ploče za hlađenje tekućinom?
Ploča za tekuće hlađenje izravno je pričvršćena na baterijski modul i ključna je komponenta za prijenos topline. Njegov unutarnji precizni dizajn kanala protoka omogućuje rashladnoj tekućini ravnomjeran kontakt s površinom za odvođenje topline, postižući učinkovito odvođenje topline i minimalnu kontrolu temperaturne razlike. Izvedba ploče za hlađenje tekućinom određuje kvalitetu disipacije topline sustava za hlađenje tekućinom i trajanje baterije.

P7. Zahtijeva li sustav tekućeg hlađenja inteligentnu kontrolu?
Da. Sustavi tekućeg hlađenja obično su integrirani sa sustavima za upravljanje baterijama (BMS). Kada temperatura poraste, sustav automatski povećava protok rashladne tekućine, prilagođava položaje ventila i aktivira booster načine rada kako bi se postigla precizna kontrola temperature. Inteligentna kontrola ne samo da poboljšava učinkovitost, već također pruža pravovremene alarme ili gašenja u nenormalnim situacijama, osiguravajući sigurnost.

(3) Često postavljana pitanja o prednostima izvedbe
P8. Koje su ključne prednosti spremnika za pohranu energije hlađenih tekućinom?
Glavne prednosti spremnika za pohranu energije hlađenih tekućinom uključuju:
Preciznija kontrola temperature, s kontroliranom temperaturnom razlikom između baterija unutar 3°C;
Brža povratna informacija o rasipanju topline, sposobna za rukovanje aplikacijama velike snage;
Poboljšani životni vijek baterije, produženje životnog vijeka za 20%–40%;
Sigurniji rad, smanjenje rizika od toplinskog odlaska;
Veća gustoća energije, što omogućuje kompaktniji sustav;
Niža buka, pogodna za industrijske i komercijalne primjene.

P9. Troši li sustav tekućeg hlađenja električnu energiju? Hoće li smanjiti učinkovitost skladištenja energije?
Sustav tekućeg hlađenja ipak troši nešto energije za rad pumpe i izmjenu topline. Međutim, ukupna potrošnja energije je vrlo niska, općenito 1%–3% ukupne energije sustava za pohranu energije. U usporedbi s poboljšanom sigurnošću i produženim životnim vijekom koje donosi, ova potrošnja energije je u potpunosti u prihvatljivim granicama.

P10. Hoće li buka iz sustava tekućeg hlađenja utjecati na njegovu upotrebu?
Buka iz sustava za hlađenje tekućinom uglavnom dolazi od pumpe za vodu i ventilatora i općenito je niža od buke sustava hlađenog zrakom. Budući da hlađenje tekućinom ima visoku učinkovitost rasipanja topline, ventilator ne mora raditi velikom brzinom, što rezultira nižom ukupnom bukom, što ga čini prikladnim za područja osjetljiva na buku kao što su tvornice i poslovne zgrade.

(4) Česta pitanja o scenarijima primjene
P11. Koji su scenariji prikladni za korištenje paketa za pohranu energije hlađenih tekućinom?
Paketi za pohranu energije hlađeni tekućinom prikladni su za sve scenarije s visokim zahtjevima za rasipanje topline, sigurnost i vijek trajanja, uključujući:
Velike elektrane za pohranu energije na strani mreže;
Industrijsko i komercijalno skladištenje energije;
Fotonaponska pohrana energije, pohrana energije vjetra;
Microgrid sustavi;
Rezervno napajanje podatkovnog centra;
Stanice za brzo punjenje, stanice za izmjenu baterija, skladištenje energije;
Primjena pohrane energije u visokotemperaturnim ili ekstremno hladnim okruženjima.

P12. Zahtijeva li stambeno skladištenje energije hlađenje tekućinom?
Obično ne. Stambeno skladište energije je male veličine, male snage i stvara malo topline; hlađenje zrakom je dovoljno. Sustavi tekućeg hlađenja prikladniji su za sustave skladištenja energije velikog kapaciteta u rasponu od 50kWh do MWh.

P13. Je li skladištenje energije hlađeno tekućinom prikladno za područja s visokim temperaturama?
Vrlo prikladno. Sustavi tekućeg hlađenja mogu održavati stabilnu kontrolu temperature u područjima s visokim temperaturama, a posebno se dobro ponašaju u okruženjima s visokim temperaturama kao što su pustinje, elektrane i kontejnerske kabine. Na velikim vrućinama može raditi i u kombinaciji s klima uređajem.

P14. Mogu li sustavi tekućeg hlađenja raditi u hladnim područjima?
Da. Rashladna tekućina ima svojstva protiv smrzavanja, a sustav tekućeg hlađenja može održavati fluidnost na niskim temperaturama. Također može povisiti temperaturu baterije putem strategija kontrole temperature, omogućujući sustavu normalan rad u okruženjima s desecima stupnjeva ispod nule.

(5) Često postavljana pitanja o instalaciji i korištenju
P15. Što treba obratiti pozornost pri ugradnji tekućinom hlađenog paketa za pohranu energije?
Tijekom instalacije osigurajte:
Dobra ventilacija i nema prepreka na mjestu;
Čvrsta baza opreme otporna na vodu i prašinu;
Čvrsti i nepropusni spojevi cijevi rashladne tekućine;
Standardizirano ožičenje za komunikacijske i električne vodove;
Ambijentalno svjetlo, vjetar i kiša ne bi smjeli izravno kontaktirati bateriju;
Sveobuhvatno puštanje u rad trebalo bi izvršiti nakon instalacije sustava, uključujući ispitivanja protoka, tlaka i temperature. Ispravna instalacija može značajno smanjiti kasnije kvarove i poboljšati sigurnost.

P16. Mogu li se tekućinom hlađeni paketi za pohranu energije postaviti na otvorenom?
Većina tekućinom hlađenih proizvoda za pohranu energije ima dizajne spremnika ili nosača i mogu se izravno postaviti na otvorenom. Međutim, potrebne su mjere zaštite okoliša, kao što su suncobrani, kišnice, temelji otporni na vlagu i uređaji za zaštitu od groma.

P17. Treba li sustav s tekućinskim hlađenjem ponovno napuniti nakon instalacije?
Neki sustavi dolaze unaprijed napunjeni rashladnom tekućinom, dok je za druge potrebno dodavanje na licu mjesta. Rashladno sredstvo mora se dodati u skladu s koncentracijom i omjerom koje je odredio proizvođač. Nakon dodavanja rashladne tekućine, mora se izvesti korak pročišćavanja zraka kako bi se osiguralo da u sustavu nema mjehurića zraka, održavajući dobre kanale protoka.

(6) Često postavljana pitanja o održavanju
P18. Koliko često treba mijenjati rashladno sredstvo u sustavu hlađenom tekućinom?
Općenito se preporučuje mijenjati ga svake 1-2 godine. U visokotemperaturnim okruženjima i scenarijima dugotrajnog rada velike snage, ciklus zamjene može se na odgovarajući način skratiti. Ako se ustanovi da je rashladna tekućina mutna, promijenila boju ili sadrži nečistoće, mora se odmah zamijeniti.

P19. Kada treba pregledati cijevi hlađene tekućinom? Sljedeće situacije zahtijevaju hitnu inspekciju:
Nenormalan porast temperature baterije;
Alarm sustava koji ukazuje na smanjeni protok;
Fluktuacije tlaka rashladnog sredstva;
Tragovi tekućine na tlu;
Neuobičajena buka pumpe ili značajne vibracije.
Redoviti pregledi mogu spriječiti sigurnosne opasnosti uzrokovane dugotrajnim malim curenjima.

P20. Hoće li se pumpa za vodu u sustavu tekućeg hlađenja oštetiti?
Pumpa za vodu radna je komponenta s velikim opterećenjem i može se istrošiti nakon dugotrajnog rada. Njegov opći životni vijek je nekoliko desetaka tisuća sati ili više, a može se zamijeniti ako je potrebno. Redovito praćenje buke, brzine protoka i temperature može unaprijed otkriti znakove starenja pumpe.

P21. Treba li sustav tekućeg hlađenja očistiti?
Da. Naslage ili kamenac u rashladnoj tekućini će smanjiti učinkovitost izmjene topline. Ciklus čišćenja ovisi o radnom okruženju i kvaliteti rashladnog sredstva; preporuča se kompletno čišćenje svake 1-2 godine.

(7) Često postavljana pitanja o sigurnosti
P22. Hoće li curenje u sustavu tekućeg hlađenja uzrokovati kratki spoj?
Ne, neće uzrokovati trenutni kratki spoj. Rashladna tekućina ima izuzetno nisku vodljivost i mnogo je sigurnija od čiste vode. Odjeljak za baterije također ima funkcije otkrivanja curenja i alarma; sustav će se automatski isključiti nakon otkrivanja rizika. Slučajevi curenja su izuzetno rijetki kada se održavaju prema specifikacijama.

P23. Može li tekućinom hlađena pohrana energije doživjeti toplinski bijeg?
Svaki sustav litijskih baterija nosi teoretski rizik, ali hlađenje tekućinom značajno smanjuje tu vjerojatnost. Uz preciznu kontrolu temperature, jednoliku disipaciju topline i inteligentne zaštitne mehanizme, tekuće hlađenje učinkovito suzbija širenje toplinskog bijega, što ga čini jednom od trenutno najsigurnijih metoda kontrole temperature skladištenja energije.

P24. Što se događa ako sustav hlađen tekućinom izgubi snagu?
Sustav će prestati cirkulirati, ali sve dok temperatura baterije ne nastavi rasti, neće biti neposredne opasnosti. Ako radi na visokoj snazi, BMS će automatski smanjiti snagu ili zaustaviti rad kako bi osigurao da temperatura baterije ne nastavi rasti.

P25. Koje su mjere za sprječavanje požara dostupne za skladištenje energije hlađeno tekućinom?
To obično uključuje: nadzor senzora dima i temperature; sustavi za gašenje plinom (kao što je sumporni heksafluorid, inertni plinovi); električne sigurnosne mjere kao što su zaštita osiguračima i ograničenje struje; i nezavisni dizajn toplinske izolacije za odjeljak za pohranu.

(8) Često postavljana pitanja o nabavi i odabiru
P26. Koje pokazatelje treba uzeti u obzir pri odabiru spremnika energije hlađenog tekućinom? Uključujući ali ne ograničavajući se na: sposobnost kontrole temperaturne razlike; Vrsta baterije (npr. litij željezo fosfat); Gustoća energije; Napredni dizajn strukture tekućeg hlađenja; Trajnost rashladnog sredstva; BMS razina inteligencije; Certifikacija sigurnosti sustava; Životni vijek sustava i jamstveni servis; EMS kompatibilnost.

P27. Je li skladištenje energije hlađeno tekućinom skuplje od skladištenja zraka hlađeno?
Dok je početni trošak opreme doista veći, hlađenje tekućinom nudi značajne prednosti u odnosu na dugotrajni rad: Duži vijek trajanja baterije; Manje kvarova; Manji rizik od sigurnosnih incidenata; Niži troškovi održavanja.
Ukupni trošak životnog ciklusa zapravo je povoljniji.

Tekućinom hlađeni akumulatori za pohranu energije, sa svojim višestrukim prednostima kao što su sigurnost, pouzdanost, visoka učinkovitost i dug životni vijek, postaju ključni tehnološki trend u industriji pohrane energije. Kroz temeljito razumijevanje osnova, radnih mehanizama, sigurnosnih strategija, metoda održavanja i scenarija primjene sustava hlađenih tekućinom, korisnici mogu znanstveno procijeniti, koristiti i upravljati ovom naprednom tehnologijom pohrane energije.