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Focus sui sistemi di accumulo energetico – Tecnologia di raffreddamento ad aria forzata vs. tecnologia di raffreddamento a liquido (Parte 2)

2024-01-07

In precedenza:

A causa delle caratteristiche termiche delle batterie, la gestione termica è diventata un elemento cruciale nella catena industriale dello stoccaggio energetico elettrochimico. Scomponendo la distribuzione del valore all'interno della catena industriale, il costo delle batterie nei sistemi di accumulo energetico rappresenta circa il 55%, il PCS circa il 20%, il BMS e l'EMS insieme costituiscono circa l'11%, mentre la gestione termica rappresenta circa il 2%-4%. Sebbene la quota della gestione termica in termini di valore sia relativamente bassa, essa svolge un ruolo fondamentale nel garantire il funzionamento continuo e sicuro dei sistemi di accumulo energetico.

Attualmente, esistono due principali soluzioni tradizionali per la tecnologia di gestione termica nei sistemi di accumulo energetico: il sistema di raffreddamento ad aria forzata e il sistema di raffreddamento a liquido. Questo articolo sarà suddiviso in due parti per fornire un'analisi comparativa di questi due sistemi di raffreddamento in termini di durata, controllo della temperatura, consumo energetico, complessità progettuale, utilizzo dello spazio, rumore, produzione e installazione, assistenza post-vendita, funzionamento e manutenzione, nonché costi.

La Parte 2 effettua principalmente un'analisi comparativa su 5 aspetti: rumore, produzione e installazione, assistenza post-vendita, funzionamento e costi.

Nella Parte 2, verrà effettuata un'analisi comparativa completa su cinque aree chiave: rumore, produzione e installazione, servizio post-vendita, funzionamento e manutenzione, costi.

Spiegazione dei nomi

Tecnologia di gestione termica: inclusa la refrigerazione forzata ad aria, la refrigerazione liquida, la refrigerazione a tubi di calore e la refrigerazione a cambiamento di fase, delle quali le ultime due si trovano ancora in fase sperimentale.

Raffreddamento ad aria forzata: I principali componenti del sistema di raffreddamento ad aria includono l'aria condizionata, i canali d'aria e le ventole del modulo. Le ventole sono installate nella parte anteriore del modulo. Le ventole del modulo dissipano il calore generato dai nuclei interni del modulo e lo convogliano verso i canali d'aria della cabina prefabbricata. Il sistema di climatizzazione all'interno della cabina prefabbricata dissipa il calore tramite trasferimento termico per convezione.

Raffreddamento liquido: Il sistema di raffreddamento liquido si riferisce all'uso di un liquido come mezzo conduttore di calore, che trasferisce il calore direttamente o indirettamente entrando in contatto con il liquido refrigerante e con i componenti che generano calore. È una tecnica di dissipazione del calore che rimuove il calore generato dai componenti che producono calore.

Capitolo Sei: Confronto tra rumori

1. Confronto del rumore di sistema tra produttori simili

2. Confronto del rumore misurato

Dati di rumore misurati di EnerArk in laboratorio: 71,8 dB nella posizione 1, 68,1 dB nella posizione 2, 67,9 dB nella posizione 3 e 69 dB nella posizione 4;

Dati misurati del rumore di campo presso il sito del progetto del cliente A: Massimo 72,8 dB .

(1) La principale fonte di rumore della refrigerazione ad aria forzata: PCS < 75 dB, ventola < 60 dB, condizionatore d'aria < 65 dB;

Fonte principale di rumore del sistema di raffreddamento a liquido: PCS < 75 dB, unità di raffreddamento a liquido < 75 dB;

(2) Non vi è alcun vantaggio evidente nel confronto del rumore tra prodotti con raffreddamento a liquido e prodotti con raffreddamento ad aria forzata, e il rumore di base è inferiore a 75 dB. .

Capitolo Sette: Confronto tra produzione e installazione

Confronto e analisi tra raffreddamento ad aria forzata e raffreddamento a liquido nella produzione e nell'installazione:

Il raffreddamento a liquido è più complesso rispetto al raffreddamento ad aria forzata in termini di produzione e installazione, e l'intero lavoro di installazione richiede più tempo rispetto a un sistema di raffreddamento ad aria.

Capitolo Otto: Confronto sui servizi post-vendita

1. Confronto e analisi dei punti di guasto per il raffreddamento ad aria forzata rispetto al raffreddamento a liquido:

2. Confronto e analisi dei punti di guasto per il raffreddamento ad aria forzata rispetto al raffreddamento a liquido:

3. La differenza del servizio post-vendita per i pacchi batteria:

(1) Per quanto riguarda il servizio post-vendita del PACK batteria, il carico di lavoro, il numero di compiti e la difficoltà delle fasi per il raffreddamento forzato ad aria differiscono notevolmente dal sistema di raffreddamento a liquido. con il raffreddamento ad aria forzata che presenta un chiaro vantaggio .

(2) Le stime preliminari indicano che, escludendo la componente PACK della batteria, Il tempo di smontaggio e montaggio per il PACK batteria raffreddato ad aria è entro 20 minuti, mentre il tempo di controllo per lo smontaggio e il montaggio del PACK batteria raffreddato a liquido è fissato a 2 ore +. .

Capitolo Nove: Confronto tra operazione e manutenzione

1. Contenuti e ciclo di manutenzione del sistema di raffreddamento ad aria forzata e a liquido:

(1) Il carico di lavoro di manutenzione per il sistema di raffreddamento ad aria forzata è relativamente basso, con un ciclo di manutenzione più lungo e costi di manodopera e spese di viaggio inferiori. .

(2) Il carico di lavoro di manutenzione per il sistema di raffreddamento a liquido è maggiore, con un ciclo di manutenzione più breve. Esso comporta più fasi operative e precauzioni. richiedendo un livello più elevato di esperienza e qualifiche da parte del personale addetto alle operazioni e alla manutenzione. Sono richieste conoscenze e competenze specializzate e, a volte, può essere necessaria la collaborazione con il personale del produttore dell'unità di raffreddamento a liquido.

2. I requisiti di manutenzione per i sistemi di raffreddamento ad aria forzata e a liquido includono:

(1) Il sistema di raffreddamento ad aria forzata ha requisiti relativamente bassi per l'attrezzatura di manutenzione, richiedendo meno strumenti specializzati. .

(2) Oltre agli strumenti ordinari, il sistema di raffreddamento a liquido richiede strumenti specializzati per la manutenzione. Il processo di manutenzione comporta ulteriori fasi, tra cui drenaggio, iniezione e reintegrazione dei liquidi. Ciò richiede un livello più elevato di competenza e professionalità.

La manutenzione del sistema di raffreddamento a liquido è relativamente complessa e richiede più passaggi e precauzioni. La manutenzione del sistema di raffreddamento ad aria forzata è relativamente semplice e i costi sono bassi. Ad esempio, ci sono 5 congelatori ad aria da 100 kW/215 kWh e congelatori a liquido; il tempo di funzionamento e manutenzione dei congelatori a liquido è 2-3 volte superiore rispetto a quello dei congelatori con raffreddamento ad aria forzata.

Capitolo Dieci: Confronto dei costi

1. Prendendo come esempio l'armadio di accumulo energetico per batterie C&I da 215 kWh, la quota del costo del sistema di raffreddamento:

(1) Il costo dello stampo per il raffreddamento liquido è relativamente elevato. La progettazione della piastra raffreddata ad acqua comporta la realizzazione dello stampo, la stampaggio di prova, la verifica e la regolazione dello stampo, richiedendo un notevole investimento di tempo e sforzi nella ricerca e nello sviluppo. Sebbene esistano opzioni standard di stampi, tenendo conto dei brevetti, la maggior parte delle aziende è riluttante a divulgare o condividere tali informazioni.

(2) I prezzi di mercato prevalenti per i prodotti commerciali di accumulo energetico sono 1,3 yuan/Wh (a raffreddamento liquido) e 1,1 yuan/Wh (a raffreddamento ad aria).

2. Nei sistemi di accumulo energetico commerciali e industriali, la differenza di costo tra il raffreddamento ad aria forzata e il raffreddamento a liquido si manifesta principalmente nei seguenti aspetti:

Adattabilità ambientale di sistemi di raffreddamento ad aria forzata e a liquido

(1) Attualmente, una soluzione al 50% di glicole etilenico è ampiamente utilizzata come liquido refrigerante sul mercato, con un punto di congelamento di circa -35°C. Il limite inferiore operativo dei condizionatori d'aria raffreddati ad acqua disponibili sul mercato è generalmente ≥ -30°C. Pertanto, I sistemi di accumulo energetico a liquido per il raffreddamento non sono adatti all'uso in regioni con temperature estremamente fredde. In caso contrario, il congelamento del liquido di raffreddamento potrebbe ostruire o far scoppiare le tubazioni, causando danni al sistema di raffreddamento (con la prima accensione particolarmente compromessa). La funzione di riscaldamento intrinseca nel raffreddamento a liquido richiede che il liquido di raffreddamento venga riscaldato a 20°C prima che possa avere luogo l'avvio e il funzionamento normali;

(2) I condizionatori industriali funzionali disponibili sul mercato possono mantenere la loro funzione di riscaldamento a temperature fino a -40°C, riscaldando l'aria all'interno dell'armadio fino a 20°C e garantendo così la temperatura operativa per i sistemi di batterie;

(3) Antigelo a base di glicole etilenico: è un liquido incolore, leggermente viscoso, con un punto di ebollizione di 197,4°C e un punto di solidificazione di -11,5°C. Può essere miscelato con acqua in qualsiasi proporzione. L'etilene glicole ha una certa tossicità. e può causare danni agli organi interni come reni, fegato, stomaco e intestini;

(4) Rispetto per l'ambiente: L'etilenglicole è una sostanza che può contaminare le falde acquifere. Gli operatori di tali impianti devono rispettare le normative nazionali e locali pertinenti e non devono scaricarla in modo negligente. .

Applicazione applicabile dei sistemi di raffreddamento ad aria forzata e a liquido

Confronto completo

Per le applicazioni di accumulo energetico C&I, il sistema di raffreddamento ad aria forzata presenta più vantaggi rispetto al sistema di raffreddamento a liquido.

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