Enerģijas uzglabāšanas termiskais izaicinājums
Elektroķīmiskās enerģijas uzglabāšanas temperatūras kontroles mērķis ir uzlabot akumulatoru kalpošanas laiku un drošību, tāpēc temperatūras kontroles iekārtu telpas ierobežojumi ir salīdzinoši atviegloti. Parasti elektroķīmiskās enerģijas uzkrāšanas ierīces tiek izvietotas āra vidē, tāpēc lielāka uzmanība tiek pievērsta temperatūras kontroles iekārtu stabilitātei, kalpošanas laikam un ekspluatācijas un apkopes izmaksām. Prasības iekārtas tilpumam un svaram ir samērā brīvas. Pašlaik lielu daļu elektroķīmiskās enerģijas uzkrāšanas veido ar gaisu dzesējami risinājumi, taču, modernizējot jaunas enerģijas spēkstacijas un ārpus tīkla enerģijas uzglabāšanu, lai panāktu lielāku akumulatoru jaudu un lielāku sistēmas jaudas blīvumu, arī šķidrās dzesēšanas risinājumu izmantošana strauji pieaugs. palielināt.
Temperatūras kontroles pieprasījums jauniem enerģijas transportlīdzekļiem liek lielāku uzsvaru uz siltuma pārvaldības efektivitātes un temperatūras kontroles precizitātes uzlabošanu fiksētās telpās. Papildus akumulatora temperatūras kontrolei jauniem enerģijas transportlīdzekļiem nepieciešama arī elektroniskās vadības sistēmas, motora un salona temperatūras kontrole. Lielāka jaudas akumulatoru enerģijas blīvuma un ierobežotās virsbūves telpas dēļ jaunu enerģijas transportlīdzekļu siltuma vadībai ir nepieciešamas augstākas prasības attiecībā uz tilpumu, svaru, siltuma izkliedes efektivitāti un temperatūras kontroles precizitāti.
Datu centru temperatūras kontroles prasību mērķis ir palielināt dzesēšanas jaudu un samazināt datu centru enerģijas izmantošanas efektivitāti (PUE{0}}datu centru kopējais aprīkojuma enerģijas patēriņš/IT iekārtu enerģijas patēriņš). Uzlabojoties mākslīgā intelekta mikroshēmu skaitļošanas jaudai, datu centru enerģijas patēriņš ir būtiski pieaudzis. Tāpēc IDC temperatūras kontrole uzsver nepieciešamību pēc siltuma izkliedes efektivitātes, lai neatpaliktu no mikroshēmas enerģijas patēriņa uzlabošanas ātruma. Ņemot vērā stingrāku PUE politiku, ir vēl vairāk jāuzlabo siltuma pārvaldības efektivitāte, kā arī jāturpina veicināt dzesēšanas dzesēšanas risinājumu ar iegremdēšanu un smidzināšanas šķidrumu.
Lādiņa izlādes koeficienta palielināšanās ir tendence elektroķīmiskās enerģijas uzkrāšanas attīstībā, un arī pieprasījums pēc siltuma pārvaldības enerģijas uzglabāšanā kļūs lielāks. Enerģijas uzglabāšanas akumulatoriem ar lielāku uzlādes izlādes koeficientu būs ātrāks termiskās noplūdes risks. Tāpēc arī turpmāk jāuzlabo enerģijas uzglabāšanas siltuma pārvaldības siltuma pārneses efektivitāte. Siltuma pārneses efektivitātes ziņā, jo šķidrumiem ir augstāka īpatnējā siltumietilpība un siltumvadītspēja, salīdzinot ar gāzēm, un jo tuvāk siltuma avotam, jo augstāka ir dzesēšanas efektivitāte. Ar tādu pašu enerģijas patēriņu siltuma izkliedes temperatūra ar šķidrumu dzesējamiem akumulatoriem ir par 3-5 grādiem zemāka nekā ar gaisu dzesētiem akumulatoriem; Un šķidruma dzesēšanas shēmai nav nepieciešams izveidot gaisa vadus, kas var ievērojami ietaupīt zemes platību, tāpēc gaisa dzesēšanas aizstāšana ar šķidruma dzesēšanu arī kļūs par nākotnes tendenci.
Gaisa dzesēšana pakāpeniski tiks aizstāta ar šķidruma dzesēšanu, un dzesēšanas šķidruma iegremdēšanas dzesēšanai ir iespēja vēl vairāk palielināt iespiešanās ātrumu, samazinoties dzesēšanas šķidruma cenai. Ārējā siltuma vadība ar konteineru kā siltuma pārvaldības mērķi var būt mēģinājums turpmākai siltuma pārvaldības risinājumu izmaksu samazināšanai. Šķidruma dzesēšanas tehnoloģijā aukstās plāksnes šķidruma dzesēšana un iegremdēšanas šķidruma dzesēšana ir divas izplatītas formas. Šķidruma dzesēšanai ir dažādi risinājumi, starp kuriem galvenie un efektīvie risinājumi ietver iegremdēšanas šķidruma dzesēšanu, izsmidzināšanas dzesēšanu un aukstās plāksnes šķidruma dzesēšanu. Iegremdējamai šķidruma dzesēšanai ir labāka veiktspēja, tostarp vienfāzes/fāzes maiņas dzesēšanai, taču tai ir nepieciešamas augstākas termiskās un fizikālās īpašības, stabilitāte, materiālu savietojamība un dzesēšanas šķidruma izolācija, kā rezultātā palielinās izmaksas. Pašlaik aukstās plāksnes šķidruma dzesēšana ir salīdzinoši nobriedis šķidruma dzesēšanas risinājums ar vienkāršu uzstādīšanu, labu materiālu saderību, zemām pārveidošanas izmaksām, ātru attīstības ātrumu un zemāku cenu nekā iegremdējamā šķidruma dzesēšana.
Iespējamās turpmākās termiskās pārvaldības attīstības tendences ietver:
1. Gaisa dzesēšana tiks aizstāta ar šķidruma dzesēšanu,
2. aukstuma plākšņu tipa attīstība uz iegremdēšanas veidu,
3. Termiskās pārvaldības eksternalizācija. Nepārtraukti uzlabojot mikroshēmu skaitļošanas jaudu, akumulatora enerģijas blīvumu un uzlādes un izlādes efektivitāti, ievērojami palielināsies arī iekārtu radītais siltums laika vienībā. Tāpēc temperatūras kontroles sistēmu siltumapmaiņas efektivitātes uzlabošana kļūs par nozares attīstības tendenci.
