في تصميم وتطبيق نظام تخزين الطاقة، تعد تقنية تبديد الحرارة العامل الرئيسي لضمان التشغيل المستقر للنظام. في الوقت الحاضر، يعد تبريد الهواء والتبريد السائل هما الطريقتان الأكثر شيوعًا لتبديد الحرارة. ما الفرق؟ هذه المقالة سوف أعرض بالتفصيل.

الفرق الأول: مبدأ تبديد الحرارة مختلف

يعتمد تبريد الهواء على تدفق الهواء لإزالة الحرارة، بحيث يتم تقليل درجة حرارة سطح الجهاز، وسيتأثر تأثير تبديد الحرارة بعوامل مثل درجة الحرارة المحيطة ودوران الهواء. ويتطلب تبريد الهواء وجود فجوة معينة بين مكونات المعدات كمجاري هواء، وبالتالي فإن حجم معدات التبريد المبردة بالهواء غالبًا ما يكون أكبر. بالإضافة إلى ذلك، نظرًا لمجاري الهواء والحاجة إلى إجراء تبادل حراري مع الهواء الخارجي، غالبًا ما يكون الهيكل غير قادر على ذلك تحقيق مستوى عال نسبيا من الحماية.

التبريد السائل هو تقليل درجة الحرارة الداخلية للمعدات من خلال دوران السائل، مما يتطلب أن تكون مكونات معدات التسخين على اتصال جيد بلوحة تبديد الحرارة، وأن يكون جانب واحد على الأقل من جهاز تبديد الحرارة سلسًا ومنتظمًا. التبادل الحراري يتم فقدان التحكم في درجة حرارة التبريد السائل في النهاية للعالم الخارجي من خلال آلة التبريد السائل، لأن المعدات نفسها مجهزة بالسائل، لذلك يمكن لمعدات التبريد السائل تحقيق مستوى عالٍ نسبيًا من الحماية.

الفرق الثاني: سيناريوهات التطبيق المختلفة

يستخدم تبريد الهواء على نطاق واسع في أنظمة تخزين الطاقة بجميع أحجامها وأنواعها، خاصة في البيئات الخارجية مع إمكانية تطبيق أفضل. وهي حاليًا تكنولوجيا التبريد الأكثر استخدامًا على نطاق واسع، مثل التبريد الصناعي ومحطات الاتصالات ومراكز البيانات وسيناريوهات التحكم في درجة الحرارة، إلخ. .لقد تم التحقق من نضجها الفني وموثوقيتها على نطاق واسع، خاصة في سيناريوهات الطاقة المنخفضة والمتوسطة، ولا يزال تبريد الهواء يحتل موقعًا رئيسيًا.

يعد التبريد السائل أكثر ملاءمة لمشاريع تخزين الطاقة واسعة النطاق ذات كثافة الطاقة العالية. تكون مزايا التبريد السائل واضحة بشكل خاص عندما تكون كثافة طاقة حزمة البطارية عالية، وتكون سرعة الشحن والتفريغ سريعة، وتكون التغيرات في درجات الحرارة المحيطة كبيرة.

الفرق الثالث: تأثير تبديد الحرارة مختلف

يتأثر تأثير تبديد الحرارة لتبريد الهواء بسهولة بالبيئة الخارجية، مثل درجة الحرارة المحيطة وتدفق الهواء، لذلك قد لا يتم تلبية الطلب على تبديد الحرارة للمعدات عالية الطاقة. إن تأثير تبديد الحرارة للتبريد السائل أفضل، مما يمكن التحكم بشكل فعال في درجة الحرارة الداخلية للمعدات، وتحسين استقرار المعدات وإطالة عمر الخدمة.

الفرق الرابع: تعقيد التصميم

تصميم تبريد الهواء بسيط نسبيًا وبديهي، ويركز بشكل أساسي على تركيب مراوح التبريد وتصميم مسارات دوران الهواء. ويكمن جوهره في تكوين تكييف الهواء ومجاري الهواء لتحقيق تبادل حراري فعال.

نسبيًا، يعد تصميم التبريد السائل أكثر تعقيدًا، حيث يتضمن التخطيط العام لنظام تدوير السائل، واختيار المضخة، وتداول المبرد، والصيانة طويلة المدى للنظام.

الفرق الخامس: اختلاف التكاليف والصيانة

التكلفة الأولية لتبريد الهواء منخفضة والصيانة بسيطة. ومع ذلك، نظرًا لأن مستوى الحماية لا يتجاوز IP65، فقد يؤدي ذلك إلى تراكم الغبار في المعدات، والتي تحتاج إلى التنظيف بانتظام، وسيؤدي إلى زيادة تكاليف الصيانة.

تكلفة الاستثمار الأولية لتبريد السائل مرتفعة ويحتاج نظام تدوير السائل إلى صيانة. ومع ذلك، بسبب عزل السائل في المعدات، فإن سلامته أعلى، ويحتاج المبرد إلى اختباره بانتظام بسبب تقلبه.

الفرق السادس: استهلاك طاقة التشغيل مختلف

يختلف تكوين استهلاك الطاقة بين الاثنين، حيث يشمل تبريد الهواء بشكل أساسي استهلاك الطاقة لتكييف الهواء ومروحة المستودعات الكهربائية. والتبريد السائل هو بشكل أساسي استهلاك الطاقة لوحدات التبريد السائلة ومراوح الصناديق الكهربائية. إذا كان ذلك في نفس الظروف، فمن أجل الحفاظ على نفس درجة الحرارة، وعادة ما يكون استهلاك الطاقة لتبريد الهواء أقل من التبريد السائل.

آلة تخزين الضوء الصناعية والتجارية (تبريد الهواء)

الفرق 7: متطلبات المساحة المختلفة

قد يشغل تبريد الهواء مساحة أكبر بسبب الحاجة إلى تركيب مراوح ومشعات. نسبيًا، يكون المبرد المبرد بالسائل أصغر حجمًا ويمكن أن يكون تصميمًا أكثر إحكاما، وبالتالي فإن الطلب على المساحة يكون أكثر مرونة ويمكن أن يوفر المساحة بشكل فعال. مثل 125 كيلو وات /233 كيلو وات ساعة نظام تخزين طاقة التبريد السائل الصناعي والتجاري، استخدام التصميم المتكامل للغاية، يغطي مساحة 1.3 متر مربع فقط، يمكن أن يوفر المساحة بشكل كبير.

نظام تخزين طاقة التبريد السائل الصناعي والتجاري

تلخيص

باختصار، إن تطبيق تبريد الهواء والتبريد السائل في نظام تخزين الطاقة له مزايا وعيوب، ويجب تحديد اختيارهما وفقًا لسيناريو التطبيق المحدد والطلب. إذا كانت كفاءة التكلفة وتبديد الحرارة من العوامل الرئيسية، فإن السائل قد يكون التبريد أكثر ملاءمة. إذا كنت تفكر في سهولة الصيانة والقدرة على التكيف البيئي، فإن تبريد الهواء يكون أكثر فائدة. وبالطبع، يمكن أيضًا مزجه وفقًا للحالة المحددة لتحقيق تأثير أفضل لتبديد الحرارة.