“秦”你聊儲(chǔ)能-風(fēng)冷or液冷？?jī)?chǔ)能系統(tǒng)散熱方式的選擇
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技術(shù)博客
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2024-06-18 -
大秦?cái)?shù)能
目前市面上，工商儲(chǔ)能系統(tǒng)主流散熱方式分為風(fēng)冷、液冷兩種。在選擇儲(chǔ)能系統(tǒng)之前，我們先來(lái)了解一下風(fēng)冷、液冷的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和工作原理。
風(fēng)冷系統(tǒng)
（一）結(jié)構(gòu)
1. 風(fēng)扇：用于產(chǎn)生空氣流動(dòng)。
2. 風(fēng)道：引導(dǎo)空氣的流動(dòng)方向，確保空氣能均勻地流經(jīng)電池模組等發(fā)熱部件。
3. 散熱片：通常與電池模組緊密接觸，幫助將熱量傳遞到空氣中。
4. 溫度傳感器：實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)內(nèi)的溫度。
大秦?cái)?shù)能工商儲(chǔ)能風(fēng)冷一體柜DH200F
（二）工作原理
當(dāng)電池模組在充放電過(guò)程中產(chǎn)生熱量時(shí)，溫度傳感器會(huì)感知到溫度的變化?？刂葡到y(tǒng)會(huì)根據(jù)溫度情況啟動(dòng)風(fēng)扇，風(fēng)扇運(yùn)轉(zhuǎn)帶動(dòng)空氣流動(dòng)。空氣流經(jīng)散熱片時(shí)，將散熱片上的熱量帶走，然后通過(guò)風(fēng)道排出系統(tǒng)外，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)電池模組等部件的散熱降溫?？諝獠粩嘌h(huán)流動(dòng)，持續(xù)將熱量帶走，以維持系統(tǒng)在適宜的溫度范圍內(nèi)工作，確保電池的性能、壽命和安全性。風(fēng)冷系統(tǒng)通過(guò)這種簡(jiǎn)單而有效的方式來(lái)實(shí)現(xiàn)工商業(yè)儲(chǔ)能系統(tǒng)的散熱需求。
液冷系統(tǒng)
（一）結(jié)構(gòu)
1. 冷卻液箱：儲(chǔ)存冷卻液。
2. 循環(huán)泵：提供冷卻液循環(huán)的動(dòng)力。
3. 液冷管道：分布在儲(chǔ)能系統(tǒng)中，與電池模組等發(fā)熱部件緊密接觸。
4. 熱交換器：用于與外部環(huán)境進(jìn)行熱交換，對(duì)冷卻液進(jìn)行降溫處理。
5. 溫度傳感器：監(jiān)測(cè)系統(tǒng)內(nèi)溫度。
大秦?cái)?shù)能工商儲(chǔ)能液冷一體柜DH200Y
（二）工作原理
循環(huán)泵驅(qū)動(dòng)冷卻液在液冷管道中流動(dòng)。當(dāng)電池模組發(fā)熱時(shí)，熱量傳遞給與之接觸的冷卻液。載熱的冷卻液流經(jīng)熱交換器，與外部環(huán)境進(jìn)行熱交換，冷卻液溫度降低。冷卻后的冷卻液繼續(xù)循環(huán)回到電池模組處，再次吸收熱量，如此不斷循環(huán)，實(shí)現(xiàn)對(duì)儲(chǔ)能系統(tǒng)的持續(xù)散熱。溫度傳感器實(shí)時(shí)反饋溫度信息，以便控制系統(tǒng)對(duì)循環(huán)泵的工作狀態(tài)等進(jìn)行調(diào)節(jié)，確保系統(tǒng)始終保持在合適的溫度范圍內(nèi)，保障儲(chǔ)能系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行和性能發(fā)揮。
了解完風(fēng)冷、液冷的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和工作原理，對(duì)儲(chǔ)能系統(tǒng)散熱有了基礎(chǔ)認(rèn)知，我們?cè)賮?lái)看看風(fēng)冷、液冷的優(yōu)勢(shì)和局限性，其中有不少關(guān)鍵要點(diǎn)需要仔細(xì)權(quán)衡。
| 技術(shù)路線 | 優(yōu)勢(shì) | 局限性 |
風(fēng)冷 | 成本較低：通常在初期設(shè)備投入和維護(hù)方面成本相對(duì)不高。 簡(jiǎn)單可靠：系統(tǒng)結(jié)構(gòu)相對(duì)簡(jiǎn)單，不易出現(xiàn)復(fù)雜的故障。 | 散熱效率有限：在一些高功率密度或高溫環(huán)境下，可能難以滿足散熱需求。特別是當(dāng)面臨高功率密度的運(yùn)行場(chǎng)景或者處于高溫環(huán)境時(shí)，風(fēng)冷可能較難有效地將熱量及時(shí)散發(fā)出去。 溫度均勻性較差：可能導(dǎo)致部分電芯溫度過(guò)高，對(duì)電池的性能和壽命會(huì)產(chǎn)生一定影響。 |
液冷 | 散熱效率高：散熱效率非常出色，能更好地應(yīng)對(duì)高功率和高熱量的情況。 控溫精準(zhǔn)：液冷能夠?qū)崿F(xiàn)較為精準(zhǔn)的溫度控制，有助于保持電芯溫度的一致性，延長(zhǎng)電池壽命。 空間優(yōu)勢(shì)：可幫助系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)更為緊湊的設(shè)計(jì)，在空間利用方面具有優(yōu)勢(shì)，能量密度高。 | 成本較高：包括初期的設(shè)備投入以及后續(xù)的維護(hù)成本。 系統(tǒng)復(fù)雜：液冷系統(tǒng)較為復(fù)雜，存在如漏液等潛在風(fēng)險(xiǎn)，需要進(jìn)行更為精細(xì)的管理和維護(hù)。 |
因此，如果是小型儲(chǔ)能項(xiàng)目，對(duì)成本較為敏感，且運(yùn)行環(huán)境溫度相對(duì)不高，風(fēng)冷可能是較為合適的選擇；而對(duì)于大型的、高功率密度的儲(chǔ)能電站，特別是在炎熱地區(qū)，液冷可能更能保障系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行和電池壽命。
其實(shí)針對(duì)不同的工商業(yè)儲(chǔ)能場(chǎng)景，也有不同的適用性推薦，我們來(lái)看看各個(gè)場(chǎng)景下的實(shí)際應(yīng)用：
●數(shù)據(jù)中心：
液冷更具優(yōu)勢(shì)：數(shù)據(jù)中心對(duì)散熱要求極為嚴(yán)格，液冷能夠?qū)崿F(xiàn)高效精準(zhǔn)的溫度控制，保障服務(wù)器等設(shè)備穩(wěn)定運(yùn)行，避免過(guò)熱導(dǎo)致的故障。
風(fēng)冷可作為輔助：在一些小型數(shù)據(jù)中心或特定區(qū)域，風(fēng)冷可作為補(bǔ)充散熱手段。
●工廠車間：
視情況而定：如果車間環(huán)境溫度相對(duì)穩(wěn)定且對(duì)儲(chǔ)能系統(tǒng)性能要求不是極高，風(fēng)冷可能適用；但若是有高功率輸出、頻繁充放電需求，液冷則更合適。
空間因素影響：空間較為局促的車間，風(fēng)冷可能因其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單更易布局；而空間充足的情況下，液冷可更好發(fā)揮優(yōu)勢(shì)。
●商業(yè)建筑：
風(fēng)冷可能優(yōu)先考慮：對(duì)于一般的商業(yè)建筑儲(chǔ)能，風(fēng)冷的成本較低且能滿足基本散熱需求，尤其是環(huán)境條件較好時(shí)。
高端商業(yè)場(chǎng)所液冷有潛力：如大型購(gòu)物中心等對(duì)儲(chǔ)能系統(tǒng)可靠性要求高的場(chǎng)所，液冷可保障長(zhǎng)時(shí)間穩(wěn)定運(yùn)行。
●偏遠(yuǎn)地區(qū)工商業(yè)：
風(fēng)冷較合適：考慮到維護(hù)便利性和成本，風(fēng)冷相對(duì)更易操作和管理。
液冷若條件允許也可行：若有專業(yè)維護(hù)團(tuán)隊(duì)且對(duì)性能要求高，液冷也可應(yīng)用。
●可再生能源配套儲(chǔ)能：
液冷適合大規(guī)模系統(tǒng)：與大規(guī)?？稍偕茉唇Y(jié)合時(shí)，液冷能更好應(yīng)對(duì)高功率和復(fù)雜工況。
風(fēng)冷可用于小型系統(tǒng)：小型可再生能源配套的儲(chǔ)能，風(fēng)冷可能是經(jīng)濟(jì)實(shí)惠的選擇。
總的來(lái)說(shuō)，需要綜合考慮多種因素來(lái)選擇更適合自己的工商業(yè)儲(chǔ)能產(chǎn)品，包括散熱需求、成本預(yù)算、環(huán)境條件、系統(tǒng)規(guī)模等。且在產(chǎn)品同質(zhì)化嚴(yán)重的今天，除了風(fēng)冷、液冷以外，是否還有第三種、第四種新的方式出現(xiàn)呢？值得我們?nèi)ニ伎肌?/p>
