מדוע לבחור בקירור נוזלי כפתרון הקירור לטכנולוגיית אגירת אנרגיה
מערכת בקרת הטמפרטורה היא ערובה חשובה לבטיחות אחסון אנרגיה. עם הגדלת הקיבולת המותקנת של תחנות כוח לאחסון אנרגיה, בעיות בטיחות הפכו לגורם המגביל הליבה לקידום ויישום אחסון אנרגיה בקנה מידה גדול. איך להשיג אבטחת אגירת אנרגיה היא נושא מוערך מאוד בכל התעשייה ואפילו בארץ. ביניהם, טכנולוגיית קירור נוזלי היא המודאגת ביותר. אז מדוע טכנולוגיה נוזלית מועדפת יותר על ידי השוק?
קירור נוזלי מתייחס לשימוש בנוזל במגע עם מקור חום לצורך קירור. על פי שיטות חילופי החום המגע השונות בין נוזל הקירור לשרת, ניתן לחלק אותו לקירור נוזל ישיר וקירור נוזלי עקיף. קירור נוזלים עקיף מבוסס בעיקר על טכנולוגיית קירור נוזלי פלטה קרה, בעוד שקירור נוזלים ישיר מבוסס בעיקר על טכנולוגיית קירור נוזל טבילה. המרכיבים הבסיסיים של מערכת הקירור הנוזלית של אגירת האנרגיה כוללים: לוח קירור נוזלי, יחידת קירור נוזלי (מחמם אופציונלי), צינור קירור נוזלי (כולל חיישן טמפרטורה ושסתום), רתמת חיווט במתח גבוה ונמוך; נוזל קירור (תמיסה מימית אתילן גליקול) וכו'.
המסלולים הטכניים לניהול תרמי של אגירת אנרגיה כוללים בעיקר קירור אוויר, קירור נוזלי, קירור צינורות חום וקירור שינוי פאזה, ביניהם טכנולוגיות קירור צינורות חום ושינוי פאזה עדיין לא בשלות. בתרחישים של הספק נמוך, קירור האוויר נשאר מיינסטרים, בעוד שבתרחישי הספק בינוני עד גבוה, טכנולוגיית הקירור הנוזלי שולטת. למערכת הקירור הנוזלית יש יתרונות כמו קיבולת חום סגולית גבוהה וקירור מהיר, שיכולים לשלוט ביעילות על טמפרטורת הסוללה ולהבטיח את הפעולה היציבה של סוללת אגירת האנרגיה.
טכנולוגיית קירור נוזלי מאפשרת לכוון את נוזל הקירור ישירות למקור החום, תוך השגת בקרת טמפרטורה מדויקת ופיזור חום יעיל באמצעות הסעה של נוזל הקירור, ומפחיתה מאוד את הסיכון לבריחת טמפרטורה ושריפה. לעומת זאת, טכנולוגיית קירור האוויר דורשת מאוורר כדי להפריח אוויר דרך הרדיאטור, וכתוצאה מכך יעילות פיזור חום נמוכה יחסית.
ישנם נתונים המצביעים על כך שיכולת פיזור החום של נוזלים היא פי 3000 מזו של אותו נפח אוויר, והמוליכות התרמית היא פי 25 מזו של האוויר. לכן, בהשוואה לטכנולוגיית קירור אוויר, שימוש בטכנולוגיית קירור נוזלים יכול להשיג פיזור והולכה מהירים של חום, לשפר את יעילות בקרת הטמפרטורה, להפחית את התרחשות בריחת תרמית ולהפוך את העברת הטמפרטורה למהירה וטובה יותר. בנוסף, מבחינת הגנת הקופסה, עיצוב המיכל של מערכת הקירור הנוזלי יכול לתמוך ברמת הגנת IP גבוהה יותר בהשוואה למערכת קירור האוויר, שיכולה להתמודד ביעילות עם השפעות מזג אוויר שליליות כמו סופות חול.
במונחים של שימור אנרגיה, קירור נוזלי אגירת אנרגיה מנצל חילופי חום בין חומרי קירור ותאי סוללה. לעומת זאת, טכנולוגיית קירור האוויר מושפעת מגורמים כמו טמפרטורת הסביבה ומהירות הרוח, מה שמקשה על השליטה. כדי להשיג את אותה טמפרטורת סוללה ממוצעת, קירור אוויר דורש צריכת אנרגיה גבוהה פי 2-3 מקירור נוזלי.
בהשוואה למערכות מקוררות אוויר, עם הבגרות המתמשכת של טכנולוגיית מערכת קירור נוזלית ותרחישי יישום, היא יכולה לענות טוב יותר על הדרישה הדחופה של השוק להגדלת קנה המידה וצפיפות האנרגיה של מערכות אחסון אנרגיה. היתרונות המועילים שלו בצפיפות אנרגיה גבוהה, טביעת רגל נמוכה, צריכת אנרגיה עזר נמוכה ובקרת טמפרטורה עדינה ימשכו יותר תשומת לב.
