เหตุใดจึงเลือกระบบระบายความร้อนด้วยของเหลวเป็นโซลูชั่นระบายความร้อนสำหรับเทคโนโลยีกักเก็บพลังงาน

ระบบควบคุมอุณหภูมิเป็นการรับประกันที่สำคัญสำหรับความปลอดภัยในการจัดเก็บพลังงาน ด้วยกำลังการผลิตติดตั้งที่เพิ่มขึ้นของโรงไฟฟ้ากักเก็บพลังงาน ปัญหาด้านความปลอดภัยจึงกลายเป็นปัจจัยจำกัดหลักสำหรับการส่งเสริมและการประยุกต์ใช้กักเก็บพลังงานขนาดใหญ่ในปัจจุบัน การบรรลุความปลอดภัยในการจัดเก็บพลังงานถือเป็นประเด็นที่มีมูลค่าสูงในอุตสาหกรรมทั้งหมดและแม้แต่ในประเทศ เทคโนโลยีระบายความร้อนด้วยของเหลวเป็นสิ่งที่น่ากังวลมากที่สุด แล้วทำไมเทคโนโลยีของเหลวถึงได้รับความนิยมจากตลาดมากกว่า?

การระบายความร้อนด้วยของเหลวหมายถึงการใช้ของเหลวสัมผัสกับแหล่งความร้อนเพื่อทำความเย็น ตามวิธีการแลกเปลี่ยนความร้อนแบบสัมผัสที่แตกต่างกันระหว่างสารหล่อเย็นและเซิร์ฟเวอร์ สามารถแบ่งออกเป็นการระบายความร้อนด้วยของเหลวโดยตรงและการระบายความร้อนด้วยของเหลวโดยอ้อม การระบายความร้อนด้วยของเหลวทางอ้อมนั้นใช้เทคโนโลยีการระบายความร้อนด้วยของเหลวแบบแผ่นเย็นเป็นหลัก ในขณะที่การระบายความร้อนด้วยของเหลวโดยตรงนั้นใช้เทคโนโลยีการระบายความร้อนด้วยของเหลวแบบจุ่มเป็นหลัก ส่วนประกอบพื้นฐานของระบบระบายความร้อนด้วยของเหลวสำหรับกักเก็บพลังงานประกอบด้วย: แผ่นระบายความร้อนด้วยของเหลว หน่วยระบายความร้อนด้วยของเหลว (เครื่องทำความร้อนเสริม) ท่อระบายความร้อนด้วยของเหลว (รวมถึงเซ็นเซอร์อุณหภูมิและวาล์ว) ชุดสายไฟแรงดันสูงและต่ำ น้ำยาหล่อเย็น (สารละลายน้ำเอทิลีนไกลคอล) ฯลฯ

เส้นทางทางเทคนิคสำหรับการจัดการความร้อนในการจัดเก็บพลังงานส่วนใหญ่ประกอบด้วยการระบายความร้อนด้วยอากาศ การระบายความร้อนด้วยของเหลว การระบายความร้อนด้วยท่อความร้อน และการระบายความร้อนแบบเปลี่ยนเฟส ซึ่งในจำนวนนี้เทคโนโลยีการระบายความร้อนแบบท่อความร้อนและการเปลี่ยนเฟสยังไม่สมบูรณ์ ในสถานการณ์ที่ใช้พลังงานต่ำ การระบายความร้อนด้วยอากาศยังคงเป็นกระแสหลัก ในขณะที่ในสถานการณ์ที่ใช้พลังงานปานกลางถึงสูง เทคโนโลยีระบายความร้อนด้วยของเหลวจะมีอิทธิพลเหนือกว่า ระบบระบายความร้อนด้วยของเหลวมีข้อดี เช่น ความจุความร้อนจำเพาะสูงและการทำความเย็นที่รวดเร็ว ซึ่งสามารถควบคุมอุณหภูมิของแบตเตอรี่ได้อย่างมีประสิทธิภาพ และรับประกันการทำงานที่เสถียรของแบตเตอรี่เก็บพลังงาน

เทคโนโลยีระบายความร้อนด้วยของเหลวช่วยให้สารหล่อเย็นมุ่งตรงไปยังแหล่งความร้อน ทำให้สามารถควบคุมอุณหภูมิได้อย่างแม่นยำและกระจายความร้อนอย่างมีประสิทธิภาพผ่านการหมุนเวียนของสารหล่อเย็น ซึ่งช่วยลดความเสี่ยงที่อุณหภูมิจะหนีหายไปและเพลิงไหม้ได้อย่างมาก ในทางตรงกันข้าม เทคโนโลยีระบายความร้อนด้วยอากาศต้องใช้พัดลมในการเป่าลมผ่านหม้อน้ำ ส่งผลให้ประสิทธิภาพการกระจายความร้อนค่อนข้างต่ำ
มีข้อมูลที่ระบุว่าความสามารถในการกระจายความร้อนของของเหลวคือ 3,000 เท่าของปริมาตรอากาศเท่ากัน และค่าการนำความร้อนคือ 25 เท่าของอากาศ ดังนั้น เมื่อเปรียบเทียบกับเทคโนโลยีระบายความร้อนด้วยอากาศ การใช้เทคโนโลยีระบายความร้อนด้วยของเหลวสามารถกระจายความร้อนและการนำความร้อนได้อย่างรวดเร็ว ปรับปรุงประสิทธิภาพการควบคุมอุณหภูมิ ลดการเกิดความร้อนที่ไหลออก และทำให้การถ่ายเทอุณหภูมิเร็วขึ้นและดีขึ้น นอกจากนี้ ในแง่ของการป้องกันกล่อง การออกแบบคอนเทนเนอร์ของระบบระบายความร้อนด้วยของเหลวสามารถรองรับระดับการป้องกัน IP ที่สูงกว่าเมื่อเปรียบเทียบกับระบบระบายความร้อนด้วยอากาศ ซึ่งสามารถรับมือกับผลกระทบจากสภาพอากาศที่เลวร้าย เช่น พายุทราย ได้อย่างมีประสิทธิภาพ

ในแง่ของการอนุรักษ์พลังงาน การระบายความร้อนด้วยของเหลวเพื่อกักเก็บพลังงานใช้การแลกเปลี่ยนความร้อนระหว่างสารทำความเย็นและเซลล์แบตเตอรี่ ในทางตรงกันข้าม เทคโนโลยีการระบายความร้อนด้วยอากาศได้รับผลกระทบจากปัจจัยต่างๆ เช่น อุณหภูมิสิ่งแวดล้อมและความเร็วลม ทำให้ควบคุมได้ยาก เพื่อให้อุณหภูมิแบตเตอรี่เฉลี่ยเท่ากัน การระบายความร้อนด้วยอากาศต้องใช้พลังงานสูงกว่าการระบายความร้อนด้วยของเหลว 2-3 เท่า

เมื่อเปรียบเทียบกับระบบระบายความร้อนด้วยอากาศ ด้วยเทคโนโลยีระบบระบายความร้อนด้วยของเหลวและสถานการณ์การใช้งานที่เติบโตอย่างต่อเนื่อง สามารถตอบสนองความต้องการเร่งด่วนของตลาดได้ดีขึ้นสำหรับขนาดที่เพิ่มขึ้นและความหนาแน่นของพลังงานของระบบกักเก็บพลังงาน ข้อได้เปรียบที่เป็นข้อได้เปรียบในด้านความหนาแน่นของพลังงานสูง ปริมาณการใช้ต่ำ การใช้พลังงานเสริมต่ำ และการควบคุมอุณหภูมิที่ดีจะดึงดูดความสนใจได้มากขึ้น