Hej! Som dodávateľom tekutého chladenia a dnes sa chcem porozprávať o tom, ako vypočítať chladiacu kapacitu potrebnú pre bess s tekutým chladením.
Predtým, ako sa ponoríme do výpočtu, porovnajme sa rýchloChladiaci vzduchaTekuté chladenie. Chladenie vzduchu je tradičnejšia metóda. Používa vzduch na rozptýlenie tepla zo systému skladovania energie batérie (BESS). Je to relatívne jednoduché a nízke - náklady, ale má svoje obmedzenia. Vzduch má v porovnaní s kvapalinami nižšiu tepelnú kapacitu, čo znamená, že pri rýchlom odstraňovaní veľkého množstva tepla nie je taký účinný.
Na druhej strane tekuté chladenie je hra - menič. Môže prenášať teplo oveľa efektívnejšie, pretože kvapaliny majú vyššiu špecifickú tepelnú kapacitu. To má za následok lepšiu reguláciu teploty v rámci BESS, čo je rozhodujúce pre výkon batérie a životnosť.
Teraz sa dostaneme do nitty - odvážny výpočet chladiacej kapacity.
Krok 1: Určite generovanie tepla Bessa
Prvá vec, ktorú musíme urobiť, je zistiť, koľko tepla generuje bess. Existuje niekoľko faktorov, ktoré prispievajú k tvorbe tepla v Bess.
Vnútorný odpor batérie
Batérie majú vnútorný odpor. Keď prúd tečie cez batériu, časť elektrickej energie sa kvôli tomuto odporu premení na teplo. Vzorec tepla generovaného vnútorným odporom je (q = i^{2} r), kde (q) je generované teplo, (i) je prúd pretekajúci batériou a (r) je vnútorný odpor batérie.
Napríklad, ak máme batériu s vnútorným odporom (r = 0,1 \ omega) a prúd (i = 10a) cez ňu, potom generované teplo (q = (10)^{2} \ time0,1 = 10W).
Chemické reakcie
Počas procesov nabíjania a vypúšťania sa vo vnútri batérie vyskytujú chemické reakcie. Tieto reakcie môžu tiež vytvárať teplo. Množstvo tepla generovaného z chemických reakcií závisí od chémie batérie, stavu nabíjania (SOC) a rýchlosti vybíjania nabíjania.
Výrobcovia zvyčajne poskytujú údaje o miere výroby tepla na jednotku priepustnosti energie. Povedzme, že pre určitý typ lítium -iónovej batérie výrobca uvádza, že rýchlosť výroby tepla je (0,05 W/WH) priepustnosti energie. Ak má náš BESS počas cyklu nabíjania alebo vypúšťania energiu priepustnosti (1 000Wh), potom teplo generované z chemických reakcií je (0,05 \ time1000 = 50 W).
Iné zdroje
Existujú aj ďalšie menšie zdroje tepla, ako napríklad teplo generované systémom na správu batérií (BMS) a akúkoľvek elektroniku energie spojenej s BESS. Zvyčajne sa dajú odhadnúť na základe spotreby energie týchto komponentov. Napríklad, ak BMS spotrebuje (5 W) energie, môžeme predpokladať, že tento (5W) sa tiež premení na teplo.
Aby sme dosiahli celkovú tvorbu tepla Bess, zhrnujeme teplo generované zo všetkých týchto zdrojov. Povedzme, že z vnútornej rezistencie máme (10 W), z chemických reakcií, ktoré máme (50 W) a z iných zdrojov, ktoré máme (5 W). Potom celková tvorba tepla (q_ {celkový} = 10 + 50 + 5 = 65 W).
Krok 2: Zvážte okolité podmienky
Okolitá teplota a vlhkosť môžu mať významný vplyv na požiadavky na chladenie. V horúcom a vlhkom prostredí musí chladiaci systém tvrdšie pracovať, aby odstránil teplo z Bess.
Musíme zvážiť maximálnu očakávanú okolitú teplotu. Povedzme, že maximálna očakávaná teplota okolia v mieste, kde bude nainštalovaný BESS, je (35^{\ Circ} c). Chladiaci systém musí byť schopný udržiavať teplotu batérie v bezpečnom prevádzkovom rozsahu, zvyčajne okolo (20 - 30^{\ Circ} c).
Ak je okolitá teplota blízko alebo nad hornú hranicu bezpečnej prevádzkovej teploty batérie, požadovaná chladiaca kapacita bude oveľa vyššia.
Krok 3: Vypočítajte chladiacu kapacitu
Akonáhle sme určili celkové generovanie tepla BESS a zvážilo sa okolité podmienky, môžeme vypočítať chladiacu kapacitu.
Chladiaca kapacita (C) sa zvyčajne meria vo wattoch (W) alebo britských tepelných jednotkách za hodinu (Btu/h). Na konverziu z wattov na BTU/H používame konverzný faktor (1W = 3,412BTU/H).
Chladiaca kapacita by sa mala rovnať alebo väčšia ako celková tvorba tepla BESS, aby sa zabezpečilo, že teplota batérie je udržiavaná v bezpečnom prevádzkovom rozsahu.
Predpokladajme, že naša celková tvorba tepla (q_ {total} = 65 W). V Btu/H je to (65 \ krát3,412 = 221,78Btu/h). Náš chladiaci systém by teda mal mať chladiacu kapacitu najmenej (221,78BTU/h) (alebo (65 W)).
Musíme však tiež pridať bezpečnostnú maržu. Je to preto, že v generovaní tepla by mohli dôjsť k kolísaniu, alebo by mohli byť okolité podmienky horšie, ako sa očakávalo. Bežná bezpečnostná marža je okolo (10 - 20%).
Ak k našej požiadavke na chladenie (65 W) pridáme (20%) bezpečnostnú maržu, požadovaná chladiaca kapacita je (65 \ krát (1 + 0,2) = 78 W) alebo (78 \ times3,412 = 266,14BTU/h).
Krok 4: Vyberte správny systém chladenia tekutín
Po výpočte požadovanej chladiacej kapacity musíme zvoliť správny systém chladenia kvapaliny. K dispozícii sú rôzne typy chladiacich systémov tekutín, napríklad priame chladenie buniek a nepriame chladenie.
Priame - na - bunkové chladenie zahŕňa priamo kontaktovanie chladiacej kvapaliny kvapaliny s batériovými bunkami. Toto poskytuje veľmi efektívny prenos tepla, ale vyžaduje zložitejší návrh, aby sa zabezpečilo, že chladivo nepoškodí bunky.
Na druhej strane nepriame chladenie používa výmenník tepla na prenos tepla z batérie do chladiacej kvapaliny. Je to o niečo menej efektívne, ale vo všeobecnosti je ľahšie implementovať a udržiavať.
Pri výbere kvapalného chladiaceho systému musíme tiež zvážiť faktory, ako je prietok chladiacej kvapaliny, typ chladiacej kvapaliny (napr. Zmesi vody - glykol sa bežne používajú) a spotreba energie samotného chladiaceho systému.
Záver
Výpočet chladiacej kapacity potrebnej pre BESS s chladením kvapaliny je viac krokový proces. Zahŕňa to určenie generovania tepla Bess, berúc do úvahy okolité podmienky, pridanie bezpečnostného okraja a následné výbery správneho chladiaceho systému kvapaliny.
Ako dodávateľ tekutého chladenia BESS máme odborné znalosti a výrobky, ktoré vám pomôžu so všetkými týmito krokmi. Či už ste vo fáze plánovania nového projektu BESS alebo sa snažíte vylepšiť existujúci systém, môžeme vám poskytnúť najlepšie riešenia.
Ak máte záujem dozvedieť sa viac o našom tekutom chladení alebo chcete diskutovať o svojich konkrétnych požiadavkách na chladenie, neváhajte sa osloviť. Sme tu, aby sme vám pomohli čo najlepšie využiť váš Bess a zabezpečiť, aby bol jeho dlhý výkon a spoľahlivosť. Začnime konverzáciu o vašom projekte a uvidíme, ako môžeme spolupracovať!
Odkazy
- Príručka technológie batérie: Zahŕňa rôzne aspekty generovania a výkonu tepla batérie.
- Dátové listy výrobcu: Poskytnite podrobné informácie o chémii batérie, rýchlosti výroby tepla a ďalších relevantných parametrov.