خنک‌کننده بادی یا خنک‌کننده مایع؟ بهترین گزینه برای سیستم‌های ذخیره انرژی

فناوری دفع حرارت، کلید طراحی و استفاده از سیستم‌های ذخیره انرژی است. این فناوری، عملکرد پایدار سیستم را تضمین می‌کند. در حال حاضر، خنک‌سازی با هوا و خنک‌سازی با مایع، دو روش رایج برای دفع حرارت هستند. تفاوت بین این دو چیست؟

تفاوت ۱: اصول مختلف اتلاف گرما

خنک‌کننده هوا برای دفع گرما و کاهش دمای سطح تجهیزات، به جریان هوا متکی است. دمای محیط و جریان هوا بر اتلاف گرما تأثیر می‌گذارند. خنک‌کننده هوا برای کانال هوا به فاصله‌ای بین قطعات تجهیزات نیاز دارد. بنابراین، تجهیزات دفع گرما که با هوا خنک می‌شوند اغلب بزرگ هستند. همچنین، کانال باید گرما را با هوای بیرون تبادل کند. این بدان معناست که ساختمان نمی‌تواند از محافظت قوی برخوردار باشد.

خنک‌کننده مایع با گردش مایع، خنک می‌شود. قطعات تولیدکننده گرما باید با سینک حرارتی در تماس باشند. حداقل یک طرف دستگاه دفع گرما باید صاف و منظم باشد. خنک‌کننده مایع، گرما را از طریق خنک‌کننده مایع به بیرون منتقل می‌کند. خود تجهیزات دارای مایع هستند. تجهیزات خنک‌کننده مایع می‌توانند به سطح حفاظت بالایی دست یابند.

تفاوت ۲: سناریوهای مختلف قابل اجرا به قوت خود باقی می‌مانند.

خنک‌کننده هوا به طور گسترده در سیستم‌های ذخیره انرژی استفاده می‌شود. آن‌ها در اندازه‌ها و انواع مختلفی، به ویژه برای استفاده در فضای باز، موجود هستند. اکنون این فناوری پرکاربردترین فناوری خنک‌کننده است. سیستم‌های تبرید صنعتی از آن استفاده می‌کنند. همچنین در ایستگاه‌های پایه برای ارتباطات استفاده می‌شود. در مراکز داده و برای کنترل دما استفاده می‌شود. بلوغ فنی و قابلیت اطمینان آن به طور گسترده اثبات شده است. این امر به ویژه در سطوح توان متوسط ​​و پایین، که خنک‌کننده هوا هنوز غالب است، صادق است.

خنک‌کننده مایع برای پروژه‌های ذخیره‌سازی انرژی در مقیاس بزرگ مناسب‌تر است. خنک‌کننده مایع زمانی بهترین گزینه است که باتری چگالی انرژی بالایی داشته باشد. همچنین وقتی که باتری به سرعت شارژ و دشارژ می‌شود و همچنین وقتی که دما تغییرات زیادی دارد، مناسب است.

تفاوت ۳: اثرات مختلف اتلاف گرما

اتلاف حرارت در خنک‌کننده‌های هوایی به راحتی تحت تأثیر محیط خارجی قرار می‌گیرد. این شامل مواردی مانند دمای محیط و جریان هوا می‌شود. بنابراین، ممکن است نیازهای اتلاف حرارت تجهیزات پرقدرت را برآورده نکند. خنک‌کننده‌های مایع در اتلاف حرارت بهتر عمل می‌کنند. می‌توانند دمای داخلی تجهیزات را به خوبی کنترل کنند. این امر پایداری تجهیزات را بهبود می‌بخشد و عمر مفید آنها را افزایش می‌دهد.

تفاوت ۴: پیچیدگی طراحی همچنان پابرجاست.

خنک‌سازی با هوا ساده و شهودی است. این کار عمدتاً شامل نصب فن خنک‌کننده و طراحی مسیر هوا است. هسته اصلی آن، چیدمان تهویه مطبوع و کانال‌های هوا است. هدف از این طراحی، دستیابی به تبادل حرارت مؤثر است.

طراحی خنک‌کننده مایع پیچیده‌تر است و بخش‌های زیادی دارد. این بخش‌ها شامل چیدمان سیستم مایع، انتخاب پمپ، جریان مایع خنک‌کننده و مراقبت از سیستم می‌شوند.

تفاوت ۵: هزینه‌ها و الزامات نگهداری متفاوت.

هزینه اولیه سرمایه‌گذاری برای خنک‌کننده هوا کم و نگهداری آن ساده است. با این حال، سطح حفاظت نمی‌تواند به IP65 یا بالاتر برسد. گرد و غبار ممکن است در تجهیزات جمع شود. این امر نیاز به تمیز کردن منظم دارد و هزینه‌های نگهداری را افزایش می‌دهد.

خنک‌کننده مایع هزینه اولیه بالایی دارد. و سیستم مایع نیاز به نگهداری دارد. با این حال، از آنجا که در تجهیزات، ایزولاسیون مایع وجود دارد، ایمنی آن بالاتر است. مایع خنک‌کننده فرار است و باید مرتباً آزمایش و دوباره پر شود.

تفاوت ۶: مصرف برق عملیاتی مختلف بدون تغییر باقی می‌ماند.

ترکیب مصرف برق این دو متفاوت است. خنک‌کننده هوا عمدتاً شامل مصرف برق تهویه مطبوع است. همچنین شامل استفاده از فن‌های برقی انبار نیز می‌شود. خنک‌کننده مایع عمدتاً شامل مصرف برق واحدهای خنک‌کننده مایع است. همچنین شامل فن‌های برقی انبار نیز می‌شود. مصرف برق خنک‌کننده هوا معمولاً کمتر از خنک‌کننده مایع است. این در صورتی صادق است که آنها تحت شرایط یکسان باشند و نیاز به حفظ دمای یکسان داشته باشند.

تفاوت ۷: الزامات فضایی متفاوت

خنک‌کننده هوا ممکن است فضای بیشتری را اشغال کند زیرا نیاز به نصب فن و رادیاتور دارد. رادیاتور خنک‌کننده مایع کوچکتر است. می‌توان آن را فشرده‌تر طراحی کرد. بنابراین به فضای کمتری نیاز دارد. به عنوان مثال، سیستم ذخیره انرژی KSTAR 125kW/233kWh برای مشاغل و صنایع است. از خنک‌کننده مایع استفاده می‌کند و طراحی بسیار یکپارچه‌ای دارد. مساحتی تنها ۱.۳ متر مربع را پوشش می‌دهد و در فضا صرفه‌جویی می‌کند.

به طور خلاصه، خنک‌کننده هوا و خنک‌کننده مایع هر کدام مزایا و معایبی دارند. آنها در سیستم‌های ذخیره انرژی کاربرد دارند. ما باید مشخص کنیم که از کدام یک استفاده کنیم. این انتخاب به کاربرد و نیازها بستگی دارد. اگر هزینه و راندمان حرارتی مهم هستند، خنک‌کننده مایع ممکن است بهتر باشد. اما اگر نگهداری آسان و سازگاری برایتان مهم است، خنک‌کننده هوا بهتر است. البته، می‌توان آنها را برای شرایط مختلف با هم ترکیب کرد. این کار باعث می‌شود اتلاف حرارت بهتری حاصل شود.