Zastosowania płyt chłodzonych cieczą w sektorze nowej energii ！

Płyty chłodzone cieczą to podstawowe elementy zarządzania ciepłem, szeroko stosowane w nowym przemyśle energetycznym. Zapewniają precyzyjną kontrolę temperatury, lepszą wydajność operacyjną, dłuższą żywotność i zwiększone bezpieczeństwo operacyjne, i stały się standardową konfiguracją dla nowych urządzeń energetycznych o dużej mocy. Poniżej znajdują się ich główne scenariusze zastosowań:

1. Pojazdy nowej energii (NEV)

   Jest to największy i najbardziej dojrzały obszar zastosowań.

   1. Systemy akumulatorów mocy

      Płyty chłodzone cieczą są montowane na spodzie lub z boku modułów/zestawów akumulatorów, tworząc zamkniętą pętlę cyrkulacji cieczy. Utrzymują stałą temperaturę pracy akumulatora w przedziale 20–35°C przy różnicy temperatur w granicach 2,5°C.

      Kluczowe wartości:Obsługa ultraszybkiego ładowania 2C ~ 5C, znacznie zmniejsza ryzyko niekontrolowanej temperatury, stabilizuje zasięg jazdy i przedłuża żywotność baterii do ponad 15 lat.

      Główne konstrukcje:Kanały serpentynowe, kanały przepływu równoległego i osadzone międzywarstwowo płyty zimne do ogniw akumulatorowych o dużej gęstości.

   2. Sterowniki silników i moduły IGBT

      Do rozpraszania ciepła urządzeń mocy IGBT i SiC stosuje się płytki pin-fin lub dwustronne chłodzone cieczą. Utrzymują temperaturę złącza poniżej 60°C.

      Zalety:Zwiększ efektywność konwersji energii o 1%–1,5% i dostosuj się do warunków pracy wysokiej częstotliwości i dużej mocy platform wysokiego napięcia 800 V.

   3. Stosy ładujące chłodzone cieczą

      Płyty chłodzone cieczą służą do odprowadzania ciepła z pistoletów ładujących, kabli i wewnętrznych jednostek zasilających. Trzykrotnie zwiększają obciążalność prądową i umożliwiają ultraszybkie ładowanie w miejscach publicznych.

2. Systemy magazynowania energii

   Szybko rozwijający się tor cieszący się dużym popytem rynkowym, szeroko stosowany w stacjach sieciowych, przemysłowych i komercyjnych oraz w kontenerowych stacjach magazynowania energii.

   1. Szafkowe i kontenerowe magazynowanie energii

      Płyty zimne są ściśle dopasowane do modułów akumulatorowych. Mieszany wodny roztwór glikolu służy jako chłodziwo, kontrolując całkowite odchylenie temperatury w zakresie ±2°C.

      Przegląd najważniejszych wydarzeń:Zmniejsz zużycie energii pomocniczej o ponad 30% w porównaniu z chłodzeniem powietrzem, popraw spójność baterii i żywotność cykli o ponad 20% oraz zwiększ wydajność w obie strony (RTE) całego systemu do ponad 93,5%.

      Trend zastosowania:Pełne chłodzenie cieczą stało się głównym nurtem w przypadku dużych projektów magazynowania energii o mocy powyżej 1 GWh.

   2. Zanurzeniowe chłodzenie cieczą (scenariusze o dużej gęstości)

      W połączeniu z płytami chłodzonymi cieczą i izolacyjną cieczą fluorowaną, jest stosowany w scenariuszach o bardzo wysokiej gęstości strumienia ciepła, przy PUE tak niskim jak 1,02.

3. Przemysł fotowoltaiczny

   Stosowany głównie do odprowadzania ciepła z urządzeń elektroenergetycznych i modułów fotowoltaicznych w elektrowniach fotowoltaicznych.

   1. Falowniki fotowoltaiczne

      Wysokowydajne płyty chłodzone cieczą z mikrokanałami lub strukturami pin-fin są stosowane do chłodzenia jednostek IGBT w falownikach centralnych i szeregowych 1500 V. Dzięki doskonałej odporności na korozję na zewnątrz spełniają wymagania dotyczące 25-letniego okresu eksploatacji obowiązującego w elektrowniach.

      Korzyść:Zwiększ efektywność konwersji mocy o 0,8–1,2% i zmniejsz liczbę awaryjności sprzętu.

   2. Zintegrowane systemy PV-ESS

      Falowniki i akumulatory energii korzystają z jednolitej pętli chłodzenia cieczą, charakteryzującej się wysokim stopniem integracji, stałą kontrolą temperatury i niższymi całkowitymi kosztami operacyjnymi.

   3. Systemy fotowoltaiczne (PVT).

      Płyty chłodzone cieczą mocowane są z tyłu modułów fotowoltaicznych. Obniżają temperaturę roboczą modułu, aby zwiększyć wytwarzanie energii i odzyskują ciepło odpadowe do celów grzewczych lub przemysłowych. Całkowity stopień wykorzystania energii słonecznej wzrasta do 40–50%.

4. Przemysł energetyki wiatrowej

   Głównie do odprowadzania ciepła z konwerterów w lądowych i morskich turbinach wiatrowych.

   Aplikacja:Niestandardowe płyty przeciwmgielne i antykorozyjne chłodzone cieczą są przystosowane do konwerterów wiatrowych dużej mocy 3MW+.

   Wydajność:Stabilizuje pracę sprzętu w trudnych warunkach morskich i pustynnych, poprawia wydajność konwersji o 0,5–1% i wydłuża żywotność do 20 lat.

5. Podstawowe zalety i trendy branżowe
   1. Podstawowe zalety
      • Doskonałe odprowadzanie ciepła: Niski opór cieplny, odpowiedni do urządzeń o gęstości strumienia ciepła powyżej 50 W/cm².
      • Precyzyjna kontrola temperatury: Wąska różnica temperatur pozwala uniknąć lokalnych gorących punktów i tłumienia komponentów.
      • Wysoka niezawodność: Osiągnij poziom ochrony IP65, odporny na kurz, wilgoć i mgłę solną.
      • Oszczędność energii: znacznie zmniejsza zużycie energii pomocniczej w porównaniu z tradycyjnym chłodzeniem powietrzem.
   2. Trendy rozwojowe
      • Uszlachetnianie materiału: Tradycyjny stop aluminium pozostaje dominujący; Stopniowo stosowane są kompozyty miedziano-aluminiowe i nowe materiały kompozytowe.
      • Optymalizacja strukturalna: popularne stają się mikrokanały, kanały przepływowe zoptymalizowane pod kątem topologii i międzywarstwowe płyty chłodzące.
      • Integracja systemów: Szybko rozwijają się zintegrowane rozwiązania w zakresie chłodzenia cieczą dla pojazdów, magazynowania energii, fotowoltaiki i energii wiatrowej.
      • Dostosowanie do urządzeń o szerokiej przerwie energetycznej: Dwustronne chłodzenie cieczą i wysokowydajne płyty chłodzące obsługują urządzenia SiC o wysokiej częstotliwości.