Aplicações das placas refrigeradas por líquido no novo sector energético!

As placas resfriadas por líquido são componentes essenciais de gerenciamento térmico amplamente aplicados na nova indústria de energia. Eles oferecem controle preciso de temperatura, maior eficiência operacional, maior vida útil e maior segurança operacional, e se tornaram uma configuração padrão para novos equipamentos de energia de alta potência. Abaixo estão seus principais cenários de aplicação:

1. Veículos de Nova Energia (NEVs)

   Este é o maior e mais maduro campo de aplicação.

   1. Sistemas de bateria de energia

      Placas resfriadas por líquido são montadas na parte inferior ou lateral dos módulos/conjuntos de bateria para formar um circuito fechado de circulação de líquido. Eles mantêm a temperatura operacional da bateria de forma constante entre 20–35 °C, com uma diferença de temperatura de 2,5 °C.

      Valores-chave:Suporta carregamento ultrarrápido de 2C ~ 5C, reduz muito os riscos de fuga térmica, estabiliza a autonomia e prolonga a vida útil da bateria para mais de 15 anos.

      Estruturas principais:Canais serpentinos, canais de fluxo paralelo e placas frias integradas entre camadas para células de bateria de alta densidade.

   2. Controladores de motores e módulos IGBT

      Placas refrigeradas a líquido de dupla face ou pin-fin são adotadas para dissipação de calor de dispositivos de energia IGBT e SiC. Eles mantêm a temperatura da junção abaixo de 60 °C.

      Vantagens:Aumente a eficiência de conversão de energia em 1% –1,5% e adapte-se às condições operacionais de alta frequência e alta potência de plataformas de alta tensão de 800V.

   3. Pilhas de carregamento refrigeradas a líquido

      Placas refrigeradas a líquido são usadas para dissipação de calor de pistolas de carga, cabos e unidades de energia internas. Eles triplicam a capacidade de transporte de corrente e permitem carregamento público ultrarrápido.

2. Sistemas de armazenamento de energia

   Uma via de rápido crescimento com demanda de mercado em grande escala, amplamente utilizada em estações de armazenamento de energia do lado da rede, industriais e comerciais e em contêineres.

   1. Armazenamento de energia tipo gabinete e contêiner

      As placas frias se ajustam perfeitamente aos módulos de bateria. A solução aquosa mista de glicol serve como refrigerante, controlando o desvio geral de temperatura dentro de ±2 °C.

      Destaques:Reduza o consumo de energia auxiliar em mais de 30% em comparação com o resfriamento a ar, melhore a consistência da bateria e o ciclo de vida em mais de 20% e aumente a eficiência de ida e volta (RTE) de todo o sistema para mais de 93,5%.

      Tendência de aplicação:O resfriamento total por líquido tornou-se a tendência principal para projetos de armazenamento de energia em grande escala acima de 1 GWh.

   2. Resfriamento líquido por imersão (cenários de alta densidade)

      Combinado com placas resfriadas por líquido e líquido fluorado isolante, é aplicado em cenários de densidade de fluxo de calor superalta, com PUE tão baixo quanto 1,02.

3. Indústria Fotovoltaica

   Implantado principalmente para dissipação de calor de equipamentos de energia e módulos fotovoltaicos em usinas fotovoltaicas.

   1. Inversores fotovoltaicos

      Placas refrigeradas a líquido de alto desempenho com microcanais ou estruturas pin-fin são usadas para resfriar unidades IGBT de inversores centralizados e string de 1500V. Com excelente resistência à corrosão externa, eles atendem aos requisitos de serviço de 25 anos para usinas de energia.

      Beneficiar:Aumente a eficiência de conversão de energia em 0,8%–1,2% e reduza as taxas de falhas do equipamento.

   2. Sistemas Integrados PV-ESS

      Os inversores e as baterias de armazenamento de energia compartilham um circuito unificado de refrigeração líquida, apresentando alta integração, controle de temperatura consistente e custos operacionais gerais mais baixos.

   3. Sistemas fotovoltaicos-térmicos (PVT)

      Placas refrigeradas a líquido são fixadas na parte traseira dos módulos fotovoltaicos. Eles reduzem a temperatura operacional do módulo para aumentar a geração de energia e reciclam o calor residual para aquecimento ou uso industrial. A taxa abrangente de utilização de energia solar sobe para 40% –50%.

4. Indústria de energia eólica

   Principalmente para dissipação de calor de conversores em turbinas eólicas onshore e offshore.

   Aplicativo:Placas refrigeradas a líquido anti-névoa salina e anticorrosão personalizadas são equipadas para conversores eólicos de alta potência de 3MW+.

   Desempenho:Estabilize a operação do equipamento em ambientes marinhos e desérticos adversos, melhore a eficiência de conversão em 0,5% a 1% e estenda a vida útil para 20 anos.

5. Principais vantagens e tendências do setor
   1. Principais vantagens
      • Excelente dissipação de calor: Baixa resistência térmica, adequada para equipamentos com densidade de fluxo de calor superior a 50 W/cm².
      • Controle preciso de temperatura: Diferença estreita de temperatura para evitar pontos quentes locais e atenuação de componentes.
      • Alta confiabilidade: Alcance o nível de proteção IP65, resistente a poeira, umidade e névoa salina.
      • Economia de energia: Reduz bastante o consumo de energia auxiliar em comparação com o resfriamento a ar tradicional.
   2. Tendências de Desenvolvimento
      • Atualização de material: A liga de alumínio tradicional permanece dominante; compósitos de cobre-alumínio e novos materiais compósitos são gradualmente aplicados.
      • Otimização estrutural: Microcanais, canais de fluxo otimizados para topologia e placas frias intercaladas tornam-se populares.
      • Integração de sistemas: Soluções integradas de refrigeração líquida para veículos, armazenamento de energia, energia fotovoltaica e eólica estão se desenvolvendo rapidamente.
      • Adaptação a dispositivos de banda larga: resfriamento líquido dupla face e placas frias de alta eficiência atendem a dispositivos SiC de alta frequência.