Fuente: SolarPowerWorldOnline.com
A medida que la industria se siente más cómoda con la forma en que las baterías de litio interactúan en espacios cerrados, los ingenieros de sistemas de almacenamiento de energía a gran escala están estandarizando los diseños y empacan más baterías en contenedores. Para cada nuevo contenedor de almacenamiento de energía 5-} MWH de litio-hierro-hierro (LFP) en el mercado, una cosa es segura: se utilizará un sistema de enfriamiento líquido para el control de la temperatura. Los fabricantes de Bess están renunciando a los sistemas HVAC voluminosos, ruidosos y quejan de energía para opciones más confiables basadas en refrigerantes.
Una ilustración de un sistema de refrigeración por líquidos de COMSOL, un proveedor de software de simulación para el diseño del producto.
El enfriamiento líquido como concepto es probablemente más reconocido en vehículos con motores combustibles. El motor de un automóvil quema combustible para crear energía. Parte de esa energía impulsa el automóvil hacia adelante, y el resto se convierte en calor. El motor debe mantenerse fresco, por lo que el refrigerante/anticongelante pasa a través de bombas y mangueras y funciona con el radiador para reducir las temperaturas. Los sistemas de enfriamiento líquido en Bess funcionan de la misma manera: los ciclos de refrigerante alrededor de los paquetes de baterías para administrar el calor.
Los sistemas de refrigeración por líquidos se integran cuidadosamente en los recipientes de Bess para administrar eficientemente el calor, dijo Zhehan Yi, director de servicios públicos y ESS en CPS America. El sistema de refrigeración por líquidos en el bloque de potencia CPS 5- MWH Contence usa un control de sistema multinivel.
"Utiliza tuberías de enfriamiento y bombas que circulan el refrigerante en cada módulo de batería para controlar uniformemente la temperatura", dijo. "Hay una unidad de enfriamiento en el compartimento eléctrico que intercambia el fuego y enfría el refrigerante para la circulación".
El enfriamiento por aire sigue siendo una solución de gestión térmica común para Bess. Utiliza aire para disipar el calor, generalmente con ventiladores, disipadores de calor, sistemas de aire acondicionado y otros componentes de HVAC. No hay nada de malo en el enfriamiento por aire, pero el enfriamiento líquido tiene beneficios más consistentes, dijo Yi.
"La refrigeración por líquidos tiene una mayor capacidad de enfriamiento y puede manejar la temperatura de manera más uniforme. Está menos afectado por la temperatura externa", dijo. "También reduce el ruido de la operación en comparación con el enfriamiento por aire".
El refrigerante líquido es mejor para administrar las temperaturas porque las líneas de enfriamiento están más cerca de cada módulo de batería. El aire de los ventiladores solo puede alcanzar tantos módulos, y la temperatura de ese aire depende de condiciones externas. No confiar en los fanáticos significa que los sitios no tendrán un zumbido constante de operación, un beneficio auditivo bienvenido para quienes trabajan y viven cerca.
La marca de almacenamiento electrónico de Canadian Solar de contenedores 5-} MWh utilizando enfriamiento líquido.
Menos componentes de HVAC también disminuyen el consumo de electricidad auxiliar. Aunque Bess almacena energía para necesidades de red y sitios más grandes, sí necesitan electricidad para el mantenimiento. Los sistemas de enfriamiento líquido contenidos usan menos electricidad que HVAC, lo que hace que Bess sea más eficiente.
En cuanto al mantenimiento, los sistemas de refrigeración por líquidos de Bess necesitan chequeos regulares como el sistema de un automóvil. Los niveles de refrigerante deben verificarse junto con el desgaste de las piezas móviles como las bombas. Los sensores en el sistema advertirán a los operadores cuando una parte o proceso esté fallando, dijo Yi.
Quizás el mayor beneficio de usar la refrigeración por líquido para el control de la temperatura en Bess es permitir más capacidad de almacenamiento en un espacio más pequeño. Eliminar la mayoría de un sistema HVAC y una mejor gestión de la temperatura del módulo individual significa que se pueden colocar más bastidores de baterías en los contenedores. La refrigeración por líquidos es mejor para prevenir la escalada de fugas térmicas, una gran preocupación para los propietarios de sistemas.
Muchas marcas populares de Bess han introducido modelos 5- MWH en los últimos años, gracias a la refrigeración por líquidos. Hithium se ha graduado al siguiente nivel: A 6. 25- contenedor MWh en el mismo 20- ftpprint. Esta última incorporación a la línea Hithium ∞Block aún no está disponible para el mercado norteamericano (con suerte, llegando a Q 2 2025), pero está en línea para las pruebas UL 9540A, lo que determina cómo funcionan los sistemas en escenarios de fugas térmicas. Los modelos MWH 5- de la compañía completaron con éxito la prueba para recibir la certificación, por lo que la expectativa es la misma para la versión más grande.
¿Qué tan grande puede ir Bess? La I + D de la capacidad de las células de litio es un esfuerzo para siempre, y su hogar en contenedores final probablemente usará la refrigeración por líquidos para mantenerse cómodo, hasta la próxima gran idea en el control de la temperatura.