محلول حراري للتبريد السائل لبطاريات الطاقة
بطاريات الطاقة هي مصادر الطاقة التي توفر الطاقة للأدوات، وغالبًا ما تشير إلى البطاريات التي توفر الطاقة للسيارات الكهربائية والقطارات الكهربائية والدراجات الكهربائية وعربات الجولف. هناك أنواع مختلفة من بطاريات الطاقة المناسبة لسيناريوهات مختلفة. وبغض النظر عن النوع، فإن التسخين المستمر أثناء التشغيل يمثل تحديًا لنظام التبريد. خاصة مع التطور السريع للسيارات الكهربائية، هناك المزيد والمزيد من البطاريات ذات التحمل الطويل والكفاءة العالية، وكان تبديد الحرارة دائمًا تقنية رئيسية. في السنوات الأخيرة، تم إدخال التبريد المبرد بالماء، والمعروف أيضًا باسم تقنية التبريد المبرد بالسائل.
يجب أن يحتوي نظام التبريد السائل النموذجي لبطاريات الطاقة على المكونات التالية: ألواح التبريد السائلة، والسوائل المتداولة، ومضخات المياه، وخطوط الأنابيب، والمبادلات الحرارية لخزان المياه. لوح تبريد سائل عبارة عن كتلة معدنية مصنوعة من النحاس أو الألومنيوم وبداخلها قناة مائية تتلامس مع البطارية وتمتص حرارتها. يتم تدوير السائل المتداول في خط الأنابيب بواسطة مضخة المياه، وسوف يتدفق السائل المتداول الذي يمتص الحرارة من البطارية بعيدًا عن اللوحة السائلة الباردة، بينما سيستمر السائل المتداول الجديد ذو درجة الحرارة المنخفضة في امتصاص الحرارة من البطارية. يربط أنبوب الماء بين مضخة الماء، وكتلة تبريد الماء، وخزان الماء، وتتمثل وظيفته في تدوير السائل المتداول في قناة مغلقة دون تسرب، مما يضمن التشغيل الطبيعي لنظام تبريد السائل. يتم استخدام خزان المياه لتخزين السائل المتداول، والمبادل الحراري هو جهاز مشابه للمشتت الحراري. ينقل السائل المتداول الحرارة إلى المشتت الحراري بمساحة سطحية كبيرة، وتقوم المروحة الموجودة على المشتت الحراري بسحب الحرارة المتدفقة إلى الهواء.
جوهر التبريد السائل وتبريد الهواء هو نفسه، باستثناء أن التبريد السائل يستخدم سائلًا متداولًا لنقل حرارة البطارية من الكتلة المبردة بالماء إلى المبادل الحراري ثم تبديدها، واستبدال المعدن المتجانس أو أنبوب الحرارة المستخدم في تبريد الهواء. جزء المبادل الحراري هو تقريبًا نسخة طبق الأصل من المبرد الذي يتم تبريده بالهواء. أكبر خصائص أنظمة التبريد السائل هما: موازنة حرارة البطارية وتشغيل منخفض الضوضاء. نظرًا للسعة الحرارية النوعية الكبيرة للمياه، يمكنها امتصاص كمية كبيرة من الحرارة والحفاظ على درجة الحرارة دون تغييرات كبيرة. يمكن التحكم بدرجة حرارة البطارية في نظام التبريد السائل بشكل جيد، ولن تسبب العمليات المفاجئة تغيرات كبيرة في درجة الحرارة الداخلية للبطارية. نظرًا لمساحة السطح الكبيرة للمبادل الحراري، لا يلزم سوى مروحة منخفضة السرعة لتبديد الحرارة، مما يحقق نتائج جيدة. ولذلك، يتم إقران التبريد السائل في الغالب بمروحة منخفضة السرعة، بالإضافة إلى ذلك، فإن ضجيج العمل لمضخة المياه ليس واضحًا بشكل عام، وبالتالي فإن نظام تبديد الحرارة العام هادئ جدًا مقارنة بنظام تبريد الهواء.
