1. المبدأ
يُعد التبريد السائل حاليًا أفضل تقنيات التبريد. ويكمن الاختلاف الرئيسي بينه وبين التبريد الهوائي التقليدي في استخدام وحدة شحن للتبريد السائل مزودة بكابل شحن خاص به. ويتلخص مبدأ تبديد الحرارة في التبريد السائل فيما يلي:
2. المزايا الأساسية
أ. الشحن السريع عالي الضغط يولد حرارة أكبر، ويتميز بتبريد سائل جيد، وضوضاء منخفضة.
التبريد الهوائي: هو عبارة عن وحدة تبريد هوائي بالإضافة إلى التبريد الطبيعيكابل الشحنتعتمد هذه التقنية على تبادل الحرارة بالهواء لخفض درجة الحرارة. في ظل التوجه العام نحو الشحن السريع عالي الجهد، يتطلب الاستمرار في استخدام التبريد الهوائي استخدام أسلاك نحاسية أكثر سمكًا؛ فضلًا عن زيادة التكلفة، سيزيد ذلك أيضًا من وزن سلك جهاز الشحن، مما يسبب إزعاجًا ومخاطر على السلامة؛ علاوة على ذلك، لا يمكن استخدام التبريد الهوائي لتبريد قلب الكابل السلكي.
التبريد السائل: استخدم وحدة تبريد سائل + تبريد سائلكابل الشحنيتم تبريد الكابلات باستخدام سائل التبريد (مثل الإيثيلين جليكول أو الزيت) المتدفق عبرها، مما يسمح للكابلات ذات المقطع العرضي الصغير بحمل تيارات عالية مع ارتفاع طفيف في درجة الحرارة. من ناحية أخرى، يعزز ذلك تبديد الحرارة ويحسن السلامة؛ ومن ناحية أخرى، يساهم قطر الكابل الأصغر في تقليل الوزن وتسهيل الاستخدام؛ بالإضافة إلى ذلك، يكاد يكون مستوى الضوضاء معدوماً لعدم وجود مروحة.
ب. يمكن للتبريد السائل أن يعمل بثبات في البيئات القاسية.
تعتمد البطاريات التقليدية على تبادل الحرارة بالهواء للتبريد، لكن مكوناتها الداخلية غير معزولة؛ إذ تتصل لوحات الدوائر وأجهزة الطاقة في وحدة الشحن مباشرةً بالبيئة الخارجية، مما قد يؤدي بسهولة إلى تعطل الوحدة. وتتسبب الرطوبة والغبار وارتفاع درجة الحرارة في ارتفاع معدل تعطل الوحدة السنوي إلى ما بين 3 و8%، أو حتى أكثر.
تعتمد أنظمة التبريد السائل على عزل كامل وحماية محكم، وتعتمد على تبادل حراري بين سائل التبريد والمشع. فهي معزولة تمامًا عن البيئة الخارجية، مما يطيل عمر الجهاز. ولذلك، فإن موثوقيتها أعلى بكثير من موثوقية أنظمة التبريد الهوائي.
ج. التبريد السائل يقلل من تكاليف التشغيل، ويزيد من عمر الخدمة، ويقلل من تكاليف دورة الحياة.
بحسب شركة هواوي للطاقة الرقمية، تعمل الركائز التقليدية في بيئات قاسية لفترات طويلة، مما يقلل عمرها الافتراضي بشكل كبير، حيث لا يتجاوز 3 إلى 5 سنوات. في الوقت نفسه، لا تتعرض المكونات الميكانيكية، مثل مراوح الخزائن ومراوح الوحدات، للتلف بسهولة فحسب، بل تتطلب أيضًا تنظيفًا وصيانة متكررين. ويتطلب الأمر زيارات ميدانية للموقع أربع مرات على الأقل سنويًا للتنظيف والصيانة، مما يزيد بشكل كبير من تكاليف تشغيل الموقع وصيانته.
على الرغم من أن الاستثمار الأولي في أنظمة التبريد السائل كبير نسبيًا، إلا أن عدد عمليات الصيانة والإصلاح اللاحقة أقل، وتكاليف التشغيل أقل، وعمر الخدمة يتجاوز 10 سنوات. وتتوقع هواوي للطاقة الرقمية انخفاض إجمالي تكلفة دورة الحياة بنسبة 40% خلال 10 سنوات.
3. المكونات الرئيسية
أ. وحدة التبريد السائل
مبدأ تبديد الحرارة: تقوم مضخة الماء بدفع سائل التبريد للدوران بين الجزء الداخلي من وحدة الشحن المبردة بالسوائل والمبرد الخارجي، مما يؤدي إلى إزالة حرارة الوحدة.
تستخدم محطات الشحن الرئيسية بقدرة 120 كيلوواط المتوفرة حاليًا في السوق وحدات شحن بقدرة 20 و30 كيلوواط، بينما لا تزال وحدات الشحن بقدرة 40 كيلوواط في مرحلة التقديم، أما وحدات الشحن بقدرة 15 كيلوواط فتُسحب تدريجيًا من السوق. ومع دخول محطات الشحن بقدرات 160 و180 و240 كيلوواط، أو حتى أعلى، إلى السوق، ستساهم وحدات الشحن بقدرة 40 كيلوواط أو أعلى في توسيع نطاق استخداماتها.
مبدأ تبديد الحرارة: تقوم المضخة الإلكترونية بدفع سائل التبريد للتدفق. عند مرور سائل التبريد عبر كابل التبريد السائل، فإنه يمتص حرارة الكابل وموصل الشحن ويعود إلى خزان الوقود (لتخزين سائل التبريد)؛ ثم تقوم المضخة الإلكترونية بدفعه لتبديد الحرارة عبر المبرد.
كما ذُكر سابقًا، تتمثل الطريقة التقليدية في زيادة مساحة المقطع العرضي للكابل لتقليل سخونته، ولكن هناك حد أقصى لسُمك الكابل المستخدم في مسدس الشحن. يحدد هذا الحد الأقصى تيار الخرج الأقصى للشاحن الفائق التقليدي عند 250 أمبير. ومع استمرار زيادة تيار الشحن، يتحسن أداء تبديد الحرارة للكابلات المبردة بالسوائل ذات السُمك نفسه؛ إضافةً إلى ذلك، نظرًا لرقة سلك مسدس الشحن المبرد بالسوائل، فإن مسدس الشحن المبرد بالسوائل أخف وزنًا بنسبة 50% تقريبًا من مسدس الشحن التقليدي.
إذا كنت ترغب في معرفة المزيد عن هذا الموضوع، فلا تتردد في الاتصال بنا.
الهاتف: +86 19113245382 (واتساب، وي شات)
Email: sale04@cngreenscience.com
تاريخ النشر: 14 أبريل 2024
