Gestão térmica: A importância e os benefícios de um desempenho ótimo
Prefácio
A gestão térmica, em suma, é o processo de regular e controlar a temperatura e a diferença de temperatura de um objeto-alvo utilizando aquecimento ou arrefecimento e outros métodos relacionados para componentes como baterias. Os princípios básicos envolvidos nos três processos de transferência de calor de condução de calor, transferência de calor por convecção ou radiação térmica, e estes três processos envolvem diferenças de temperatura, pelo que o processo de gestão térmica necessita de consumir energia, de modo a que o objeto alvo e o ambiente externo produzam uma diferença de temperatura.
Os seus cenários de aplicação são muito vastos, tem sido amplamente utilizado na indústria, indústria de comunicações, eletrónica de consumo, servidores, armazenamento de energia, veículos de energia nova e outros cenários, o funcionamento normal e estável do equipamento relevante ou componentes electrónicos tem um papel muito positivo, e com o rápido desenvolvimento das indústrias relevantes, a indústria de gestão térmica também será cada vez mais atenção.
Índice
A gestão térmica é importante por várias razões
- A gestão térmica pode evitar o sobreaquecimento e a falha do sistema: Com o rápido desenvolvimento de cenários de aplicação relacionados com a gestão térmica, a função do equipamento relevante aumenta, o trabalho dos componentes acumula uma grande quantidade de calor. A acumulação excessiva de calor pode provocar danos nos componentes electrónicos, a degradação do desempenho do equipamento ou mesmo o colapso de todo o sistema. Através de medidas razoáveis de gestão térmica, o calor pode ser eficazmente dissipado para garantir que o sistema funciona dentro da gama de temperaturas adequada e melhorar a fiabilidade do sistema.
- Através da gestão térmica: o desempenho e a vida útil do equipamento podem ser muito melhorados. Tomemos como exemplo os telemóveis atualmente utilizados, uma vez que a estrutura interna do telemóvel é bastante compacta, existindo basicamente muito poucos espaços entre os vários componentes electrónicos. Se a bateria e o calor do processador não puderem ser descarregados atempadamente, isso afectará as várias temperaturas dos outros componentes, quebrando assim a coordenação de vários equipamentos, não só afectando o desempenho do dispositivo, como também a vida útil do telemóvel.
- Do ponto de vista da necessidade de segurança: O sistema de gestão térmica é indispensável nas indústrias relacionadas, para a indústria de armazenamento de energia, por exemplo, com o crescimento da escala da central de armazenamento de energia, o número de baterias e o aumento de potência, acumulará muito calor durante o funcionamento, se não for eficaz e oportuno dissipação de calor, causará graves consequências de fuga térmica. Por conseguinte, uma gestão térmica eficaz é de grande importância para a segurança.
- A gestão térmica pode melhorar a utilização da energia: Nos veículos de energia nova, um ambiente de trabalho demasiado alto ou demasiado baixo afectará o desempenho da bateria, afectando assim o alcance da energia nova. E através de uma estratégia de gestão térmica razoável e eficaz, a temperatura de trabalho pode ser mantida a uma temperatura razoável, reduzindo o consumo de energia e reduzindo os custos operacionais.
Em resumo, a importância da gestão térmica reflecte-se na prevenção do sobreaquecimento e da falha do sistema, no aumento do desempenho e da vida útil, em considerações de segurança, bem como na eficiência energética, na poupança de custos e noutros aspectos.
Indústria e aplicação da gestão térmica
Indústria de gestão térmica na indústria de baterias de energia e indústria de armazenamento de energia e o mais amplamente utilizado. Bateria de energia no domínio da gestão térmica de veículos de energia nova do crescimento mais rápido, com os novos veículos de energia para o aumento da taxa de penetração no mercado e o desempenho dos produtos relacionados atualizar, sistema de gestão térmica no novo espaço de mercado de energia e valor é enorme.
A gestão térmica dos novos veículos de energia tem um significado múltiplo, em primeiro lugar, a nova gama de energia quando os consumidores estão mais preocupados com um dos indicadores, o sistema de gestão térmica pode controlar eficazmente a temperatura da bateria, para evitar o sobreaquecimento da bateria a frio causado pelo declínio do desempenho da bateria, para melhorar a eficiência da bateria para aumentar a gama do veículo.
Em segundo lugar, a segurança da bateria de alimentação pode ser reforçada, a bateria de alimentação é a fonte de energia e os componentes principais dos veículos de energia nova, o sistema de gestão térmica através do sistema BMS pode controlar eficazmente a temperatura de funcionamento, evitar a fuga térmica causada por explosão e incêndio e outros acidentes, para proteger a segurança dos veículos e dos passageiros.
Por último, com o desenvolvimento da indústria de veículos de energia nova, os departamentos competentes dos requisitos de desempenho e de qualidade em matéria de segurança dos veículos são também cada vez mais elevados, as leis e regulamentos pertinentes exigem igualmente que as empresas de automóveis disponham de capacidades de gestão térmica adequadas para garantir a segurança e a qualidade do veículo.
Tecnologia de gestão térmica eficaz
Tomando o campo dos veículos eléctricos como exemplo, as actuais soluções de gestão térmica podem ser divididas em quatro tipos: arrefecimento por ar, arrefecimento por líquido, arrefecimento direto e materiais de mudança de fase.
Arrefecimento por ar é a forma mais comum e mais simples de dissipar o calor, utilizando um fluxo de ar natural ou uma ventoinha para expelir o calor absorvido pelo radiador. Tem as vantagens do baixo custo, instalação simples, manutenção fiável e fácil, etc. No entanto, é afetado pelo ambiente e era mais utilizado nos primeiros veículos eléctricos.
A refrigeração líquida pode ser dividida em arrefecimento líquido de placas frias e arrefecimento líquido submerso, o arrefecimento líquido da placa fria é um tipo de dissipação de calor indireta, através da placa de arrefecimento e do contacto da bateria, da utilização de líquido de arrefecimento na placa fria e da bateria para troca de calor, e através do canal de arrefecimento para retirar o calor. O arrefecimento por líquido submerso é um método de dissipação de calor em que o módulo da bateria é submerso num líquido de arrefecimento isolado para troca de calor. O arrefecimento por líquido tem as vantagens de uma elevada eficiência de troca de calor e de um calor uniforme, mas o custo é mais elevado.
O arrefecimento direto por refrigerante consiste em utilizar o refrigerante de todo o sistema de ar condicionado do veículo para fazer fluir diretamente o refrigerante para o evaporador interno da bateria, onde o refrigerante evapora e remove eficazmente o calor do sistema da bateria. Esta conceção é simples e fácil de desmontar, com baixos custos de manutenção. No entanto, o aquecimento direto não é possível e é necessário um sistema de aquecimento adicional.
Materiais de mudança de fase podem ser divididos em materiais de mudança de fase inorgânicos, materiais de mudança de fase orgânicos e materiais de mudança de fase compostos. A sua absorção de calor e processo exotérmico, a temperatura do sistema é suave, pode alcançar o efeito de temperatura constante aproximada, tem sido utilizada em muitos domínios. A estrutura é simples, a massa é pequena e as características do calor latente são enormes, mas o custo de substituição é elevado e a estabilidade é fraca.
Resumo
A gestão térmica, com o desenvolvimento de indústrias relacionadas, os departamentos relevantes do consumo de energia e da segurança da importância da procura do cliente para a estabilidade dos produtos relevantes, tem merecido cada vez mais atenção por parte da maioria dos fabricantes. As suas características de manutenção da estabilidade do sistema, melhor desempenho, maior segurança e redução de custos são também favorecidas pela indústria relevante. Por conseguinte, com o desenvolvimento contínuo da tecnologia de materiais conexos, serão aplicadas cada vez mais soluções e o cenário de aplicação da gestão térmica será ainda mais alargado.
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