Мощность батареи онлайн | Интеллектуальный контроль температуры для производителей современных и экологически чистых аккумуляторов
Комментарий предоставлен Скоттом Праттом, специалистом по применению, контроль температуры, Thermo Fisher Scientific
11 ноября 2022 г. | Производители аккумуляторов постоянно оптимизируют свои процессы, чтобы удовлетворить растущий отраслевой спрос на аккумуляторы из-за развития интеллектуальных технологий и развития электромобилей. Однако лишь немногие осознают, какое влияние эти усовершенствования могут оказать на их потребности в температурном охлаждении. По мере внесения усовершенствований производители аккумуляторов должны учитывать, как их производственные процессы могут измениться с течением времени, чтобы увеличить их производство, и как оптимизировать системы контроля температуры для удовлетворения будущих требований.
Удовлетворение потребностей в технологическом охлаждении при производстве аккумуляторов
В то время как промышленный мир работает над усилением своего положительного воздействия на окружающую среду за счет разработки более экологичных решений, таких как электромобили и системы хранения энергии, не следует забывать, что крупномасштабные производственные процессы для этих экологически чистых продуктов должны быть в равной степени оптимизированы.
Большая часть энергии, используемой для производства аккумуляторов, превращается в тепло, которое необходимо отводить из процесса. Подача охлаждающей воды для отвода отработанного тепла на уровне предприятия — это область, в которой многое можно сделать для снижения стоимости и углеродного следа производственного процесса.
Рассмотрение вопроса о безкомпрессорных рециркуляционных теплообменниках (HX), которые предлагают эффективный способ обеспечения охлаждающей водой критического производственного оборудования, может быть полезным шагом в переходе к более экологичному производству. Это простые устройства, которые существуют уже давно, но многие компании до сих пор упускают из виду экологические преимущества, которые они предлагают. Они энергоэффективны, потребляя значительно меньше энергии, чем компрессорные системы охлаждения аналогичной мощности! Они доступны с различными мощностями охлаждения и перекачки, компактны, просты в использовании и ремонте, что представляет производителям веские социальные и деловые аргументы в пользу их более частого использования.
Конечно, для рециркуляционных теплообменников требуется вторичный источник охлаждающей воды (хозяйственная вода). Наилучший метод охлаждения производственной воды во многом будет зависеть от таких факторов, как масштаб деятельности производителя и географическое положение. Например, Гигафабрика во влажном субтропическом Техасе, скорее всего, будет иметь другой метод охлаждения воды, чем Гигафабрика в Берлине с более умеренным климатом.
Использование экологически чистых решений
Новые гигафабрики могут проектировать с использованием новейших экологически безопасных методов охлаждения воды, а не полагаться на колодезные, муниципальные или крышные системы охлажденной воды. Например, эти экологически безопасные системы водяного охлаждения могут использовать резервуары для хранения и теплообмен вода-воздух в более прохладные ночные часы, хранить горячую воду для других процессов, нагревать те части объекта, которые в ней нуждаются, или использовать ее ниже.
наземное геотермальное охлаждение. Цель здесь состоит в том, чтобы повторно использовать ограниченный ресурс — воду, а также минимизировать углеродный след, возвращая эту воду к пригодной для использования температуре между использованиями.
Но даже когда используется традиционная водопроводная вода, такая как колодезная, городская или крышная система охлаждения, рециркуляционные теплообменники все еще могут использовать эту систему, а также обеспечивают множество физических и эксплуатационных преимуществ для производственного объекта и самого процесса.
Обеспечение надежности производства аккумуляторов
Производственное оборудование и изделия, в которых для охлаждения используется техническая вода, могут быть повреждены из-за конденсации, твердых частиц, засоряющих охлаждающие каналы, растворенных минералов, вызывающих образование накипи, низкого pH, вызывающего коррозию и гальваническую связь, перегрева или переменная и недостаточная скорость потока.
Установив безкомпрессорный рециркуляционный теплообменник между контуром водяного охлаждения объекта и каждым инструментом, можно предотвратить физические повреждения, вызванные вышеуказанными факторами. Кроме того, управление HX компенсирует колебания температуры воды в помещении в течение дня, дополнительно предотвращая нежелательную конденсацию и производственные отклонения. Кроме того, скорости потока и давления также устанавливаются и поддерживаются для каждого инструмента индивидуально.
Вот несколько примеров применения теплообменника в производстве аккумуляторов:
- Смесители используются для смешивания электродного материала. Стабильная температура и поток в смеситель поддерживают правильную температуру и вязкость суспензии, обеспечивая постоянство от партии к партии.
- Лазеры в намоточных устройствах, которые надрезают или режут электрод, и лазерные сварочные аппараты используются для сборки сварочных ячеек. Здесь стабильный поток и температура поддерживают более стабильный луч.
На что обратить внимание при выборе рециркуляционного теплообменника
При выборе рециркуляционного теплообменника следует помнить, что блок управления температурой, такой как рециркуляционный теплообменник или охлаждающий рециркуляционный чиллер, состоит из трех выбранных систем на основе критериев применения и оборудования. Поэтому первой системой, которую следует рассмотреть, является холодильная или охлаждающая система, которой в данном случае является сам внутренний водоводяной теплообменник. Вторая — насосная система, а третья — система управления.
Требования к применению и технические характеристики объекта, используемые для выбора трех систем теплообменников для любого инструмента или приложения, можно свести к следующему:
Для приложения:
- Уставка приложения: температура воды на входе или диапазон температур для устройства или приложения, требующего охлаждения
- Тепловая нагрузка: Количество удаленной энергии в ваттах или киловаттах
- Расход: объем потока, необходимый для удаления вышеуказанной тепловой энергии
- Давление: разница давлений между подачей и возвратом HX, необходимая для достижения вышеуказанного расхода. Эта мера должна учитывать дополнительную потерю давления, вызванную подключением и отводом трубопровода!
- Особые требования: это «подстановочный знак», поскольку список может отсутствовать или быть очень длинным. Некоторыми примерами особых требований могут быть последовательное или аналоговое дистанционное управление, управление потоком, регулирование давления или безопасность, время достижения температуры и т. д.
Эта мера должна учитывать дополнительную потерю давления, вызванную подключением и отводом трубопровода!Для объекта:
- Температура воды в объекте: Температура воды, используемой для отвода тепла от рециркуляционного теплообменника
- Доступный расход воды на объекте: расход, доступный для охлаждения данного приложения
- Перепад давления воды на объекте: разница в давлении между подачей и возвратом воды на объекте
Размер или модель требуемого теплообменника определяется путем предоставления производителю HX разницы температур между температурой воды на объекте и заданной температурой применения, а также тепловой нагрузкой.
Они сравниваются с диаграммами производительности, чтобы увидеть, какая модель имеет требуемую мощность охлаждения. Доступный расход и перепад давления затем сравниваются с тем, что требуется теплообменнику, чтобы определить, будет ли в нем достаточно охлаждающей воды. Наконец, значения рабочего расхода и давления сравниваются с доступными кривыми производительности насоса, чтобы обеспечить достаточный расход на инструмент.
В то время как рециркуляционный чиллер с воздушным или водяным охлаждением может обеспечивать многие из тех же преимуществ (и их использование иногда требуется для удовлетворения требований применения), они более сложны, дороже, занимают больше места, производят больше шума, использовать больше энергии и могут использовать хладагенты, которые способствуют изменению климата, если/когда они окажутся в атмосфере. Кроме того, система охлаждения с воздушным охлаждением будет добавлять значительно больше тепла в помещение, в котором она находится, что также должно быть решено системой HVAC, требующей больше энергии.
Преимущество
Уникальные свойства теплообменников повышают эффективность производственного процесса, что будет особенно важно для производителей аккумуляторов, учитывая растущий спрос в автомобильной и промышленной сфере. Они обеспечивают чистую воду с точной температурой, расходом и давлением, имеют низкую стоимость охлаждения на киловатт при гораздо меньшем потреблении энергии, чем рефрижераторные решения, а их простота повышает надежность. Теплообменники также позволяют производителям избегать хладагентов с высоким потенциалом глобального потепления.
Теплообменники представляют собой компактные машины без компрессоров или вентиляторов, а это означает, что они занимают меньше места на полу, их транспортировка проще, дешевле и экологичнее, а их ремонт проще, что снижает общую стоимость владения. В более широком смысле, оптимизация процесса крупномасштабного производства аккумуляторов может в конечном итоге помочь компаниям, чьи цели соответствуют важнейшим экологическим, социальным и управленческим критериям.
Скотт Д. Пратт (Scott D. Pratt) — специалист компании Thermo Fisher Scientific по применению для контроля температуры. Пратт более 25 лет работает в компании Thermo Fisher Scientific, обладает обширными знаниями о последних достижениях в области технологий контроля температуры и помогает клиентам оптимизировать их системы охлаждения и нагрева с помощью выдающихся характеристик и инновационных решений. До него можно добраться в
Продлить срок службы батареи | АМОТ
Меню
Счет
Многие отрасли осознают неиспользованные преимущества ионно-литиевых аккумуляторов. На переднем крае находится транспортная отрасль, где двигатели с батарейным питанием и системы хранения энергии меняют способ проектирования локомотивов, морских буровых установок, грузовиков, круизных лайнеров, пассажирских паромов, буксиров и других морских судов.
Преимущества значительны.
Аккумуляторы снижают расход топлива, расходы на техническое обслуживание и эксплуатацию, а также выбросы. Они входят в число главных забот морских, судоходных и транспортных компаний. Что касается экономии топлива, некоторые модели предполагают, что добавление всего одного локомотива с батарейным питанием к грузовому поезду может снизить общий расход топлива до 15%. При том, что цены на дизельное топливо в мире за последнее десятилетие колебались от 2 до 4 долларов за галлон, оператор может рассчитывать на экономию десятков тысяч долларов на состав (последовательность соединенных локомотивов) каждый год. (Источник)
Эти приложения требуют точного и гибкого контроля температуры жидкостей системы охлаждения для сохранения срока службы батареи, которая может быстро ухудшиться, когда системы работают за пределами рекомендуемых OEM температур. 3-ходовой поворотный клапан AMOT Model G дает ответ.
Компактная конструкция для тяжелых условий эксплуатации подходит для работы в ограниченном пространстве и выдерживает высокие вибрации, сводя к минимуму протечки штока и отказы платы привода.
Датчик внешней температуры обеспечивает более точное и быстрое регулирование температуры. С Model G вы можете поддерживать настройку температуры с точностью +/- 1 градус.
Наша уникальная конструкция позволяет настраивать порты в соответствии с любыми требованиями к установке. Модель G может одинаково хорошо работать как автономно, так и как часть полной системы управления. Имея на заводе несколько входов/выходов, клапан модели G можно адаптировать к любой системе управления. Его компактный дизайн обеспечивает небольшую площадь основания, что позволяет использовать его в любых приложениях.
Клапан AMOT Model G зарекомендовал себя более 25 лет в судостроении, на транспорте, в производстве электроэнергии и в нефтегазовой отрасли и является надежным решением для многих производителей двигателей высокой мощности.
Shop Products
3-ходовые термостатические регулирующие клапаны с внутренним датчиком подходят для применения в тех случаях, когда жидкости необходимо смешивать или отводить в зависимости от их температуры.