Літій-іонна батарея найдовше живе в досить вузькому діапазоні температур. Перегрів прискорює старіння комірок, а нерівномірний нагрів створює ще одну проблему: одні комірки деградують швидше за інші, і доступна ємність усієї стійки обмежується найслабшою з них. Тому система охолодження — один із головних чинників ресурсу ESS.
Повітряне охолодження
Кондиціонер або вентилятори проганяють повітря через шафу. Це проста і перевірена схема, яку легко обслуговувати. Її недолік у тому, що повітря погано переносить тепло: комірки біля входу холодніші за ті, що стоять глибше. Щоб тримати рівномірну температуру, доводиться робити вільніше компонування і потужніші вентилятори.
Приклад — Elecnova ECO-E101WX: 101 кВт·год у шафі 1250 × 1200 × 2150 мм, різниця температур між комірками до 6 °C.
Рідинне охолодження
Через канали біля комірок циркулює охолоджувальна рідина, а тепло виводиться через теплообмінник. Рідина відводить тепло в рази ефективніше за повітря, тому модулі можна компонувати щільніше, а різницю температур утримувати в межах кількох градусів.
У ECO-E261LP-2A рідинне охолодження вбудоване в кожен модуль (PACK). Результат — 261 кВт·год у шафі 1050 × 1350 × 2400 мм і різниця температур до 3 °C.
Порівняння на прикладі шаф Elecnova
| Параметр | ECO-E101WX (повітря) | ECO-E261LP-2A (рідина) |
|---|---|---|
| Ємність | 101 кВт·год | 261 кВт·год |
| Потужність | 100 кВт (1P) | 125 кВт (0,5P) |
| Різниця температур комірок | ≤ 6 °C | ≤ 3 °C |
| ККД циклу (RTE) | до 87 % | до 89 % |
| Ресурс | ≥ 5 500 циклів | ≥ 8 000 циклів |
| Маса | 2000 кг | 2600 кг |
Різниця в ресурсі пояснюється не лише охолодженням: у шафах використано різні комірки (120 і 314 А·год) і різні режими роботи. Але саме рівномірна температура дозволяє великим коміркам реалізувати свій ресурс.
Що обрати
Повітряне охолодження підходить, якщо:
- система невелика, до кількох сотень кіловат-годин;
- потрібна висока потужність на короткий час (режим 1P);
- батарея працює не щодня або неповними циклами;
- важлива простота обслуговування.
Рідинне охолодження варто обрати, якщо:
- система робить щоденний повний цикл і важливий ресурс на 10+ років;
- майданчик обмежений і потрібна максимальна ємність на квадратний метр;
- об’єкт мегаватного класу: усі контейнери NovaStack мають рідинне охолодження;
- влітку на майданчику спекотно, а батарею треба тримати в оптимальному режимі.
Остаточний вибір залежить від економіки проєкту: вища ціна рідинної системи часто компенсується більшою кількістю циклів і меншою деградацією. Ми порахуємо обидва варіанти для вашого графіка навантаження —залиште запит.