पवन-शीतलन या द्रव-शीतलन? ऊर्जा भंडारण प्रणालियों के लिए सबसे अच्छा विकल्प

ऊर्जा भंडारण प्रणालियों के डिज़ाइन और उपयोग में ऊष्मा अपव्यय तकनीक महत्वपूर्ण है। यह सुनिश्चित करती है कि प्रणाली स्थिर रूप से चले। अब, वायु शीतलन और द्रव शीतलन ऊष्मा अपव्यय के दो सबसे सामान्य तरीके हैं। इन दोनों में क्या अंतर है?

अंतर 1: विभिन्न ऊष्मा अपव्यय सिद्धांत

वायु शीतलन, ऊष्मा को दूर करने और उपकरण की सतह के तापमान को कम करने के लिए वायु प्रवाह पर निर्भर करता है। परिवेश का तापमान और वायु प्रवाह इसके ऊष्मा क्षय को प्रभावित करते हैं। वायु शीतलन के लिए उपकरण के पुर्जों के बीच वायु वाहिनी के लिए एक अंतराल की आवश्यकता होती है। इसलिए, वायु-शीतित ऊष्मा क्षय उपकरण अक्सर बड़े होते हैं। इसके अलावा, वाहिनी को बाहरी हवा के साथ ऊष्मा का आदान-प्रदान करना होता है। इसका अर्थ है कि भवन में मज़बूत सुरक्षा नहीं हो सकती।

लिक्विड कूलिंग तरल पदार्थ के संचलन द्वारा ठंडा करती है। ऊष्मा उत्पन्न करने वाले भागों को हीट सिंक को छूना चाहिए। ऊष्मा अपव्यय उपकरण का कम से कम एक किनारा समतल और नियमित होना चाहिए। लिक्विड कूलिंग, लिक्विड कूलर के माध्यम से ऊष्मा को बाहर की ओर ले जाती है। उपकरण में स्वयं तरल होता है। लिक्विड कूलिंग उपकरण उच्च सुरक्षा स्तर प्राप्त कर सकता है।

अंतर 2: विभिन्न लागू परिदृश्य समान रहते हैं।

ऊर्जा भंडारण प्रणालियों में वायु शीतलन का व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है। ये कई आकारों और प्रकारों में उपलब्ध हैं, खासकर बाहरी उपयोग के लिए। यह अब सबसे व्यापक रूप से इस्तेमाल की जाने वाली शीतलन तकनीक है। औद्योगिक प्रशीतन प्रणालियाँ इसका उपयोग करती हैं। इसका उपयोग संचार के लिए बेस स्टेशनों में भी किया जाता है। इसका उपयोग डेटा केंद्रों और तापमान नियंत्रण के लिए किया जाता है। इसकी तकनीकी परिपक्वता और विश्वसनीयता व्यापक रूप से सिद्ध हो चुकी है। यह विशेष रूप से मध्यम और निम्न शक्ति स्तरों पर सच है, जहाँ वायु शीतलन अभी भी प्रमुख है।

बड़े पैमाने पर ऊर्जा भंडारण परियोजनाओं के लिए लिक्विड कूलिंग ज़्यादा उपयुक्त है। लिक्विड कूलिंग तब सबसे अच्छा होता है जब बैटरी पैक का ऊर्जा घनत्व ज़्यादा हो। यह तब भी अच्छा होता है जब यह जल्दी चार्ज और डिस्चार्ज हो जाता है। और, जब तापमान में बहुत ज़्यादा बदलाव होता है।

अंतर 3: विभिन्न ऊष्मा अपव्यय प्रभाव

वायु शीतलन का ऊष्मा क्षय बाहरी वातावरण से आसानी से प्रभावित होता है। इसमें परिवेश का तापमान और वायु प्रवाह जैसी चीज़ें शामिल हैं। इसलिए, यह उच्च-शक्ति वाले उपकरणों की ऊष्मा क्षय आवश्यकताओं को पूरा नहीं कर सकता। द्रव शीतलन ऊष्मा क्षय में बेहतर है। यह उपकरण के आंतरिक तापमान को अच्छी तरह नियंत्रित कर सकता है। इससे उपकरण की स्थिरता में सुधार होता है और उसकी सेवा जीवन बढ़ता है।

अंतर 4: डिजाइन जटिलता बनी हुई है।

वायु शीतलन सरल और सहज है। इसमें मुख्य रूप से शीतलन पंखा लगाना और वायु मार्ग का डिज़ाइन तैयार करना शामिल है। इसका मूल एयर कंडीशनिंग और वायु नलिकाओं का लेआउट है। इस डिज़ाइन का उद्देश्य प्रभावी ऊष्मा विनिमय प्राप्त करना है।

लिक्विड कूलिंग डिज़ाइन ज़्यादा जटिल है। इसके कई भाग होते हैं। इनमें लिक्विड सिस्टम का लेआउट, पंप का चुनाव, शीतलक प्रवाह और सिस्टम की देखभाल शामिल हैं।

अंतर 5: अलग-अलग लागत और रखरखाव आवश्यकताएं।

एयर कूलिंग की शुरुआती निवेश लागत कम होती है और रखरखाव आसान होता है। हालाँकि, सुरक्षा स्तर IP65 या उससे ऊपर नहीं पहुँच सकता। उपकरण में धूल जमा हो सकती है। इसके लिए नियमित सफाई की आवश्यकता होती है और रखरखाव की लागत बढ़ जाती है।

लिक्विड कूलिंग की शुरुआती लागत ज़्यादा होती है। और, लिक्विड सिस्टम को रखरखाव की ज़रूरत होती है। हालाँकि, चूँकि उपकरण में लिक्विड आइसोलेशन होता है, इसलिए इसकी सुरक्षा ज़्यादा होती है। शीतलक अस्थिर होता है और इसे नियमित रूप से जाँचने और फिर से भरने की ज़रूरत होती है।

अंतर 6: अलग-अलग परिचालन बिजली की खपत अपरिवर्तित रहती है।

दोनों की बिजली खपत संरचना अलग-अलग है। एयर कूलिंग में मुख्य रूप से एयर कंडीशनिंग की बिजली खपत शामिल है। इसमें इलेक्ट्रिकल वेयरहाउस पंखों का उपयोग भी शामिल है। लिक्विड कूलिंग में मुख्य रूप से लिक्विड कूलिंग इकाइयों की बिजली खपत शामिल है। इसमें इलेक्ट्रिकल वेयरहाउस पंखे भी शामिल हैं। एयर कूलिंग की बिजली खपत आमतौर पर लिक्विड कूलिंग की तुलना में कम होती है। यह तब सच है जब दोनों एक ही परिस्थितियों में हों और उन्हें एक ही तापमान बनाए रखने की आवश्यकता हो।

अंतर 7: अलग-अलग स्थान आवश्यकताएँ

एयर कूलिंग ज़्यादा जगह ले सकती है क्योंकि इसमें पंखे और रेडिएटर लगाने पड़ते हैं। लिक्विड कूलिंग का रेडिएटर छोटा होता है। इसे ज़्यादा कॉम्पैक्ट डिज़ाइन किया जा सकता है। इसलिए, इसे कम जगह की ज़रूरत होती है। उदाहरण के लिए, KSTAR 125kW/233kWh ऊर्जा भंडारण प्रणाली व्यवसायों और उद्योगों के लिए है। यह लिक्विड कूलिंग का उपयोग करती है और इसका डिज़ाइन बेहद एकीकृत है। यह केवल 1.3 वर्ग मीटर क्षेत्र को कवर करती है और जगह बचाती है।

संक्षेप में, वायु शीतलन और द्रव शीतलन, दोनों के अपने फायदे और नुकसान हैं। ये ऊर्जा भंडारण प्रणालियों पर लागू होते हैं। हमें यह तय करना होगा कि किसका उपयोग किया जाए। यह चुनाव अनुप्रयोग और आवश्यकताओं पर निर्भर करता है। यदि लागत और ऊष्मा दक्षता महत्वपूर्ण हैं, तो द्रव शीतलन बेहतर हो सकता है। लेकिन, यदि आप आसान रखरखाव और अनुकूलनशीलता को महत्व देते हैं, तो वायु शीतलन बेहतर है। बेशक, इन्हें स्थिति के अनुसार मिश्रित भी किया जा सकता है। इससे बेहतर ऊष्मा अपव्यय प्राप्त होगा।