Dyness Knowledge | Technologie de refroidissement pour entrepôts commerciaux : une révolution en matière d'efficacité énergétique qui résout le problème de l'« emballement thermique ».

L'évolution de la technologie de refroidissement est en train de passer de l'exigence fondamentale d'« assurer la sécurité » au levier stratégique d'« améliorer la valeur des actifs ».

Les limites d'efficacité et les défis pratiques des solutions de refroidissement traditionnelles 

La solution de refroidissement par air actuellement dominante sur le marché (représentant environ 55%) repose sur la convection d'air pour réaliser l'échange thermique, et ses défauts inhérents deviennent progressivement apparents dans les scénarios à haute puissance.

• Plafond d'efficacité de dissipation thermique : À une température ambiante de 40°C, la différence de température des cellules de batterie dans un système refroidi par air dépasse généralement 5°C, et le taux d'augmentation de la température dans les points chauds locaux peut atteindre 2°C/minute, dépassant largement le seuil de sécurité des batteries (≤1°C/minute).

• Faiblesses d'adaptabilité environnementale : Des conditions de travail complexes telles que la poussière et le brouillard salin peuvent facilement provoquer des défaillances des ventilateurs de refroidissement. Un test d'un organisme tiers montre que la fréquence de maintenance annuelle moyenne des systèmes refroidis par air dans les zones côtières est de 3,2 fois, et le coût d'exploitation et de maintenance représente 23 % des dépenses sur le cycle complet.

• Paradoxe de l'efficacité énergétique : Pour faire face aux exigences de pointe en dissipation thermique, le système de refroidissement par air est souvent dans un état de « sur-refroidissement ». La consommation énergétique de refroidissement de certains projets représente 18 % de la consommation électrique totale du système, réduisant significativement l'efficacité énergétique globale.

  
  

Bien que la technologie de refroidissement liquide (représentant environ 32 %) maintienne l'écart de température à moins de 3°C grâce à l'amélioration du milieu, des problèmes tels que le risque de fuite des conduites (taux de défaillance annuel de 0,8 % à 1,5 %), la limitation du point de congélation du liquide de refroidissement (les solutions conventionnelles s'appliquent à des températures ≥ -10°C) et les coûts d'installation initiaux élevés (40 % à 60 % plus chers que le refroidissement par air) restreignent encore son application à grande échelle.

Voie de Percée de la Technologie de Refroidissement de Nouvelle Génération

L'innovation matérielle entraîne un bond en performance  

L'application technique des matériaux à changement de phase (MCP) ouvre une nouvelle dimension de « dissipation thermique passive ». Le matériau composite à changement de phase à base de graphène développé par une entreprise leader peut absorber rapidement la chaleur latente à 45°C, contrôler la fluctuation de température de la surface de la batterie à ±1,2°C, et coopérer avec la plaque de refroidissement liquide à micro-canaux pour former un « réseau de transfert de chaleur biphasique solide-liquide », réduisant la résistance thermique de dissipation de 60 %. Cette solution composite de « pré-refroidissement passif + contrôle de précision actif » a réduit la température moyenne des cellules de batterie de 52°C à 38°C en été dans un projet de stockage d'énergie commercial et industriel à Chongqing, et a prolongé la durée de vie en cycles de 22 %.

Optimisation structurelle en mécanique des fluides

La technologie de refroidissement par immersion liquide (immersion cooling) surmonte les limitations traditionnelles par la reconstruction des canaux d'écoulement. La nouvelle conception de chambre de refroidissement liquide en « nid d'abeilles » améliore l'uniformité de la vitesse d'écoulement du liquide de refroidissement de 40 %, et avec un liquide de refroidissement respectueux de l'environnement ayant une constante diélectrique ≥ 25 (niveau d'isolation jusqu'à 10^14 Ω·cm), un échange thermique à 360° de la cellule de batterie sans angles morts est réalisé. Les données mesurées montrent que l'écart de température de cette solution est stable à ≤1,5°C dans une large plage de températures de -20°C à 60°C, et ne nécessite pas de dispositif de chauffage supplémentaire, économisant 15 % de consommation d'énergie par rapport aux solutions de refroidissement liquide traditionnelles.

Les Jumeaux Numériques (Digital Twins) Permettent un Contrôle de Température Intelligent

L'intégration de l'informatique en périphérie (edge computing) et de la technologie des jumeaux numériques a fait évoluer le système de refroidissement d'un « contrôle réactif » vers une « régulation prédictive ». En déployant plus de 100 capteurs de température pour construire un modèle thermique de batterie, l'algorithme d'IA peut prédire le risque d'emballement thermique 15 minutes à l'avance et ajuster dynamiquement la stratégie de refroidissement : augmenter le débit du liquide de refroidissement de 30 % pendant la période de charge de pointe, passer en mode économie d'énergie la nuit lorsque la charge est faible, et augmenter le coefficient de performance énergétique (COP) global du système à 5,2, économisant 35 % d'électricité par rapport aux solutions traditionnelles.

La Percée Technologique de Dyness

En tant que participant à l'innovation industrielle, Dyness a lancé le Système de Refroidissement Hybride Intelligent (IHCS) basé sur sa compréhension approfondie des scénarios de stockage industriel et commercial. Ses avantages clés se reflètent en trois dimensions.

Contrôle de Température Intelligent

Piloté par un programme intelligent autodéveloppé et équipé d'un algorithme de contrôle PID adaptatif, une régulation dynamique et précise de l'unité de refroidissement peut être réalisée. Le système peut calculer et ajuster les paramètres en temps réel selon les exigences de dissipation thermique prédéfinies, conduire l'unité de refroidissement à répondre rapidement et fonctionner de manière stable dans les conditions cibles, et construire un système de régulation de dissipation thermique précis et efficace avec une logique de contrôle intelligente.

Optimisation Énergétique

Équipé d'un module de gestion de l'énergie autodéveloppé, le système peut ajuster dynamiquement la stratégie de refroidissement en fonction de la courbe de charge et de la température ambiante.

Conception Modulaire

Chaque module adopte des interfaces standardisées et une conception plug-and-play, améliorant significativement la commodité et l'accessibilité de l'exploitation et de la maintenance. Parallèlement, il est équipé d'un système de surveillance intelligent prenant en charge la collecte en temps réel des données d'exploitation de l'ensemble du processus, la surveillance visuelle en ligne et l'intervention de maintenance à distance, et construisant un système d'exploitation et de maintenance efficace pour l'ensemble du cycle de vie, de la maintenance au niveau module à la gestion au niveau système.

L'avenir du secteur : un changement de paradigme du « contrôle de la température » à la « valeur par le contrôle de la température » 

Avec la mise en œuvre de l'exigence obligatoire de la « Norme de Gestion des Projets de Stockage d'Énergie Nouvelle » pour un écart de température des batteries ≤ 2°C, la technologie de refroidissement évolue d'une « configuration optionnelle » vers une « compétitivité centrale ». Les données de GGII montrent qu'en 2024, le taux de prime des projets de stockage commercial et industriel dotés de fonctions de contrôle de température intelligent a atteint 15 %, et le taux de conversion des commandes des entreprises leaders en technologie a augmenté de 28 %.

Pour Dyness, l'IHCS n'est pas seulement un vecteur de réalisations technologiques, mais aussi une mise en pratique du concept de « technologie définie par le scénario » - en déconstruisant en profondeur les besoins différenciés des utilisateurs industriels et commerciaux dans des scénarios tels que l'arbitrage heure pleine/heure creuse, l'alimentation de secours et la gestion de la demande, la technologie de refroidissement est fortement couplée à la gestion de l'énergie, à la protection de la sécurité et au système d'exploitation et de maintenance du système de stockage d'énergie, réalisant ainsi le passage de « contrôler la température » à « créer de la valeur ». Dans le parcours d'évolution du système de stockage d'énergie vers une « haute intégration, haute fiabilité et haut rendement », l'objectif ultime de la technologie de refroidissement n'est pas seulement d'« empêcher la surchauffe de la batterie », mais de garantir que le stockage et la libération de chaque kilowattheure d'électricité se situent dans la plage d'efficacité énergétique optimale.