Rika Sensor es un fabricante de sensores meteorológicos y proveedor de soluciones de monitorización ambiental desde 2010.
Monitorización de la calidad del refrigerante BESS para el almacenamiento de energía refrigerado por líquido.
La refrigeración líquida ya se utiliza en sistemas comerciales de almacenamiento de energía en baterías para disipar el calor de los módulos de batería y ayudar a controlar la temperatura de funcionamiento. Sin embargo, una gestión térmica fiable de los sistemas de almacenamiento de energía en baterías depende de algo más que la temperatura, la presión y el caudal del refrigerante.
El estado del refrigerante en sí también puede ser importante. Durante un funcionamiento prolongado, los cambios en la composición química del refrigerante, el contenido iónico disuelto y la contaminación en suspensión pueden proporcionar información útil sobre el estado del circuito de refrigeración líquida.
En proyectos de almacenamiento de energía a gran escala y proyectos solares con almacenamiento que utilizan un sistema de almacenamiento de energía en baterías refrigerado por líquido, la monitorización del estado del refrigerante puede, por lo tanto, complementar las prácticas normales de gestión térmica y mantenimiento.
¿Por qué se utiliza la refrigeración líquida en los sistemas de almacenamiento de energía de las baterías?
Las celdas de la batería generan calor durante la carga y la descarga. La refrigeración líquida puede transferir este calor mediante la circulación de refrigerante y placas de enfriamiento, lo que ayuda al sistema de gestión térmica a controlar la temperatura de la batería.
La arquitectura exacta del sistema varía entre los fabricantes, pero un circuito simplificado de refrigeración líquida indirecta se puede describir en cuatro etapas funcionales.
¿Es necesario comprobar la calidad del refrigerante en un sistema de almacenamiento de energía en baterías (BESS) refrigerado por líquido?
Sí, según los requisitos de mantenimiento del sistema de almacenamiento de energía en baterías (BESS) en cuestión. Las guías de mantenimiento disponibles públicamente para sistemas de almacenamiento de energía refrigerados por líquido incluyen comprobaciones del refrigerante, como el pH, la conductividad, la concentración del refrigerante, la limpieza, la presencia de sedimentos o el estado de protección contra la corrosión.
Los parámetros necesarios, la frecuencia con la que deben comprobarse y los límites aplicables dependen del sistema de almacenamiento de energía en baterías (BESS) específico y de la formulación del refrigerante aprobada.
El funcionamiento en circuito cerrado reduce la exposición a la contaminación externa, pero el estado del refrigerante aún puede cambiar debido al envejecimiento, a un rellenado incorrecto, a la interacción de materiales, a las actividades de mantenimiento o a la contaminación en suspensión.
Envejecimiento del refrigerante
El funcionamiento prolongado y los ciclos térmicos pueden alterar gradualmente el estado del refrigerante.
Recarga incorrecta
Una mezcla incorrecta del líquido de reposición o del refrigerante puede alterar la composición química del refrigerante.
Interacción de materiales
El refrigerante está en contacto continuo con metales, juntas y otros materiales en contacto con el fluido.
Contaminación en suspensión
Los residuos de la instalación, los precipitados o los productos de corrosión pueden entrar en el refrigerante circulante.
¿Qué parámetros pueden ayudar a monitorizar el refrigerante de los sistemas de almacenamiento de energía en baterías (BESS)?
Los distintos sensores proporcionan información diferente. Deben seleccionarse según los requisitos reales de gestión del refrigerante, en lugar de tratarse como un conjunto obligatorio de cuatro sensores.
| Parámetro | Lo que indica | Función de supervisión de BESS |
|---|---|---|
| Conductividad | Cambios en el contenido iónico disuelto | Tendencia química de alto valor donde lo requiera el proyecto |
| pH | Condición ácido-base y deriva química | Tendencia química útil y parámetro de mantenimiento |
| Turbiedad | Contaminación en suspensión y limpieza óptica | Tendencia opcional a la limpieza del refrigerante suplementario |
| ORP | Ambiente de oxidación-reducción | Parámetro químico opcional específico del proyecto |
1. ¿Por qué controlar la conductividad del refrigerante?
La conductividad eléctrica se ve influenciada por las especies iónicas disueltas en el refrigerante. Un cambio significativo puede indicar que el estado del refrigerante ya no es el mismo que el original o el de puesta en marcha.
Entre los posibles factores que pueden contribuir se incluyen la contaminación, el uso de un fluido de reposición incorrecto, el envejecimiento del refrigerante, los cambios en la concentración o las interacciones con los materiales en contacto con el fluido.
2. ¿Por qué controlar el pH del refrigerante?
El pH describe el estado ácido-base de un refrigerante acuoso. Los fluidos refrigerantes de ingeniería y sus sistemas inhibidores suelen estar diseñados para funcionar dentro de un rango químico definido.
Por lo tanto, la variación del pH puede utilizarse como un indicio de que la composición química del refrigerante puede haber cambiado y que podría ser conveniente realizar una investigación más exhaustiva.
3. ¿Dónde encaja la monitorización de la turbidez?
La turbidez proporciona información diferente a la del pH o la conductividad. Responde al efecto óptico de las partículas en suspensión y, por lo tanto, puede utilizarse como indicador de la limpieza del refrigerante.
En un circuito de refrigeración, el material en suspensión puede incluir residuos de instalación, material precipitado, productos de corrosión u otra contaminación insoluble.
4. ¿Es necesario monitorizar el potencial redox (ORP) en todos los sistemas de almacenamiento de energía en baterías (BESS) refrigerados por líquido?
Por lo tanto, el ORP se posiciona mejor como un parámetro de monitoreo adicional específico del proyecto cuando la estrategia de gestión del refrigerante así lo requiera.
¿Cómo pueden funcionar conjuntamente estos parámetros?
Ningún sensor en línea por sí solo proporciona un diagnóstico completo del estado del refrigerante. Los diferentes parámetros ofrecen información complementaria.
¿Por qué el seguimiento de tendencias es más útil que una lectura aislada?
El estado del refrigerante puede variar gradualmente. El monitoreo continuo permite determinar si un parámetro se mantiene estable o se desvía de su valor de referencia establecido.
Este enfoque es más fiable que aplicar un umbral de alarma universal a diferentes plataformas BESS y formulaciones de refrigerante.
¿Cómo se pueden integrar los sensores de refrigerante en línea?
Las versiones actuales de refrigeración líquida de RIKA SENSOR proporcionan salidas de 4–20 mA y RS485 simultáneamente.
Cuando se confirma la compatibilidad de la interfaz, los datos medidos pueden incorporarse a un controlador de refrigeración, un PLC, un sistema de adquisición de datos u otra plataforma de monitorización.
¿Dónde deben instalarse los sensores de refrigerante?
El punto de medición debe exponer el sensor a un flujo representativo de refrigerante en circulación y, además, debe permitir una inspección y un mantenimiento prácticos.
| Condiciones de instalación | Guía práctica |
|---|---|
| Flujo estable | Seleccione un lugar representativo sin turbulencias evidentes. |
| flujo vertical ascendente | Preferiblemente, cuando sea práctico, para la instalación del sensor de refrigeración líquida. |
| Tubo horizontal | Puede utilizarse cuando las condiciones de instalación lo requieran y se cumplan los requisitos de instalación específicos del sensor. |
| Acumulación de gas en el punto más alto | Evite los lugares donde se puedan acumular gases o burbujas alrededor del sensor. |
| Zona de sedimentación de punto bajo | Evite los lugares donde puedan acumularse depósitos alrededor del área de medición. |
| flujo vertical descendente | Evite realizar la desgasificación en lugares donde pueda reducir la estabilidad de la medición. |
| Tras una fuerte reducción de la presión | Evite realizar mediciones en puntos donde la reducción de presión pueda generar burbujas. |
¿Pueden los sensores en línea reemplazar el análisis de refrigerante en laboratorio?
Por lo tanto, ambos métodos deben considerarse complementarios.
Un enfoque práctico para la monitorización del refrigerante de los sistemas de almacenamiento de energía en baterías (BESS)
Preguntas frecuentes
¿Todos los sistemas de almacenamiento de energía en baterías refrigerados por líquido requieren los mismos parámetros de monitorización del refrigerante?
No. Los requisitos de monitorización dependen del fabricante del sistema de almacenamiento de energía en baterías (BESS), del refrigerante aprobado, de los materiales del sistema y de la estrategia de mantenimiento.
¿Existe un límite de conductividad universal para todos los refrigerantes de los sistemas de almacenamiento de energía en baterías (BESS)?
No. Utilice el rango de conductividad especificado para el refrigerante y el sistema de almacenamiento de energía en baterías (BESS) reales.
¿Es pH 7 siempre el valor ideal?
No. Los refrigerantes de ingeniería pueden formularse para funcionar con un pH superior a la neutralidad. Siga las especificaciones del refrigerante aprobado.
¿Es obligatorio el control de la turbidez en todos los sistemas de almacenamiento de energía biológica (BESS)?
No. Puede utilizarse como una medición complementaria en línea de la tendencia de limpieza cuando resulta útil el monitoreo continuo de la contaminación en suspensión.
¿Puede la turbidez demostrar que se está produciendo corrosión?
No. Los productos de corrosión pueden contribuir a la turbidez, pero la turbidez no identifica la fuente ni mide directamente la tasa de corrosión.
¿Es necesario monitorizar el potencial redox (ORP) en todos los sistemas de almacenamiento de energía en baterías (BESS)?
No. El ORP debe tenerse en cuenta cuando la estrategia de gestión del refrigerante específica del proyecto requiera un control de oxidación-reducción.
¿Se pueden conectar los sensores de refrigeración líquida RIKA SENSOR a un sistema de control?
Las especificaciones actuales del sensor de refrigeración líquida proporcionan salidas simultáneas de 4–20 mA y RS485. La integración depende de la compatibilidad con el controlador o la interfaz de adquisición de datos del proyecto.
¿Pueden los sensores en línea reemplazar las pruebas de refrigerante en laboratorio?
No. Los sensores en línea son útiles para detectar tendencias continuas, mientras que las pruebas de laboratorio pueden proporcionar información que estos sensores en línea no miden directamente.
¿Se pueden utilizar estos sensores en un proyecto de energía solar con almacenamiento?
Pueden considerarse para la sección de almacenamiento de energía en baterías refrigeradas por líquido de un proyecto solar con almacenamiento, siempre que el refrigerante, las condiciones de funcionamiento y los materiales de los sensores sean compatibles. No son sensores para los módulos fotovoltaicos en sí.
De la gestión térmica a la visibilidad del estado del refrigerante.
La refrigeración líquida puede proporcionar una gestión térmica eficaz para los sistemas de almacenamiento de energía de las baterías, pero el refrigerante en sí mismo forma parte del circuito de gestión térmica.
Cuando un proyecto requiere una mayor visibilidad del estado del refrigerante, la monitorización en línea puede complementar el programa normal de inspección y mantenimiento del fabricante del sistema de almacenamiento de energía en baterías (BESS).
El objetivo no es instalar todos los sensores en todos los sistemas de almacenamiento de energía en baterías (BESS), sino seleccionar los parámetros de monitorización según el refrigerante aprobado, el diseño del BESS, los materiales en contacto con el fluido, las condiciones de funcionamiento y los requisitos de mantenimiento.
Analice sus requisitos de monitoreo del refrigerante BESS
Si está desarrollando un sistema de almacenamiento de energía para baterías refrigeradas por líquido, una unidad de refrigeración o una solución de gestión térmica para baterías, comparta con RIKA SENSOR la formulación de su refrigerante, el rango químico especificado, la temperatura y presión de funcionamiento, la conexión al proceso, el método de instalación y los requisitos de comunicación.
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