Con l’espansione della mobilità elettrica e la crescente richiesta di sistemi di ricarica rapida e ultra-rapida, il raffreddamento a liquido è diventato un elemento chiave per garantire prestazioni elevate e sicurezza nei caricatori per veicoli elettrici (EV car charger). Ma di cosa si tratta esattamente e perché è così importante?
Il raffreddamento a liquido è una tecnologia utilizzata per mantenere sotto controllo la temperatura di dispositivi elettronici e batterie. A differenza dei sistemi ad aria, sfrutta un fluido per assorbire e dissipare il calore in modo più efficiente. Nelle colonnine di ricarica, questa soluzione si rivela essenziale per sostenere alti carichi di potenza senza compromettere l’affidabilità dei componenti elettronici o ridurre la durata delle batterie.
Componenti principali del sistema di raffreddamento a liquido
Quando si affronta il tema del raffreddamento industriale, è essenziale comprendere le diverse soluzioni tecnologiche disponibili, ciascuna con le proprie peculiarità e ambiti di applicazione. In particolare, possiamo distinguere tre approcci principali: i chiller aria-liquido (ALS), i chiller liquido-liquido (LLS)e i chiller a compressione (CCS).
Air to Liquid Cooling Units
Questi sistemi utilizzano l’aria ambiente per dissipare il calore. Il funzionamento prevede un grande scambiatore di calore attraversato da aria forzata da ventilatori (Dry Cooler), che sottrae calore al liquido di processo. Questa soluzione è ideale in contesti dove la disponibilità di acqua è limitata o dove i carichi termici non sono eccessivamente elevati. Tuttavia, l’efficienza di questi sistemi è influenzata dalle condizioni ambientali, risultando più performanti in climi temperati.
Liquid to Liquid Cooling Units
In questo caso, il raffreddamento avviene tramite uno scambio termico tra due liquidi: il fluido di processo e un circuito di acqua di raffreddamento. Questa tecnologia offre una maggiore efficienza rispetto agli ALS, soprattutto in presenza di carichi termici elevati, grazie alla superiore capacità termica dell’acqua rispetto all’aria. Questi sistemi sono particolarmente indicati in industrie dove è già presente un circuito di acqua di raffreddamento.
Compressor-Based Cooling Units
Questi sistemi utilizzano un ciclo di refrigerazione a compressione, simile a quello dei frigoriferi o dei condizionatori. Un refrigerante, attraverso fasi di compressione, condensazione, espansione ed evaporazione, sottrae calore al liquido di processo, permettendo di raggiungere temperature molto basse, anche inferiori a quelle ambientali. Questa è la soluzione più performante in termini di capacità di raffreddamento e precisione, ma anche la più complessa e costosa. È ideale per applicazioni che richiedono temperature estremamente controllate.
Funzionamento del sistema di raffreddamento a liquido
Il raffreddamento a liquido o liquid cooling segue un processo suddivisibile in tre fasi principali:
- Assorbimento del calore: il fluido entra in contatto con i componenti da raffreddare (es. inverter, batterie) e ne assorbe il calore.
- Trasporto: il fluido caldo viene spinto dalla pompa verso il radiatore o un altro scambiatore di calore.
- Dissipazione: all’interno del radiatore, il calore viene rilasciato nell’ambiente esterno, raffreddando nuovamente il fluido che torna a circolare nel sistema.
Rispetto ad altri metodi di raffreddamento, come quello ad aria, il raffreddamento a liquido offre maggiore efficienza termica, silenziosità e capacità di gestire potenze elevate in spazi ridotti.
Pro e contro del raffreddamento a liquido per EV charger
Vantaggi
- Maggiore efficienza di raffreddamento: il liquido ha una capacità di assorbire calore superiore rispetto all’aria.
- Migliore gestione termica: riduce il rischio di surriscaldamento dei componenti elettronici.
- Ideale per stazioni di ricarica rapida: fondamentale per potenze da 150 kW in su.
- Design più compatto: consente di ottimizzare lo spazio nei caricabatterie.
- Riduzione del rumore: elimina o riduce la necessità di ventole ad alta velocità.
Svantaggi
- Costi iniziali più elevati: richiede componenti aggiuntivi come pompe, tubazioni e radiatori.
- Manutenzione più complessa: necessità di controlli periodici e prevenzione perdite.
- Rischi di perdite: le fuoriuscite possono danneggiare i componenti elettronici.
- Consumo energetico aggiuntivo: per il funzionamento del sistema di raffreddamento.
Soluzioni Promatec per il raffreddamento a liquido per EV Charger
Promatec è al fianco dei produttori di EV charger e battery pack, offrendo sistemi di raffreddamento a liquido personalizzati in grado di rispondere alle specifiche esigenze di ogni applicazione.
- Sistemi modulari ad alta efficienza termica
- Materiali resistenti a stress termici e chimici
- Integrazione semplice con i pacchi batteria
- Design compatto, ideale per applicazioni ad alta densità di potenza
- Compatibilità con liquidi dielettrici e refrigeranti
- Supporto tecnico specializzato per lo sviluppo su misura
Promatec è il partner ideale per chi cerca innovazione, affidabilità e prestazioni elevate nel raffreddamento di colonnine e batterie.
Scopri il nostro catalogo completo di soluzioni per il raffreddamento a liquido e contattaci per maggior info