Cajas BESS especializadas con sistemas de refrigeración líquida integrados para aplicaciones de almacenamiento de energía de alto rendimiento. La refrigeración líquida mantiene la temperatura de las celdas dentro de un margen de ±2 °C, lo que permite alcanzar mayores velocidades de carga y descarga y prolonga la vida útil de la batería entre un 30 % y un 50 %.
Clasificación IP55/IP65
Certificado según la norma UL 9540A
De -40 °C a +55 °C
Capacidad de 1 a 5 MWh
Las carcasas del sistema de refrigeración líquida de Leading Top Union están diseñadas para sistemas de almacenamiento de energía con baterías de alta densidad (BESS), en los que la gestión térmica influye directamente en la vida útil y la seguridad. Cada carcasa integra un circuito de refrigeración de circuito cerrado con una mezcla de agua y etilenglicol al 50 %, lo que permite alcanzar una uniformidad de temperatura de las celdas de ±2 °C en todos los módulos. Esta precisión elimina los puntos calientes que degradan las celdas de iones de litio, lo que permite tasas de carga y descarga continuas de 1C a 2C sin reducción de potencia. El bastidor estructural de la carcasa está fabricado en acero galvanizado en caliente según la norma ASTM A123, con uniones soldadas que cumplen las normas de soldadura estructural AWS D1.1. Todas las juntas están selladas con protección contra la entrada de agua IP54, lo que evita la entrada de refrigerante y la contaminación por partículas en entornos con temperaturas ambiente de entre -40 °C y +55 °C.
El rango de potencia frigorífica de 50 a 200 kW por sistema se consigue mediante intercambiadores de calor de placas dimensionados según el código de recipientes a presión de la Sección VIII, División 1, de la ASME. Los caudales de 20 a 80 l/min se mantienen mediante bombas centrífugas de acoplamiento magnético con redundancia N+1, lo que garantiza un funcionamiento continuo durante el mantenimiento o en caso de avería de las bombas. Cada armario incluye dos intercambiadores de calor —uno principal y otro de reserva— con una lógica de conmutación automática controlada por una unidad de gestión térmica basada en un PLC. La temperatura del refrigerante se regula mediante una válvula moduladora de tres vías que mezcla el flujo de retorno con el fluido refrigerado, manteniendo una temperatura de suministro dentro de un margen de ±1 °C respecto al punto de consigna. Esta arquitectura es compatible con los formatos de celdas LFP y NMC, con configuraciones de colectores personalizadas para celdas prismáticas, cilíndricas y de bolsa.
La selección de materiales da prioridad a la resistencia a la corrosión y a la conductividad térmica. Todos los componentes en contacto con el refrigerante —tuberías, colectores y placas del intercambiador de calor— están fabricados en acero inoxidable 316L conforme a la norma ASTM A240, con juntas de EPDM diseñadas para la exposición continua a mezclas de glicol y agua a temperaturas de hasta 90 °C. Los paneles externos de la carcasa están recubiertos con pintura en polvo con un espesor mínimo de 80 micras según la categoría de corrosión C4 de la norma ISO 12944-5, aptos para entornos costeros e industriales. El refuerzo interno está diseñado para soportar cargas sísmicas según las normas IBC 2018 y ASCE 7-16, con soportes antivibratorios que aíslan las bombas y los compresores. Cada unidad se somete a una prueba de fugas de 24 horas a 1,5 veces la presión máxima de trabajo, validada por un caudalímetro másico calibrado con una precisión de ±0,5 %.
El rendimiento térmico se mejora aún más mediante el uso de placas de refrigeración de microcanales con una resistencia térmica de 0,02 °C/W por módulo, lo que reduce el gradiente de temperatura entre el refrigerante y las superficies de las células. La caída de presión a lo largo de la matriz de placas de refrigeración se limita a 0,8 bar con el caudal máximo, lo que garantiza que la eficiencia de la bomba se mantenga por encima del 85 %. Para instalaciones a gran altitud, por encima de los 3.000 metros, se aplican factores de reducción de potencia según la norma IEC 60068-2-13, con los devanados del motor de la bomba aislados según la Clase H (180 °C) para compensar la menor densidad del aire. El circuito de refrigerante incluye un filtro absoluto de 10 micras con una relación beta de 1000 según la norma ISO 16889, lo que evita la acumulación de partículas que podrían degradar la transferencia de calor con el tiempo. Un sensor de conductividad supervisa la calidad del refrigerante, activando una alarma si la resistividad cae por debajo de 10 MΩ·cm, lo que indica una contaminación iónica debida a la corrosión o a errores de mezcla.
En las operaciones de exploración y producción de petróleo y gas, se instalan armarios con sistemas de refrigeración por líquido en emplazamientos remotos de cabezales de pozo donde las temperaturas ambientales superan los 50 °C y los sistemas de refrigeración por aire no logran mantener la temperatura de las celdas de las baterías por debajo de los 35 °C. Por ejemplo, una carcasa de 150 kW instalada en una estación de compresión de gas de la cuenca del Pérmico mantuvo la uniformidad de la temperatura de las celdas dentro de un margen de ±1,8 °C en 48 módulos NMC durante una prueba de campo de 12 meses, reduciendo la pérdida de capacidad en un 28 % en comparación con la refrigeración por aire forzado. La configuración de bomba redundante del armario y su capacidad de arranque en frío a -40 °C garantizan un funcionamiento fiable durante los ciclos de acondicionamiento para el invierno, cumpliendo los requisitos de las normas API 6A y API 17D para instalaciones en zonas peligrosas. La protección contra la congelación del refrigerante está validada según la norma ASTM D1177, con un punto de fluidez inferior a -45 °C para la mezcla 50/50 de glicol y agua.
Las plataformas de energía eólica marina requieren armarios que resistan la niebla salina, las vibraciones y un acceso limitado para el mantenimiento. El diseño de Leading Top Union cuenta con la certificación de homologación DNV-GL para entornos marinos, con todos los elementos de fijación fabricados en acero inoxidable A4-80 según la norma ISO 3506 y armarios eléctricos con clasificación IP66. Un sistema de 200 kW instalado en un aerogenerador marino de 12 MW en el Mar del Norte demostró un tiempo de actividad del 99,97 % durante 18 meses, con un caudal de refrigerante mantenido a 75 l/min a través de filtros dobles de 5 micras. Los intercambiadores de calor de la caja están recubiertos de titanio según la norma ASTM B265 Grado 2 para resistir la corrosión por picaduras inducida por cloruro, y el sistema de control se conecta con el SCADA de la turbina a través de Modbus TCP/IP. Los datos de rendimiento térmico registrados a intervalos de 1 segundo mostraron una variación de la temperatura de las celdas de solo ±1,5 °C durante un evento de carga de 2 °C en condiciones de olas de 8 metros.
Las operaciones mineras se benefician de la capacidad del armario para soportar altas concentraciones de polvo y cargas de choque de hasta 5 g. Un sistema de 100 kW instalado en una mina de cobre del desierto de Atacama, en Chile, mantuvo caudales de descarga continuos de 1 °C durante turnos de 14 horas, con un aumento de la temperatura del refrigerante limitado a 4 °C por encima de la temperatura ambiente, a pesar de alcanzar picos diurnos de 45 °C. El sistema de filtrado de la carcasa, con clasificación IP54, utiliza una malla de acero inoxidable lavable conforme a la norma ISO 16890, y el PLC aumenta automáticamente la velocidad de la bomba en un 15 % cuando la presión diferencial a través del intercambiador de calor supera los 0,3 bar. En las minas de carbón subterráneas, la caja está certificada según la Directiva ATEX 2014/34/UE para equipos del Grupo I, Categoría M2, con todos los componentes eléctricos en carcasas a prueba de explosiones. El refrigerante se cambia a una mezcla de propilenglicol de grado alimentario conforme a la norma NSF 61 para el cumplimiento de los requisitos de agua potable cuando se utiliza en sistemas de respaldo de baterías para cortadoras de tajo largo.
Para aplicaciones en centros de datos, la carcasa permite la refrigeración directa del chip en racks de alta potencia, con una capacidad de refrigeración de 150 kW por armario de 42U. La temperatura del refrigerante se mantiene a 18 °C ± 1 °C para evitar la condensación, con supervisión del punto de rocío según las directrices de la norma ASHRAE TC 9.9. El PLC del armario se integra con los sistemas DCIM a través de SNMP o BACnet, proporcionando mapas térmicos en tiempo real y alertas de mantenimiento predictivo basadas en el análisis de las vibraciones de las bombas. Un sistema de 200 kW instalado en un centro de coubicación del norte de Virginia alcanzó un PUE de 1,08, lo que redujo los costes anuales de refrigeración en 45 000 dólares en comparación con las unidades CRAC tradicionales. La configuración de bombas redundantes garantiza el cumplimiento de N+1 para centros de datos de nivel III, con conmutación automática por error en menos de 2 segundos.
Leading Top Union cuenta con la certificación ISO 3834-2 para la soldadura por fusión de materiales metálicos, lo que garantiza que todas las soldaduras de las tuberías de refrigerante cumplen los rigurosos requisitos de calidad de la clase de ejecución EXC3 de la norma EN 1090-2. Esta certificación exige procedimientos de soldadura documentados, cualificaciones de los soldadores según la norma ISO 9606-1 y ensayos no destructivos, incluida la inspección radiográfica al 100 % de las soldaduras sometidas a presión según la sección V de la ASME. En el caso de los componentes estructurales, la certificación AWS D1.1 cubre tanto la soldadura en taller como la soldadura en obra, con ensayos de impacto Charpy con muesca en V a -20 °C según la norma ASTM E23. Estas certificaciones son verificadas por TÜV Rheinland y Lloyd’s Register, lo que proporciona a las empresas de EPC la documentación necesaria para el cumplimiento de los proyectos internacionales. Cada envolvente se envía con un informe completo de trazabilidad de materiales según la norma EN 10204 Tipo 3.1.
La planta de fabricación de Suzhou cuenta con una línea de producción de 15 000 metros cuadrados dedicada a los sistemas de gestión térmica, con una capacidad mensual de 120 armarios en el rango de 50 a 200 kW. Cada unidad se somete a una prueba de rodaje de 72 horas a plena carga, simulando las peores condiciones ambientales posibles en una cámara climática calibrada con una precisión de ±0,5 °C según la norma ISO 17025. El caudal del refrigerante se verifica mediante caudalímetros ultrasónicos con una precisión de ±0,2 %, y los sensores de temperatura se calibran con respecto a una referencia trazable según el NIST. Se ofrece una garantía de 5 años para todas las uniones soldadas y los intercambiadores de calor, respaldada por un inventario de piezas de repuesto que garantiza la entrega en 48 horas en cualquier puerto importante. El equipo de ingeniería ofrece diseños de colectores personalizados para geometrías de celdas no estándar, con plazos de entrega de 8 a 12 semanas a partir de la aprobación del diseño.
Para las empresas de ingeniería, adquisición y construcción (EPC) que deban cumplir con códigos de red específicos o normas regionales, se ofrecen ensayos de precertificación según la norma IEEE 1547-2018 para la interconexión y la norma UL 9540A para la propagación de la fuga térmica. Estas cajas están diseñadas para integrarse con sistemas BMS de terceros a través de bus CAN o RS-485, con una biblioteca de perfiles de comunicación preconfigurados para los principales fabricantes de baterías. También se proporcionan informes de simulación térmica realizados con ANSYS Fluent, validados con datos de pruebas físicas con un coeficiente de correlación de 0,97. Esto permite a los ingenieros de compras verificar que la carcasa mantendrá una uniformidad de ±2 °C bajo sus perfiles específicos de carga/descarga antes de dar luz verde a la producción. Póngase en contacto con nuestro equipo técnico de ventas para obtener un análisis térmico específico para su proyecto y una matriz de cumplimiento detallada para su próximo proyecto BESS.
| Parameter | Specification |
|---|---|
| Cooling Capacity | 50 - 200 kW per system |
| Temperature Uniformity | ±2°C across all cells |
| Coolant | 50/50 ethylene glycol-water |
| Flow Rate | 20 - 80 L/min |
| Operating Temp | -40°C to +55°C ambient |
| Redundancy | N+1 pumps, dual heat exchangers |
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