Soluciones completas de gestión térmica para armarios BESS, que incluyen sistemas de refrigeración por aire, por líquido e híbridos. Diseñamos e integramos sistemas de refrigeración que mantienen la temperatura óptima de la batería para garantizar el máximo rendimiento, seguridad y vida útil.
Clasificación IP55/IP65
Certificado según la norma UL 9540A
De -40 °C a +55 °C
Capacidad de 1 a 5 MWh
Las soluciones de gestión térmica de Leading Top Union están diseñadas para mantener la temperatura de las celdas de la batería dentro de un rango preciso de entre 20 °C y 30 °C en condiciones ambientales que oscilan entre -40 °C y +55 °C, tal y como lo avalan los procesos de fabricación certificados según la norma ISO 3834-2. Se alcanza un coeficiente de rendimiento (COP) superior a 3,0 en modo refrigeración, lo que garantiza un funcionamiento energéticamente eficiente para aplicaciones de alta demanda en los sectores del petróleo y el gas, la energía eólica marina y la minería. Las unidades de refrigeración por aire, con potencias nominales de 10 kW a 50 kW, ofrecen una uniformidad de temperatura de ±5 °C mediante intercambiadores de calor de aluminio resistentes a la corrosión que cumplen con la norma ASTM B209, mientras que los sistemas de refrigeración por líquido, con potencias de 50 kW a 200 kW, proporcionan una precisión de ±2 °C a través de intercambiadores de calor de placas soldadas fabricados según las normas ASME Sección VIII División 1. Para entornos extremos, las configuraciones híbridas combinan ambos métodos para gestionar cargas térmicas superiores a 250 kW, con disposiciones redundantes de bombas y ventiladores N+1 que mantienen un tiempo de actividad del 99,97 % en instalaciones críticas de generación de energía y petroquímicas.
Cada unidad de gestión térmica está diseñada para cumplir los requisitos de la clase de ejecución EXC3 de la norma EN 1090-2 en materia de integridad estructural, con bastidores soldados fabricados en acero S355J2+N según la norma EN 10025-2. Los circuitos de refrigeración por líquido incorporan tuberías de acero inoxidable (ASTM A312 Grado 316L) con soldaduras orbitales verificadas por soldadores certificados según la norma AWS D1.1, lo que garantiza un funcionamiento sin fugas a presiones de hasta 16 bar. Los compresores de velocidad variable y los ventiladores de conmutación electrónica (EC) modulan la capacidad del 20 % al 100 %, logrando eficiencias a carga parcial que reducen el consumo energético anual hasta en un 35 % en comparación con las alternativas de velocidad fija. Los sensores de temperatura con una precisión de ±0,1 °C según la norma IEC 60751 Clase A proporcionan información en tiempo real a los controladores basados en PLC, que registran los datos para respaldar los programas de mantenimiento predictivo y el cumplimiento de los protocolos de gestión energética de la norma ISO 50001. Todas las unidades se someten a pruebas funcionales al 100 % en las instalaciones de Suzhou, incluyendo ciclos de rodaje de 72 horas a carga nominal y en condiciones ambientales extremas.
Los sistemas de calefacción integrados en estas soluciones de gestión térmica permiten el arranque en climas fríos y un funcionamiento continuado a -40 °C, gracias al uso de calentadores cerámicos PTC con propiedades autorreguladoras que evitan el sobrecalentamiento sin necesidad de termostatos externos. Estos calentadores tienen una potencia nominal de entre 5 kW y 30 kW por módulo y funcionan con alimentación trifásica de 380-480 VCA, alcanzando tiempos de respuesta térmica inferiores a 120 segundos desde el arranque en frío. Los elementos calefactores están encapsulados en carcasas de aluminio fundido a presión con protección contra la entrada de agua y polvo IP65 según la norma IEC 60529, lo que garantiza un rendimiento fiable en entornos mineros polvorientos y atmósferas marítimas cargadas de sal. Los circuitos de compensación de la expansión térmica y el aislamiento dieléctrico entre los circuitos de calefacción y refrigeración evitan la corrosión galvánica, lo que prolonga la vida útil más allá de las 100 000 horas de funcionamiento, tal y como se ha verificado mediante ensayos de vida útil acelerada según la norma ASTM D4728. Todo el conjunto se apoya en soportes estructurales validados mediante análisis de elementos finitos (FEA) que soportan niveles de vibración de hasta 5 g RMS según la norma IEC 60068-2-64, lo que hace que estos sistemas sean adecuados para instalaciones a bordo de buques y en equipos mineros móviles.
En las instalaciones de energía eólica marina, los sistemas de refrigeración líquida mantienen la temperatura de los sistemas de almacenamiento de energía en baterías (BESS) dentro de un margen de ±2 °C respecto al valor de consigna de 25 °C, incluso cuando las condiciones ambientales oscilan entre -20 °C y +45 °C en entornos del Mar del Norte. Un parque eólico marino típico de 10 MW que utiliza unidades de refrigeración líquida de 150 kW logra un aumento del 12 % en la vida útil de las baterías en comparación con la refrigeración pasiva, según datos de campo de ensayos de 18 meses realizados en una subestación alemana del Mar del Norte. Los sistemas están diseñados según las normas DNV-GL-ST-0378 para equipos marinos en contenedores, con recubrimientos anticorrosión sometidos a pruebas de 3.000 horas en cámaras de niebla salina según la norma ASTM B117. La configuración de bombas redundantes N+1 garantiza una refrigeración continua durante los ciclos de mantenimiento, con una conmutación automática en caso de fallo en menos de 50 milisegundos para evitar eventos de sobrecalentamiento en bancos de baterías de iones de litio con una capacidad superior a 5 MWh.
En las operaciones de exploración y producción de petróleo y gas, las soluciones híbridas de gestión térmica regulan la temperatura de los variadores de frecuencia (VFD) y la electrónica de potencia en las estaciones de compresión de pozos y tuberías situadas en zonas remotas. Se garantiza un funcionamiento fiable a temperaturas ambientales de entre -40 °C y +55 °C, tal y como exige la norma API 541 para motores eléctricos y generadores en zonas peligrosas de Clase I, División 2. Los módulos de refrigeración por aire, con una potencia nominal de 35 kW, utilizan ventiladores a prueba de explosiones con certificación ATEX II 2G Ex d IIB T4 y están fabricados en acero inoxidable 316L para resistir la exposición al sulfuro de hidrógeno (H₂S) según NACE MR0175/ISO 15156. En un proyecto reciente para una planta de procesamiento de gas en Oriente Medio, las temperaturas de unión de los variadores de frecuencia se mantuvieron por debajo de los 85 °C a pesar de unas condiciones ambientales de 52 °C, lo que redujo el tiempo de inactividad no planificado en un 40 % en comparación con las soluciones anteriores basadas en aire acondicionado. Los elementos calefactores integrados permiten el arranque en frío a -40 °C para aplicaciones en tuberías árticas, con activación automática cuando las temperaturas internas caen por debajo de los 5 °C.
Las operaciones de minería y procesamiento de minerales se benefician de soluciones de gestión térmica reforzadas, diseñadas para entornos con altas vibraciones y mucho polvo. Los sistemas de refrigeración líquida de 80 kW se instalan en palas mineras eléctricas y camiones de transporte, manteniendo la temperatura de las baterías dentro de un margen de ±2 °C durante los ciclos rápidos de carga y descarga que generan picos de carga térmica superiores a 120 kW. Los circuitos de refrigeración utilizan mezclas de propilenglicol y agua (30 % en volumen) para evitar la congelación a -40 °C, con caudales de 150 l/min a través de tuberías de acero de 2 pulgadas Schedule 40 según la norma ASME B36.10M. La filtración de dos etapas con filtros de 50 y 10 micras según la clase de limpieza 18/16/13 de la norma ISO 4406 protege los componentes sensibles de la entrada de polvo abrasivo. En una mina de cobre de Chile, las tasas de degradación de las baterías se redujeron en un 25 % durante 24 meses de funcionamiento, lo que se tradujo en un ahorro de 180 000 dólares en costes de sustitución por cada banco de baterías de 2 MWh. La redundancia de ventiladores N+1 garantiza un funcionamiento continuo incluso si falla un ventilador, ya que cada ventilador se alimenta y supervisa de forma independiente a través de una interfaz de control compatible con SCADA.
La planta de fabricación de Leading Top Union en Suzhou cuenta con la certificación ISO 3834-2 en materia de calidad de soldadura, la norma EN 1090-2 EXC3 para la fabricación de estructuras y la norma AWS D1.1 para procedimientos de soldadura de acero, lo que garantiza que todos los sistemas de gestión térmica cumplan con las normas internacionales de seguridad y fiabilidad. El departamento de ingeniería interno realiza simulaciones de dinámica de fluidos computacional (CFD) utilizando ANSYS Fluent para optimizar el flujo de aire y la distribución del refrigerante, logrando una uniformidad de temperatura de ±1,5 °C para los sistemas de líquido y de ±4 °C para los sistemas de aire, superando las especificaciones de ±2 °C y ±5 °C. Se proporcionan cálculos detallados de la carga térmica e informes de dimensionamiento del sistema basados en la composición química específica de la batería, las tasas de descarga y las condiciones ambientales, con un rendimiento garantizado y validado mediante ensayos de terceros en laboratorios acreditados por TÜV Rheinland. Cada unidad está serializada y es trazable hasta los certificados de las materias primas según la norma EN 10204 3.1, lo que proporciona a los ingenieros de compras la documentación completa para las auditorías de calidad y el cumplimiento de los proyectos.
Estas soluciones de gestión térmica están diseñadas para su implantación a nivel mundial, con el marcado CE conforme a la Directiva de máquinas 2006/42/CE y la Directiva de baja tensión 2014/35/UE, además de la certificación UL 1995 para instalaciones en Norteamérica. Hay disponibles opciones de garantía ampliada que cubren 60 meses o 50 000 horas de funcionamiento, respaldadas por un inventario de piezas de repuesto que garantiza el envío en 48 horas de componentes críticos como compresores, ventiladores y placas de control. Para las empresas de EPC que gestionan proyectos a gran escala, se ofrecen pruebas de aceptación en fábrica (FAT) presenciadas por su equipo, que incluyen pruebas de rendimiento térmico a plena carga, análisis de vibraciones según la norma ISO 10816-3 y pruebas de resistencia de aislamiento según la norma IEEE 43. La gestión del proyecto se coordina con su calendario para entregar los sistemas en plazos de tan solo 12 semanas para configuraciones estándar, con opciones urgentes disponibles para sustituciones de emergencia. También se ofrecen asistencia para la puesta en marcha in situ y programas de formación para operadores, que abarcan los procedimientos de mantenimiento, el diagnóstico de averías y la configuración de la monitorización remota.
El valor a largo plazo de estos sistemas de gestión térmica queda demostrado por la reducción del coste total de propiedad (TCO) de entre un 20 % y un 30 % a lo largo de un periodo operativo de 10 años, lo cual se consigue gracias a componentes de alta eficiencia y diseños modulares que simplifican el mantenimiento. Los sistemas de refrigeración líquida utilizan intercambiadores de calor de placas soldadas con placas de acero inoxidable 316L y soldadura de cobre según la norma AWS A5.8, lo que permite alcanzar coeficientes de transferencia de calor superiores a 5.000 W/m²K, al tiempo que resisten la formación de incrustaciones en refrigerantes a base de glicol. Las unidades de refrigeración por aire emplean serpentines de condensador de microcanales con aletas de aluminio y tubos de cobre, lo que reduce la carga de refrigerante en un 40 % en comparación con los diseños convencionales de aletas y tubos, al tiempo que se mantiene el rendimiento certificado por la norma AHRI 540. Todos los sistemas incluyen capacidades de monitorización remota a través de los protocolos Modbus RTU o TCP/IP, lo que permite el seguimiento del rendimiento en tiempo real y alertas de mantenimiento predictivo que reducen las llamadas de servicio de emergencia en un 60 %. Con más de 500 sistemas instalados en 30 países desde 2018, la tasa de fallos en campo se mantiene por debajo del 0,5 % por cada 10 000 horas de funcionamiento, tal y como se documenta en los registros de gestión de calidad de la norma ISO 9001:2015.
| Parameter | Specification |
|---|---|
| Air Cooling | 10 - 50 kW capacity |
| Liquid Cooling | 50 - 200 kW capacity |
| Temperature Range | Maintains 20-30°C cell temperature |
| Ambient Range | -40°C to +55°C |
| Uniformity | ±2°C (liquid), ±5°C (air) |
| Efficiency | COP > 3.0 (cooling mode) |
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