Solutions complètes de gestion thermique pour les boîtiers BESS, comprenant des systèmes de refroidissement par air, par liquide et hybrides. Nous concevons et intégrons des systèmes de refroidissement qui maintiennent la batterie à une température optimale afin d'assurer des performances, une sécurité et une durée de vie maximales.
Indice de protection IP55/IP65
Certifié UL 9540A
de -40 °C à +55 °C
Capacité de 1 à 5 MWh
Les solutions de gestion thermique de Leading Top Union sont conçues pour maintenir la température des cellules de batterie dans une plage précise comprise entre 20 °C et 30 °C, dans des conditions ambiantes allant de -40 °C à +55 °C, comme le confirment les processus de fabrication certifiés ISO 3834-2. Un coefficient de performance (COP) supérieur à 3,0 en mode refroidissement est atteint, garantissant un fonctionnement économe en énergie pour les applications à forte demande dans les secteurs du pétrole et du gaz, de l'éolien offshore et de l'exploitation minière. Les unités de refroidissement par air, d'une puissance nominale de 10 kW à 50 kW, offrent une uniformité de température de ±5 °C grâce à des échangeurs de chaleur en aluminium résistant à la corrosion conformes à la norme ASTM B209, tandis que les systèmes de refroidissement par liquide, d'une puissance de 50 kW à 200 kW, offrent une précision de ±2 °C grâce à des échangeurs de chaleur à plaques brasées fabriqués selon les normes ASME Section VIII Division 1. Pour les environnements extrêmes, des configurations hybrides combinent les deux méthodes pour gérer des charges thermiques supérieures à 250 kW, avec des configurations redondantes de pompes et de ventilateurs N+1 qui garantissent un temps de disponibilité de 99,97 % dans les installations critiques de production d'électricité et les installations pétrochimiques.
Chaque unité de gestion thermique est conçue pour répondre aux exigences de la classe d'exécution EXC3 de la norme EN 1090-2 en matière d'intégrité structurelle, avec des châssis soudés fabriqués en acier S355J2+N conformément à la norme EN 10025-2. Les circuits de refroidissement par liquide intègrent des tuyauteries en acier inoxydable (ASTM A312 Grade 316L) avec des soudures orbitales vérifiées par des soudeurs certifiés AWS D1.1, garantissant un fonctionnement sans fuite à des pressions allant jusqu'à 16 bars. Les compresseurs à vitesse variable et les ventilateurs à commutation électronique (EC) modulent la capacité de 20 % à 100 %, permettant d'atteindre des rendements en charge partielle qui réduisent la consommation d'énergie annuelle jusqu'à 35 % par rapport aux alternatives à vitesse fixe. Des capteurs de température d'une précision de ±0,1 °C selon la norme CEI 60751 Classe A fournissent des données en temps réel aux contrôleurs basés sur un automate programmable (PLC), qui enregistrent les données pour faciliter la mise en place de programmes de maintenance prédictive et la conformité aux protocoles de gestion de l'énergie ISO 50001. Toutes les unités sont soumises à des tests fonctionnels à 100 % dans l'usine de Suzhou, y compris des cycles de rodage de 72 heures à charge nominale et dans des conditions ambiantes extrêmes.
Les systèmes de chauffage intégrés à ces solutions de gestion thermique permettent un démarrage à basse température et un fonctionnement continu à -40 °C, grâce à des éléments chauffants en céramique PTC dotés de propriétés d'autorégulation qui empêchent la surchauffe sans recourir à des thermostats externes. Ces éléments chauffants ont une puissance nominale comprise entre 5 kW et 30 kW par module et fonctionnent sur une alimentation triphasée de 380 à 480 VCA, avec des temps de réponse thermique inférieurs à 120 secondes à partir d'un démarrage à froid. Les éléments chauffants sont encapsulés dans des boîtiers en aluminium moulé sous pression offrant un indice de protection IP65 selon la norme CEI 60529, garantissant ainsi des performances fiables dans les environnements miniers poussiéreux et les atmosphères offshore chargées en sel. Des boucles de compensation de dilatation thermique et une isolation diélectrique entre les circuits de chauffage et de refroidissement empêchent la corrosion galvanique, prolongeant la durée de vie au-delà de 100 000 heures de fonctionnement, comme l'ont vérifié les essais de vieillissement accéléré selon la norme ASTM D4728. L'ensemble est soutenu par des supports structurels validés par analyse par éléments finis (FEA) qui résistent à des niveaux de vibration allant jusqu'à 5 g RMS selon la norme CEI 60068-2-64, ce qui rend ces systèmes adaptés aux installations à bord de navires et sur des équipements miniers mobiles.
Dans les installations éoliennes offshore, les systèmes de refroidissement par liquide maintiennent la température des systèmes de stockage d'énergie par batterie (BESS) à ±2 °C près de la consigne de 25 °C, même lorsque les conditions ambiantes varient de -20 °C à +45 °C en mer du Nord. Un parc éolien offshore type de 10 MW utilisant des unités de refroidissement par liquide de 150 kW permet d'augmenter de 12 % la durée de vie des batteries par rapport au refroidissement passif, d'après les données de terrain issues d'essais menés pendant 18 mois dans une sous-station allemande en mer du Nord. Les systèmes sont conçus conformément aux normes DNV-GL-ST-0378 pour les équipements conteneurisés offshore, avec des revêtements anticorrosion testés pendant 3 000 heures en chambres de brouillard salin selon la norme ASTM B117. La configuration de pompes redondantes N+1 assure un refroidissement continu pendant les cycles de maintenance, avec une commutation automatique de secours en moins de 50 millisecondes pour prévenir les événements d'emballement thermique dans les batteries lithium-ion d'une capacité supérieure à 5 MWh.
Dans le secteur amont du pétrole et du gaz, des solutions hybrides de gestion thermique régulent la température des variateurs de fréquence (VFD) et des composants électroniques de puissance installés dans les têtes de puits isolées et les stations de compression des pipelines. Le fonctionnement fiable est assuré à des températures ambiantes comprises entre -40 °C et +55 °C, conformément aux exigences de la norme API 541 pour les moteurs électriques et les générateurs destinés aux zones dangereuses de classe I, division 2. Les modules de refroidissement par air, d'une puissance nominale de 35 kW, utilisent des ventilateurs antidéflagrants certifiés ATEX II 2G Ex d IIB T4 et sont fabriqués en acier inoxydable 316L pour résister à l'exposition au sulfure d'hydrogène (H₂S) conformément à la norme NACE MR0175/ISO 15156. Dans le cadre d'un projet récent pour une usine de traitement de gaz au Moyen-Orient, les températures aux bornes des variateurs de fréquence ont été maintenues en dessous de 85 °C malgré une température ambiante de 52 °C, ce qui a permis de réduire les temps d'arrêt imprévus de 40 % par rapport aux solutions précédentes basées sur la climatisation. Les éléments chauffants intégrés permettent un démarrage à froid à -40 °C pour les applications de pipelines dans l'Arctique, avec une activation automatique lorsque les températures internes descendent en dessous de 5 °C.
Les opérations minières et de traitement des minerais bénéficient de solutions de gestion thermique robustes, conçues pour les environnements soumis à de fortes vibrations et à une forte concentration de poussière. Les systèmes de refroidissement par liquide de 80 kW sont installés sur des pelles minières électriques et des camions de transport, permettant de maintenir la température des batteries à ±2 °C pendant les cycles de charge/décharge rapides qui génèrent des charges thermiques de pointe dépassant 120 kW. Les boucles de refroidissement utilisent des mélanges de propylène glycol et d'eau (30 % en volume) pour empêcher le gel à -40 °C, avec des débits de 150 L/min dans des tuyauteries en acier de 2 pouces de type Schedule 40 conformes à la norme ASME B36.10M. Une filtration en deux étapes avec des filtres de 50 microns et 10 microns, conformes à la classe de propreté 18/16/13 de la norme ISO 4406, protège les composants sensibles contre la pénétration de poussières abrasives. Dans une mine de cuivre au Chili, les taux de dégradation des batteries ont été réduits de 25 % sur 24 mois d'exploitation, ce qui s'est traduit par une économie de 180 000 dollars en coûts de remplacement évités par banc de batteries de 2 MWh. La redondance N+1 des ventilateurs garantit un fonctionnement continu même en cas de défaillance d'un ventilateur, chaque ventilateur étant alimenté et surveillé indépendamment via une interface de contrôle compatible SCADA.
L'usine de fabrication de Leading Top Union à Suzhou est certifiée ISO 3834-2 pour la qualité du soudage, EN 1090-2 EXC3 pour la fabrication de structures et AWS D1.1 pour les procédures de soudage de l'acier, garantissant ainsi que chaque système de gestion thermique respecte les normes internationales en matière de sécurité et de fiabilité. Notre équipe d'ingénieurs interne réalise des simulations de dynamique des fluides computationnelle (CFD) à l'aide d'ANSYS Fluent afin d'optimiser la circulation de l'air et la distribution du liquide de refroidissement, permettant d'atteindre une uniformité de température de ±1,5 °C pour les systèmes à liquide et de ±4 °C pour les systèmes à air, dépassant ainsi les spécifications de ±2 °C et ±5 °C. Des calculs détaillés de la charge thermique et des rapports de dimensionnement du système sont fournis en fonction de la composition chimique spécifique des batteries, des taux de décharge et des conditions ambiantes, avec des performances garanties et validées par des tests effectués par des laboratoires tiers accrédités par le TÜV Rheinland. Chaque unité est numérotée en série et traçable jusqu'aux certificats des matières premières conformément à la norme EN 10204 3.1, ce qui fournit aux ingénieurs d'approvisionnement une documentation complète pour les audits qualité et la conformité des projets.
Ces solutions de gestion thermique sont conçues pour une utilisation à l'échelle mondiale ; elles sont conformes au marquage CE en vertu de la directive Machines 2006/42/CE et de la directive Basse tension 2014/35/UE, et bénéficient de la certification UL 1995 pour les installations en Amérique du Nord. Des options de garantie prolongée sont disponibles, couvrant 60 mois ou 50 000 heures de fonctionnement, soutenues par un stock de pièces de rechange garantissant une expédition sous 48 heures pour les composants critiques tels que les compresseurs, les ventilateurs et les cartes de commande. Pour les entreprises EPC gérant des projets à grande échelle, des essais de réception en usine (FAT) en présence de votre équipe sont proposés, comprenant des essais de performance thermique à pleine charge, une analyse des vibrations selon la norme ISO 10816-3 et des essais de résistance d'isolement selon la norme IEEE 43. La gestion de projet s'adapte à votre calendrier pour livrer des systèmes avec des délais de livraison aussi courts que 12 semaines pour les configurations standard, des options accélérées étant disponibles pour les remplacements d'urgence. Une assistance à la mise en service sur site et des programmes de formation des opérateurs sont également proposés, couvrant les procédures de maintenance, le diagnostic des pannes et la configuration de la surveillance à distance.
La valeur à long terme de ces systèmes de gestion thermique se traduit par une réduction du coût total de possession (TCO) de 20 à 30 % sur une période d'exploitation de 10 ans, grâce à des composants à haut rendement et à une conception modulaire qui simplifie la maintenance. Les systèmes de refroidissement par liquide utilisent des échangeurs de chaleur à plaques brasées composés de plaques en acier inoxydable 316L et d'un brasage au cuivre conforme à la norme AWS A5.8, permettant d'atteindre des coefficients de transfert thermique supérieurs à 5 000 W/m²K tout en résistant à l'encrassement dans les fluides de refroidissement à base de glycol. Les unités de refroidissement par air utilisent des serpentins de condenseur à microcanaux avec des ailettes en aluminium et des tubes en cuivre, ce qui réduit la charge de réfrigérant de 40 % par rapport aux conceptions à ailettes et tubes conventionnelles tout en conservant des performances certifiées AHRI 540. Tous les systèmes intègrent des capacités de surveillance à distance via les protocoles Modbus RTU ou TCP/IP, permettant un suivi des performances en temps réel et des alertes de maintenance prédictive qui réduisent de 60 % les interventions d'urgence. Avec plus de 500 systèmes déployés dans 30 pays depuis 2018, le taux de défaillance sur site reste inférieur à 0,5 % pour 10 000 heures de fonctionnement, comme le attestent les registres de gestion de la qualité conformes à la norme 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) |
Envoyez-nous votre demande et nous vous répondrons dans les 24 heures en vous indiquant les tarifs et les délais de livraison.