Олон давхаргат батерейны туршилтын камер, нэг танхимтай системүүд: хүчин чадал ба эрчим хүчний хэрэглээ

Цахилгаан автомашин (EV) үйлдвэрлэл, эрчим хүч хадгалах шийдлүүдийн өсөлт хурдацтай явагдаж байна. Энэхүү хурдацтай өсөлт нь өндөр хүчин чадалтай батерейны туршилтын эрэлт хэрэгцээг бий болгож байна. Лабораториуд эсийн гүйцэтгэлийг урьд өмнөхөөсөө илүү хурдан баталгаажуулахын тулд асар их дарамттай тулгардаг. Байгууламжийн менежерүүд орон зайн хязгаарлалт, өсөн нэмэгдэж буй эрчим хүчний ашиглалтын зардалтай байнга тэмцдэг. Туршилтын бие даасан нэгжүүдийг давхарлан байрлуулах нь ихэвчлэн шалны зайг дэмий үрж, хэрэглээний төлбөрийг нэмэгдүүлдэг. Лабораторийн төлөвлөгчид туршилтын эзлэхүүний шаардлагыг бэлэн байгаа дэд бүтэцтэй нягт уялдуулан тэнцвэржүүлэх ёстой.

Бид нэг болон олон давхаргат тохиргооны архитектурын болон үр ашгийн чухал ялгааг судлах болно. Та дараагийн тоног төхөөрөмжийн хөрөнгө оруулалтаа чиглүүлэх нотолгоонд суурилсан тогтолцоог олж мэдэх болно. Энэ нь таныг яг хэзээ a Захиалгат олон давхаргат туршилтын танхим нь өрсөлдөөний давуу талыг бий болгодог. Та туршилтын нягтралыг хамгийн их байлгахын тулд байгууламжийн ул мөр, аюулгүй байдлын протокол, үйл ажиллагааны ажлын урсгалыг хэрхэн тохируулах талаар сурах болно.

Гол арга хэмжээ

• ** Орон зайн оновчлол: ** Олон давхаргат системүүд нь өндөр нягтралтай туршилтын лабораторид чухал ач холбогдолтой туршилтын бүсүүдийг босоо байдлаар давхарлан биетийн ул мөрийг бууруулдаг.

• **Эрчим хүчний хэмнэлт:** Олон давхаргат загварт ачааллын ухаалаг удирдлага, дулааны дулааны удирдлагын систем нь бие даасан олон камертай нэгжүүдтэй харьцуулахад нэг нэгжид ногдох эрчим хүчний хэрэглээ бага байдаг.

• **Аюулгүй байдал ба бие даасан байдал:** Олон давхаргат системүүд нь нэвтрүүлэх чадварыг дээд зэргээр нэмэгдүүлэхийн зэрэгцээ давхаргууд хоорондын дулааны тархалтаас урьдчилан сэргийлэхийн тулд бүс хоорондын гал унтраах болон агааржуулалтын протоколуудыг нарийн чанд мөрддөг.

• **Шийдвэрийн матриц:** Батерейны хими болон туршилтын мөчлөгийн уртад тохирох оновчтой тохиргоог сонгохын тулд 'Гарах чадвар ба уян хатан байдал' эвристикийг ашиглана уу.

1. Архитектурын ялгаа ба дамжуулах чадвар

Лабораторийн архитектур нь туршилтын чадавхийг бүрдүүлдэг. Уламжлалт байгууламжууд нь ихэвчлэн шалны орон зайн хуваарилалтад тулгуурладаг. Тэд нэг танхимтай нэгжүүдийг зэрэгцүүлэн байрлуулдаг. Энэ арга нь хажуугийн үнэ цэнэтэй ул мөрийг хурдан зарцуулдаг. Та туршилтын эрэлтийг хангахаас өмнө байгууламжийн хүчин чадлын хязгаарт хүрсэн.

Босоо овоолго руу механик шилжих нь энэ динамикийг өөрчилдөг. А Захиалгат олон давхаргат туршилтын танхим нь босоо эзлэхүүнийг хөшүүрэг болгодог. Энэ нь бие даасан туршилтын бүсүүдийг нэг нэгнийхээ дээр байрлуулдаг. Та ижил квадрат метр талбайд туршилтын хүчин чадлаа үржүүлнэ. Лабораторийн төлөвлөгчид нэгэн зэрэг туршилтын хэмжээг эрс нэмэгдүүлэх боломжтой.

Дамжуулах хурдны хэмжээ нь эдгээр тохиргооны хооронд өөр өөр ажилладаг. Босоо загваруудыг ашиглах үед лабораторийн хөлийн шугаман өсөлтийг та харахгүй байна. Хэрэв та дөрвөн туршилтын бүсийг босоо байдлаар нэмбэл таны бүтцийн ул мөр хөдөлгөөнгүй хэвээр байна. Энэ нь үнэтэй үл хөдлөх хөрөнгөөр ​​хязгаарлагдах байгууламжуудад зайлшгүй шаардлагатай гэдгийг баталж байна.

Гэсэн хэдий ч та үндсэн солилцоог үнэлэх ёстой. Нэг танхимтай систем нь дээд зэргийн уян хатан байдлыг хангадаг. Тэд хурдан R&D давталтад төгс тохирно. Инженерүүд өөр өөр химийн бодисуудыг хурдан сольж чаддаг. Тэд зэргэлдээх туршилтуудад нөлөөлөхгүйгээр хэт захын профайлыг ажиллуулж чадна. Та үл мэдэгдэх хувьсагчдыг амархан тусгаарладаг.

Үүний эсрэгээр, олон давхаргат загварууд нь үйлдвэрлэлийн шугамын баталгаажуулалтад маш сайн байдаг. Тэд стандартчилагдсан, давтагдах туршилтын циклийг өө сэвгүй зохицуулдаг. Лабораторийн хэмжээг томруулахдаа дараах архитектурын шинж чанаруудыг анхаарч үзээрэй.

1. Бүтцийн ачаалал: Босоо загвар нь жинг бага хэмжээгээр төвлөрүүлдэг. Тэд байгууламжийн бэхэлсэн шалыг шаарддаг.

2. Хандалтын цэгүүд: Давхарга тус бүрийн бие даасан хаалга нь операторуудад бусдын үйл ажиллагаанд саад учруулахгүйгээр тодорхой багцад нэвтрэх боломжийг олгодог.

3. Яндангийн чиглүүлэлт: Нэгдсэн яндангийн олон талт төхөөрөмж нь танай байгууламжид шаардагдах гаднах агааржуулалтын тоог багасгадаг.

2. Харьцуулсан эрчим хүчний хэрэглээ: Термодинамикийн үр ашиг

Байгаль орчны туршилтын үйл ажиллагаанд эрчим хүчний хэрэглээ давамгайлдаг. Энд дулааны массын менежмент чухал үүрэг гүйцэтгэдэг. Нэг танхимтай системүүд нь бие даасан эхлүүлэх болон хөргөх дараалалд тулгуурладаг. Нэгж бүр өөрийн компрессор болон халаалтын элементүүдийг бие даан ажиллуулдаг. Энэ нь налуу үе шатанд эрчим хүчний огцом өсөлтөд хүргэдэг.

Олон давхаргат системүүд нь дулааны удирдлагын нийтлэг архитектурыг ихэвчлэн ашигладаг. Тэд халаалт, хөргөлтийн ачааллыг ухаалгаар хуваарилдаг. Нэг давхарга хөргөх шаардлагатай үед систем нь компрессорын гаралтыг илүү үр дүнтэй тэнцвэржүүлж чадна. Хамтын механик систем нь лабораторийн орчинд хүрээлэн буй орчны дулааны алдагдлыг бууруулдаг. Та илүү сайн термодинамик тогтвортой байдалд хүрдэг.

Тусгаарлагч ба агаарын урсгалын загвар нь дулааны үр ашгийг тодорхойлдог. Өндөр хүчин чадалтай дулааны хаалт нь дотоод давхаргыг тусгаарладаг. Эдгээр саад бэрхшээл нь зэргэлдээх халуун, хүйтэн бүсийн хоорондох эрчим хүчний алдагдлыг бууруулдаг. Хэрэв нэг давхарга нь 60 градусын температурт, хоёр дахь давхарга нь -20 градусын температурт ажилладаг бол дулаалга муутай нь компрессорын ачаалал үүсгэдэг. Чанартай барилга нь энэ термодинамик цус алдалтаас сэргийлдэг.

Агаарын урсгалын дэвшилтэт технологи нь температурын жигд хуваарилалтыг хангадаг. Хаалт болон хувьсах хурдны фенүүд нь давхарга бүрийн дотор хатуу хүлцэлийг хадгалдаг. Та зайны үүрний ойролцоо халуун цэг үүсэхээс сэргийлнэ. Энэ нь таны тестийн мэдээллийн бүрэн бүтэн байдлыг хамгаалдаг.

Термодинамик гүйцэтгэлийн харьцуулалт

3. Аюулгүй байдлын стандартыг үнэлэх, эрсдэлийг бууруулах

Зайны туршилт нь угаасаа сүйрлийн эрсдэлтэй байдаг. Дулааны гүйлт нь хамгийн ноцтой аюулыг бий болгодог. Та салбарын жишиг үзүүлэлтүүдийг чанд дагаж мөрдөх ёстой. EUCAR Hazard Levels болон UL 2580 зэрэг тогтолцоо нь аюулгүй байдлын чухал параметрүүдийг заадаг. Таны тоног төхөөрөмж гэнэтийн даралт ихсэх, гал түймэртэй байх ёстой.

Давхаргын бохирдол нь давхарласан тохиргоонд онцгой эрсдэлтэй байдаг. Нэг давхарга дахь дулааны үйл явдал нөгөө давхаргад тархаж чадахгүй. Бүтцийн бүрэн бүтэн байдал нь дотоод тэсрэлтийг тэсвэрлэх ёстой. Та давхарга бүрт бие даасан хий илрүүлэх систем хэрэгтэй. Эдгээр мэдрэгч нь нүүрстөрөгчийн дутуу исэл ба устөрөгчийн огцом өсөлтийг хянадаг. Тэд гал гарахаас өмнө урьдчилан сэрэмжлүүлдэг.

Галыг автоматаар унтраах нь өртсөн давхаргыг тусгаарлах ёстой. А Захиалгат олон давхаргат туршилтын танхим нь зорилтот цорго байршуулалтыг ашигладаг. Энэ нь аюултай бүсийг нэн даруй инертийн хий эсвэл усны манангаар дүүргэдэг. Бусад идэвхтэй давхаргууд нь нөлөөлөлгүй хэвээр байна. Хорт хийн кроссовероос сэргийлэхийн тулд яндангийн хаалтууд автоматаар хаагдах ёстой.

Лабораторийн төлөвлөлтөд илүүдэлтэй холбоотой асуудал ихээхэн нөлөөлдөг. Нэг танхимтай системүүд нь 'нэг цэгийн бүтэлгүйтлийн' эрсдэл багатай байдаг. Хэрэв нэг нэгж эвдэрсэн тохиолдолд бусад лаборатори үргэлжлүүлэн ажиллана. Олон давхаргат систем нь дундын хянагч эсвэл компрессорыг агуулдаг. Энд бүтэлгүйтэх нь олон туршилтыг нэгэн зэрэг зогсоож болзошгүй.

Аюулгүй байдлын шилдэг туршлагууд

• Давхарга бүрийн хувьд тусгай зориулалтын үлээгч хавтанг суурилуул.

• Маршрутын даралт бууруулах агааржуулалтын нүхийг байгууламжийн гадна талд бүрэн байрлуулна.

• Хийн мэдрэгчийг худалдагчийн хуваарийн дагуу нарийн тохируулна.

Нийтлэг алдаа

• Идэвхтэй арын сааруулагчгүй яндангийн хавтангуудыг хуваалцах.

• Дотоод тусгаарлах хананы дулааны үзүүлэлтийг үл тоомсорлодог.

• Тасалгааны дохиоллыг байгууламжийн галын хяналтын самбарт шууд холбож чадаагүй.

4. Үйл ажиллагааны уян хатан байдал ба туршилтын ажлын урсгал

Үйл ажиллагааны ажлын урсгалыг удирдах нь нарийн зохицуулалт шаарддаг. 'Нэг багц' сорилт нь туршилтын инженерүүдийг ихэвчлэн бухимдуулдаг. Та өөр өөр Төлбөрийн төлөв (SOC) түвшинг нэгэн зэрэг удирдах шаардлагатай байж магадгүй. Дулааны стрессийн үед батерейны химийн бодисууд өөр өөрөөр ажилладаг. Тэдгээрийг нэг физик машинд овоолох нь хатуу хяналт шаарддаг.

Хяналтын системийн боловсронгуй байдал нь таны уян хатан байдлыг тодорхойлдог. PLC-д суурилсан хянагч нь эдгээр нарийн төвөгтэй ажиллагааг удирддаг. Эдгээр нь дундын механик орон сууц дотор бие даасан туршилтын профайлыг зөвшөөрдөг. Операторууд А давхарга дээр дулааны цохилтын профайлыг программчилдаг. Үүний зэрэгцээ В давхарга нь чийгшлийн тогтворжуулагчийг ажиллуулдаг. PLC нь хоёуланд нь үйлчлэх механик гаралтыг тэнцвэржүүлдэг.

Програм хангамжийн интерфейс нь ойлгомжтой хэвээр байх ёстой. Нарийн төвөгтэй тохиргоо нь операторын алдаа гаргахад хүргэдэг. Нэгдсэн хяналтын самбар нь техникийн ажилтнуудад бүх давхаргыг нэгэн зэрэг хянахад тусалдаг. Тэд хүчдэл, температурын муруйг хялбархан хянах боломжтой. Анхааруулга нь яг аль давхаргад анхаарал хандуулахыг зааж өгдөг.

Эргономикийн асуудал нь өдөр тутмын үр ашигт нөлөөлдөг. Хүнд батерейны модулиудыг ачиж буулгах нь бие махбодид ихээхэн хохирол учруулдаг. Дээд давхаргууд нь гараар ачаалахад хэт өндөр байж болно. Доод давхаргууд нь гулзайлгах шаардлагатай. Та операторын аюулгүй байдалд үзүүлэх нөлөөллийг шинжлэх ёстой. Автомат ачих тэрэг эсвэл гидравлик өргөгч нь эдгээр эргономикийн саад бэрхшээлийг шийддэг. Хурдан ачаалах нь таны нийт дамжуулах чадварыг шууд сайжруулдаг.

5. Стратегийн сонголт: Захиалгат олон давхаргат системийг хэзээ сонгох вэ

Зөв архитектурыг сонгох нь стратегийн сэтгэлгээг шаарддаг. Өндөр эзэлхүүнтэй үйлдвэрлэлийн туршилт нь нягтрал дээр хөгждөг. Тогтвортой байдал, стандарт туршилтын мөчлөг нь хөрөнгө оруулалтыг зөвтгөдөг. Хэрэв та ижил дулааны дугуйн профайлыг олон удаа ажиллуулбал босоо овоолго нь төгс утга учиртай болно. Хөлийн хязгаарлалт нь ихэвчлэн хотын үйлдвэрлэлийн төвүүдэд ийм шийдвэр гаргахад хүргэдэг.

Үүний эсрэгээр R&D лабораториуд өөр өөрөөр ажилладаг. Нислэгийн шугамууд нь үл мэдэгдэх батерейны химийн бодисуудтай харьцдаг. Тэд урьдчилан таамаглах боломжгүй дулааны зан үйлтэй тулгардаг. Жижиг, нэг танхимтай нэгжүүд нь энд маш сайн уян хатан байдлыг санал болгодог. Та туршилтын эсийг хялбархан тусгаарлаж болно. Модульчлагдсан дан нэгжүүд нь R&D хөгжихийн хэрээр аажмаар өргөжүүлэх боломжийг танд олгоно.

Албан ёсны RFP руу шилжихээсээ өмнө өөрийн тохируулгын хэрэгцээг сайтар үнэл. Бэлэн болсон төхөөрөмжүүд нь дэвшилтэт туршилтын шаардлагыг төгс хангах нь ховор.

Тохируулга шалгах жагсаалт

• Эрчим хүчний хангамжид тавигдах шаардлага: Танай байгууламж төвлөрсөн өндөр гүйдлийн гүйдлийг даван туулж чадах уу?

• Агааржуулалтын зам: Танд хурдан агааржуулалтыг дэмжих суваг байгаа юу?

• Тавиурын интерфэйс: Таны батерейны тусгай төхөөрөмж дотоод хэмжээстэй тохирох уу?

• Мэдээлэл цуглуулах: Нэг давхаргад хэдэн мэдрэгчийн суваг хэрэгтэй вэ?

Байгууламжийн менежерүүд эдгээр шалгуурыг хатуу нийцүүлэх ёстой. Илүүдэл хүчин чадлыг худалдаж авах нь хөрөнгийг үрдэг. Тохиромжгүй дэд бүтцийг худалдаж авах нь ирээдүйн өсөлтөд саад учруулдаг. 'Throughput vs. Flexibility' эвристикийг ашиглана уу. Өндөр дамжуулах чадвар нь давхарлахыг шаарддаг. Өндөр уян хатан чанар нь тусгаарлалтыг шаарддаг.

6. Хэрэгжилтийн бодит байдал ба лабораторийн интеграцчлал

Олон давхаргат системийг амьд байгууламжид оруулах нь ложистикийн саад бэрхшээлийг бий болгодог. Байгууламжийн бэлэн байдал нь хамгийн том гацаа хэвээр байна. Шалны даац нь инженерийн хатуу хяналт шаарддаг. Хэд хэдэн хүнд туршилтын бүсийг нягт квадрат метр талбайд төвлөрүүлэх нь хавтангийн стандарт хязгаараас ихэвчлэн давж гардаг. Танд бүтцийн арматур хэрэгтэй байж магадгүй.

Цахилгааны сүлжээний хязгаарлалт нь таны суурилуулах хугацааг зааж өгдөг. А Захиалгат олон давхаргат туршилтын танхим нь ихээхэн хүчийг татдаг. Та таслагч самбар болон трансформаторын хүчин чадлыг шинэчлэх ёстой. Байгууламжийн хөргөлт нь өөр нэг сорилт юм. Усан хөргөлттэй конденсатор нь хөргөлтийн багтаамжийг шаарддаг. Та шинэ төхөөрөмжийг одоо байгаа хөргөсөн усны гогцоонд сайтар оруулах хэрэгтэй.

Борлуулагчийн хамтын ажиллагаа нь жигд интеграцийг баталгаажуулдаг. Үйлдвэрлэгч түншүүдээсээ модульчлагдсан загварыг шаардана уу. Зайны стандартууд байнга өөрчлөгддөг. EUCAR түвшний шинэчлэлт. UL-ийн шаардлага өөрчлөгдөнө. Модульчлагдсан бүрэлдэхүүн хэсгүүд нь явах эд ангиудыг бүхэлд нь солихгүйгээр дотоод аюулгүй байдлын тоног төхөөрөмжийг солих боломжийг олгодог. Ирээдүйн баталгаа нь таны анхны хөрөнгө оруулалтыг хамгаалдаг.

Байршуулах хугацаа ихээхэн ялгаатай байна. Бэлэн байгаа дан нэгжүүд хурдан ирдэг. Байгаль орчны захиалгат шийдлүүд нь урт хугацааны худалдан авалтыг шаарддаг. Инженерийн ажил, захиалгаар үйлдвэрлэх, үйлдвэрт хүлээн авах туршилтууд хэдэн сар болдог. Та энэ он цагийн хуваарийг удахгүй болох бүтээгдэхүүний баталгаажуулалтын хуваарьтайгаа уялдуулах ёстой. Тоног төхөөрөмжийн үйлдвэрлэлийн үе шаттай зэрэгцүүлэн байгууламжийн шинэчлэлийг төлөвлө.

Дүгнэлт

Туршилтын салбар нь 'танхимын тоо'-оос 'туршилтын нягтрал' руу шилжиж байна. Энэхүү шилжилт нь орчин үеийн лабораторийн үр ашгийг дээшлүүлэх үндсэн хөшүүрэг болж байна. Босоо архитектур нь ул мөрийн бэрхшээлийг үндсээр нь шийддэг. Энэ нь инженерүүдэд нэгэн зэрэг туршилтын хэмжээг аюулгүйгээр нэмэгдүүлэх боломжийг олгодог.

Бид бүрэн гүйцэд хийхээсээ өмнө туршилтын гүйлт хийхийг зөвлөж байна. Төлөвлөсөн туршилтын хэмжээгээ сайтар дуурай. Ганц болон давхарласан загваруудыг ашиглан өөрийн талбайн зураглалыг гарга. Энэхүү эмпирик өгөгдөл нь олон давхаргат архитектур руу шилжихийг оролцогч талуудад хялбархан зөвтгөх болно.

Богино хугацааны хэмнэлтээс илүү урт хугацааны аюулгүй байдлын шаардлагыг үргэлж эрхэмлээрэй. Батерейг давхарлах нь аюулын нягтыг нэмэгдүүлдэг. Бат бөх гал унтраах, бүтцийн бүрэн бүтэн байдал нь тохиролцох боломжгүй хэвээр байна. Ачаалалдаа тавигдах шаардлагуудыг үнэлж, худалдагчийн мэдлэгийг дээшлүүлж, батерейны инновацийн ирээдүйн төлөө байгууламжаа төлөвлөөрэй.

Түгээмэл асуулт

Асуулт: Олон давхаргат камерт галын эрсдэл нь нэг танхимтай харьцуулахад ямар байдаг вэ?

Хариулт: Та жижиг талбайд илүү их энерги байршуулдаг тул аюулын нийт нягтрал нэмэгддэг. Гэсэн хэдий ч орчин үеийн олон давхаргат танхимууд нь давхаргын хатуу тусгаарлалт, бие даасан үлээлгэх хавтан, зорилтот гал унтраах аргыг ашиглан үүнийг багасгадаг. Нэг давхаргад гал гарах нь зэргэлдээх давхаргыг эвдэхгүй.

Асуулт: Олон давхаргат камер нь давхарга бүр дээр өөр өөр туршилтын протоколуудыг нэгэн зэрэг ажиллуулж чадах уу?

Х: Тийм ээ. Нарийвчилсан PLC хянагч нь давхарга бүрийг бие даан удирддаг. Та нэг бүсэд өндөр температурын дулааны цохилтыг ажиллуулж, нөгөө хэсэгт гүн хөлдөөх тогтвортой байдлыг хадгалах боломжтой. Чанарын дулаан тусгаарлагч нь эдгээр идэвхтэй давхаргын хоорондох температурын кроссоверыг сэргийлдэг.

А: 4 нэг танхимаас нэг 4 давхар камерт шилжихэд эрчим хүчний үндсэн хэмнэлт юу вэ?

Х: Та эхлүүлэх ачааллыг арилгана. Олон давхаргат систем нь ихэвчлэн төвлөрсөн дулааны удирдлагын архитектурыг ашигладаг. Энэ нь давхаргууд дахь компрессорын ажлын ачааллыг үр дүнтэй тэнцвэржүүлдэг. Энэ нь мөн таны лабораторид хүрээлэн буй орчны дулаанаас татгалзаж, таны байгууламжийн HVAC ачааллыг бууруулна.

Асуулт: Захиалгат олон давхаргат туршилтын камер нь илүү том зориулалтын хэрэглээний хангамж шаарддаг уу?

Х: Энэ нь өндөр төвлөрсөн хэрэглээний уналт шаарддаг. Дөрвөн тусдаа цахилгаан хэлхээ, хөргөлтийн шугамыг өрөөгөөр чиглүүлэхийн оронд та нэг байршилд их хэмжээний эрчим хүч, усан хөргөлтийн хангамжийг авчрах болно. Энэ нь ихэвчлэн байгууламжийн түвшний цахилгаан болон хөргөлтийн шинэчлэлийг шаарддаг.

А: Олон бие даасан нэгж эсвэл нэг цогц олон давхаргат нэгжийг арчлах нь илүү хялбар уу?

Х: Бие даасан нэгжийг механик аргаар засахад хялбар байдаг. Бүтэлгүйтэл нь зөвхөн нэг туршилтыг зогсооно. Олон давхаргат нэгжүүд нь цогц механикийг хамардаг. Тогтмол засвар үйлчилгээ нь өндөр бэлтгэгдсэн техникч шаарддаг. Гэсэн хэдий ч нэг төвлөрсөн машинд засвар үйлчилгээ хийх нь дөрвөн тархай бутархай машинд үйлчлэхээс бага цаг зарцуулдаг.