에너지 저장 안전을 위한 마이크로 자기 기어 펌프 | Suofu NP 시리즈

증기 발생기 산업 개요: 현대 산업의 열 핵심

전기화학 에너지 저장 안전의 문제점: 수조 달러 시장을 둘러싼 기술적 중요한 전투

최근 몇 년 동안 전 세계적으로 전기화학 에너지 저장 산업이 급속도로 발전했지만, 빈번한 화재 사고로 인해 이 분야에 경종이 울려 퍼졌습니다. 올해 미국의 세계 최대 배터리 에너지 저장 시설에서는 이미 두 건의 화재가 발생했습니다. 2024년에는 미국, 한국, 독일과 같은 국가에서 4건의 에너지 저장 발전소 화재가 발생했습니다. 2023년에는 미국, 독일, 프랑스, ​​호주, 스위스 등에서 10건의 화재가 발생했다. 2021년 베이징 '4.16' 에너지저장소 폭발사고로 소방관 2명이 희생됐다. 미국 애리조나 주 McMicken 에너지 저장 프로젝트의 폭발로 인해 850MW 설치 계획이 중단되었습니다. 이러한 놀라운 사건은 업계의 중요한 문제점을 드러냈습니다. 즉, 기존 화재 진압 시스템이 리튬 배터리 열 폭주로 인한 갑작스럽고 복잡성에 대처하기 위해 고군분투하고 있다는 것입니다.

국가발전개혁위원회와 국가에너지국은 ' 신에너지저장장치 개발 가속화에 관한 지도의견' 에서 2025년까지 새 에너지저장장치 설치 용량이 3천만 킬로와트에 도달해야 한다고 명시했다. 이러한 목표를 달성하려면 안전 보호 기술이 업계 필수품이 됩니다.

화재 진압 시스템의 핵심 구성 요소인 펌프 제품은 다음과 같은 네 가지 주요 기술적 과제에 직면해 있습니다.

1. 매우 높은 밀봉 요건:​ 화재 진압제 Novec 1230은 30°C에서 기화하기 시작하고 90°C에서 완전히 기화하여 3.3bar의 압력을 생성합니다.

2. 특수 매체: Novec 1230을 기액 2상 혼합 상태로 운반해야 합니다.

3. 극한의 작동 조건: -40°C 극저온부터 150°C 고온까지 넓은 온도 범위에서 안정적으로 작동합니다.

4. 높은 신뢰성 요구 사항:​ 서비스 수명이 20,000시간을 초과하고 유지 관리 비용을 40% 이상 줄여야 합니다.

   

[전 세계 에너지 저장소 화재 및 폭발 사고를 보여주는 차트]

01 Suofu NP 시리즈 마이크로 자기 기어 펌프의 6가지 기술적 혁신

02 성능 비교: Suofu 기어 펌프 vs. 원심 펌프 vs. 고압 탱크

전기화학적 에너지 저장 응용 분야에서 Suofu NP 시리즈 마이크로 자기 기어 펌프의 장점을 보다 직관적으로 입증하기 위해 몇 가지 주요 성능 차원에 걸쳐 원심 펌프 및 고압 탱크와의 비교 분석이 제공됩니다.

비교를 통해, 압력 출력, 흐름 정확도, 에너지 소비 및 공간 레이아웃에 대한 전기화학적 에너지 저장 시스템의 엄격한 요구 사항에 따라 Suofu 마이크로 자기 기어 펌프는 상당히 포괄적인 성능 이점을 나타내어 이 분야의 응용 요구 사항에 더 적합하다는 것이 분명합니다.

03 테스트 데이터가 더욱 확실해졌습니다.

1. 누출 없음, 기체-액체 2상 상태에 적응

   Novec 1230의 포화 증기압은 온도와 선형 관계를 가지며 온도가 상승함에 따라 증가합니다. 30°C에서는 서서히 기화되기 시작하여 용기 내부에 0.5bar의 압력이 생성됩니다. 90°C에서는 완전히 기화되어 3.3bar의 압력을 생성하므로 파이프라인과 펌프 소스에 매우 높은 밀봉 요구 사항이 적용됩니다.

   표준 Suofu NP 시리즈 기어 펌프에는 강력한 희토류 자기 드라이브가 장착되어 있어 강력한 자성과 우수한 안정성을 제공합니다. 이 자기 드라이브 설계는 시스템이 O-링 고정 씰만 사용하여 동적 씰 고장의 위험을 제거한다는 것을 의미합니다. 내부 Novec 1230이 이미 기화되어 있어도 누출이 발생하지 않습니다.

2. 고압, 강력한 자흡 능력

   소방 작업 중에 Novec 1230이 기화될 수 있으며, 이는 펌프 흡입구에 가스만 포함될 수 있음을 의미합니다. 또한, 유체 교체 시 충분한 자체 프라이밍 능력이 필요합니다.

   Suofu NP 기어 펌프의 기어는 고급 PEEK 소재로 만들어졌습니다. 특허 출원 중인 기어 톱니 프로파일 및 캐비티 설계는 세라믹 샤프트의 사용과 함께 시스템의 '자체 윤활' 성능을 크게 향상시킵니다. 시스템은 -0.85bar의 진공을 생성할 수 있습니다. 테스트를 통해 Suofu NP 기어 펌프가 최대 5m 높이의 물기둥을 프라이밍할 수 있음이 확인되었습니다.

3. 안정적이고 맥동이 없는 흐름, 긴 사용 수명

   State Grid 에너지 저장 발전소 프로젝트에서 NP1700 + 브러시리스 DC 모터 펌프 조합은 <1%의 유량 저하로 4000시간 동안 지속적으로 작동했습니다.

4. 가는곳마다 온도 저항

   • -40°C 저온 시동 테스트에서 콜드 스타트부터 최대 흐름 출력까지 단 8초가 걸렸습니다.

   • 90°C 고온 기액 혼합 조건에서 압력 변동은 ±0.3bar 이내로 제어되었습니다.

04 3단계 보호 시스템의 펌프 적용 솔루션

중국 과학 기술 대학 화재 과학 국가 핵심 연구소의 연구에 따르면 에너지 저장 화재 예방을 위해서는 '팩-클러스터-컨테이너' 3단계 보호 시스템을 구축해야 합니다. Suofu는 차별화된 솔루션을 제공합니다.

팩 수준 정밀 보호

• 제품 모델: NP900(유량: 2L/min, 압력: 15bar)

• 기술적인 하이라이트:

  • 응답 시간 <50ms, 열 폭주에 대한 조기 개입 요구 사항 충족.

  • 전압 강하 및 온도에 따라 다중 매개변수 연결을 위해 배터리 관리 시스템(BMS)에 통합할 수 있습니다.

• 사례 연구:​ 자동차 회사의 에너지 저장 프로젝트에 1200개의 NP900 장치를 배치하여 열 폭주 전파 억제율을 99.2%로 높였습니다.

클러스터 수준 영역 보호

• 제품 모델:​ NP1700(유량: 45L/min, 압력: 10bar)

• 혁신적인 디자인:

  • 브러시리스 DC 모터는 UPS 전원에 직접 연결할 수 있습니다.

  • 속도 조절을 통해 정밀한 유량 제어(정확도 ±0.1%)가 달성되었습니다.

• 측정 효과:​ 기존 원심 펌프와 비교하여 동일한 작동 조건에서 에너지가 30% 절약되고 소음이 15dB 감소합니다.

컨테이너 수준의 총 홍수 방지

• 시스템 솔루션:​ NP1700 + 클러스터 제어

• 장점:

  • 빠른 연결 모바일 리필 인터페이스를 지원합니다.

  • 15m 안전거리 원격제어로 소방관의 안전을 보장합니다.

• 고객 가치:​ 이 솔루션을 채택한 후, 태양광 에너지 저장 발전소는 소방 시스템 유지 관리 주기를 3개월에서 2년으로 연장했습니다.

Suofu가 고객에게 제공하는 가치

1. 재료의 장점:

   • 기어는 수입된 PEEK 소재를 사용합니다(온도 저항: -120~150°C).

   • 세라믹 샤프트 내마모성은 국가 표준을 3배 초과합니다.

2. 생산 공정의 장점:

   • 일회성 사출 성형 기어는 작업 표면에서 99.97% 밀도를 달성합니다.

   • 맥동 없는 출구 압력; 고정밀 부품 가공 및 구조 설계로 원활한 기액 전달이 가능합니다.

3. 맞춤화 서비스 기능:

   • 72시간 이내에 타겟 솔루션을 제공합니다.

   • 유연한 모터 선택을 지원합니다(DC/AC/방폭). 모터는 다양한 속도를 통한 제어를 위해 시스템의 UPS 전원에 연결될 수 있습니다.

4. 비용상의 이점:

   • 가격은 비교 가능한 수입품의 60~70%에 불과합니다.

   • 유지관리 비용이 40% 이상 절감됩니다.

기술 Q&A: 엔지니어의 상위 5가지 질문

Q1: Novec 1230 기화는 펌프 성능에 영향을 줍니까?

A:​ NP 시리즈의 특수 캐비티 설계는 자동으로 기액 비율의 균형을 맞춥니다. 테스트에 따르면 기화율 50%에서 유량 변동이 3% 미만인 것으로 나타났습니다.

Q2: 극한의 추운 환경에서 시동은 어떻게 보장됩니까?

A: 옵션 가열 키트를 사용할 수 있어 -40°C 환경에서 8초 이내에 전체 흐름을 설정할 수 있습니다.

Q3: 압력 탱크 솔루션에 비해 어떤 장점이 있나요?

A:​ 압력 탱크는 밸브 개방 시 급격한 압력 강하를 경험하는 반면, 펌프는 지속적이고 안정적인 압력을 제공하며 특히 긴 파이프라인 시나리오에 적합합니다.

Q4: 현장 녹 및 불순물을 처리하는 방법은 무엇입니까?

A:​ 흡입구에는 400메쉬 필터 설치를 권장합니다. 또한 입자 마모에 대한 PEEK 기어 저항은 금속 기어의 5배입니다.

Q5: 기존 시스템을 개조하는 것이 지원됩니까?

A:​ 다양한 인터페이스 옵션(플랜지/스레드)이 제공됩니다. 이미 세계적으로 선도적인 에너지 신기술 혁신 기업의 초기 에너지 저장 프로젝트를 개조하는 데 성공한 사례가 있습니다.

상하이슈퍼플루이드(주)

Shanghai Super Fluid Co., Ltd.(Suofu)는 상하이(Shanghai Suofu)에 R&D 및 판매 센터를 두고 있으며 푸젠성 Sanming City(Sanming Suofu)에 생산 기지를 두고 있습니다. 자체 R&D 팀과 독립적인 생산 공장을 갖춘 이 회사는 1600㎡ 생산 작업장과 200㎡ 창고를 포함하여 총 2000㎡의 면적을 차지합니다. SUOFU는 19에이커 규모의 건축 면적 20,000제곱미터에 달하는 새로운 공장을 건설하고 있습니다 . Sanming Suofu는 국가 하이테크 기업 ​이자 SRDI(전문화, 세련, 차별화 및 혁신) 기업 으로 인정받고 있습니다 . Fujian Zhongguancun Science Park에 위치한 이 회사는 Fujian 혁신 및 기업가 정신 대회에서 2위를 차지하고 전국 결승에 진출했습니다.

회사는 29개의 특허를 보유하고 있으며 25개의 국가 및 지방 차원의 R&D 프로젝트에 참여 했습니다..

Suofu 제품 장점:

• 특수 기어 프로파일 디자인: 독점 기어 프로파일 디자인은 뛰어난 내마모성과 거의 순수한 롤링 기어 맞물림을 제공합니다.

• 특수 캐비티 프로파일 설계:​ 광범위한 배출구 압력 변화로 작동 조건에 적응하고 저압, 고압 또는 단기 반전에서 잘 작동합니다.

• 맥동 없는 출구 압력:​ 고정밀 부품 가공 및 구조 설계로 원활한 액체 전달이 보장됩니다.

• 원샷 사출 성형 기어:​ 기어의 작동 톱니 표면은 후속 기계적 가공 없이 고정밀 원샷 사출 성형을 사용하여 제조되어 기어 작동 표면 무결성을 보장합니다.

• 고정밀 세라믹 샤프트:​ 고정밀 세라믹 샤프트는 탁월한 내마모성과 강성을 제공하여 연마성 액체 및 고압 조건에서 안정적인 펌프 작동을 보장합니다.

• 장기간 공회전 자흡 가능:​ 매체를 흡입하기 위해 펌프 입구 진공이 필요한 응용 분야에서 NP 시리즈 제품은 안정적인 성능을 제공합니다.

• 다양한 모터 옵션 사용 가능: 옵션에는 AC 방폭형, AC 가변 주파수, 단상/3상 AC, DC 브러시형, DC 브러시리스, 드라이버가 내장된 DC 브러시리스, 드라이버가 내장된 차폐형 DC 브러시리스 모터가 포함됩니다.

  

#원문:​ 이 글은 Shanghai Super Fluid Co., Ltd.의 원본입니다. 재인쇄 시 출처를 명시해 주시기 바랍니다. 우리는 모든 권리를 보유합니다.