Carga de vehículos eléctricos refrigerados por líquido: ¿Agua o aceite?
Oct 15, 2025
Por qué refrigeración líquida está sobre la mesaLa corriente alta genera calor en los conductores y en las interfaces de contacto. Si este calor no se disipa, la temperatura aumenta, la resistencia de contacto disminuye y los cables se vuelven pesados y rígidos al intentar solucionar el problema con más cobre. Un circuito cerrado de líquido transporta el calor del conector/cable a un radiador, lo que permite mantener una alta potencia y un manejo sencillo. Dos rutas en una vistaA base de agua (agua-glicol)Alta capacidad calorífica específica y mayor conductividad térmica. Excelente para el transporte de calor a granel. Dado que el agua-glicol conduce la electricidad, permanece tras una barrera aislante; el calor atraviesa una interfaz hacia el refrigerante. El comportamiento del flujo en climas fríos suele ser predecible con la mezcla y los materiales adecuados. Aceite sintético degradableEs intrínsecamente aislante, por lo que algunos diseños pueden acercarlo a los puntos calientes. Su calor específico y conductividad térmica son menores que los del agua-glicol, por lo que el sistema lo compensa mediante el área superficial, el control del flujo o la gestión del ciclo de trabajo. Muchos aceites se espesan más a bajas temperaturas; diseñado para el arranque y el servicio invernal. ¿Qué hay dentro del bucle?Unidad de circulación con bomba, radiador/ventilador y depósito → líneas flexibles enrutadas a través del cable y la manija → sensores de nivel de líquido, temperatura y presión → software de la estación que monitorea tendencias y activa alarmas. Las diferentes longitudes de cable modifican la resistencia del flujo; los tramos más largos requieren mayor presión de bombeo y un tendido cuidadoso. Instantánea de la propiedadPropiedadAgua–Glicol (típico)Aceite refrigerante sintético (típico)Qué significa en el sitioCalor específico (kJ/kg·K)~3,6–4,2~1,8–2,2Los movimientos a base de agua generan más calor por kg por grado de aumento.Conductividad térmica (W/m·K)~0,5–0,6~0,13–0,2Captación de calor más rápida en el lado del agua para la misma áreaComportamiento eléctricoConductor → necesita interfaz aisladaAislanteEl aceite puede estar más cerca de las partes energizadas (aún necesita un sellado acústico)Viscosidad a baja temperaturaAumento moderadoA menudo, una subida más pronunciadaLos sistemas de aceite necesitan más atención al flujo de arranque en fríoCompatibilidad de materialesLos metales y elastómeros deben ser adecuados para el glicol.Los metales y elastómeros deben ser adecuados para el petróleo.Elija sellos/mangueras por familia de refrigerante Cómo elegir: un camino sencillo Empiece por la carga, no por los titularesDefine el rango actual que verás la mayor parte del día (no durante el pico de marketing), la duración típica de las sesiones y si las sesiones se repiten. Esto determina el calor que debes eliminar cada minuto y el tiempo de recuperación entre sesiones. Mapear el clima y el recintoLas regiones muy frías obligan a considerar la viscosidad de arranque, el trazado de las líneas y el comportamiento de calentamiento. El aire caliente, polvoriento o salado exige un flujo de aire sin obstrucciones y un buen control del filtro del radiador. Decide qué tan cerca puede llegar el refrigeranteSi desea que el refrigerante esté muy cerca de los puntos calientes, los aceites aislantes simplifican el aspecto eléctrico; si prefiere un límite aislado robusto y un transporte de calor máximo por litro, el agua-glicol es una opción convincente. Verifique la altura de la bomba y las pérdidas de líneaLa longitud de los cables y las mangueras, las curvas y las conexiones rápidas añaden resistencia. Asegúrese de que la bomba pueda mantener el caudal objetivo con esa resistencia. Como regla general, para cables de alta corriente, los diseños suelen tener como objetivo una presión de bombeo disponible de varios bares; muchos sistemas para cables de carga rápida operan en un rango de un solo dígito para adaptarse a recorridos más largos y conductos de diámetro pequeño. Dimensionar el radiador por recuperación, no solo por picoEstás diseñando para lograr repetibilidad: temperaturas estables en sesiones consecutivas. Selecciona la capacidad de refrigeración para que el sistema vuelva a una línea base estable con la suficiente rapidez para el patrón de tráfico de tu sitio. Escenario → enfoque → movimiento de ingenieríaGuiónQué verMovimiento prácticoFrío profundoFlujo de arranque y burbujasFavorecer una viscosidad estable a baja temperatura; diseñar un sistema de llenado y ventilación suave; verificar la tendencia hacia la línea baseSesiones consecutivasAcumulación y recuperación de calorFortalecer la ruta de calor y el margen del radiador; monitorear el tiempo hasta la línea baseAire polvoriento/saladoFlujo de aire del radiador, sellosMantenga la entrada y el escape limpios; limpieza rutinaria del filtro; inspección del selloCables largosResistencia al flujo, manipulaciónEnrutamiento suave, alivio de tensión, radio de curvatura sensible; garantizar el margen de carga de la bombaArmarios estrechosRecirculación de aire calienteCanalice el aire caliente hacia afuera; evite la recirculación hacia la entrada Ejemplo prácticoUn sitio ejecuta muchas sesiones con un nivel de corriente alto. Las pérdidas resistivas en cables e interfaces de contacto se convierten en calor. Q que debe ser eliminado por el bucle.El circuito elimina el calor elevando la temperatura del refrigerante a través del segmento del cable y descargándolo en el radiador. Si el calor promedio a eliminar es del orden de cientos de vatios a unos pocos kilovatios (típico para cables de alta potencia bajo carga sostenida), entonces con un aumento de refrigerante de 5 a 10 °C se está moviendo en el orden de 0,02–0,2 kg/s de agua-glicol. En el caso del petróleo, se espera un mayor flujo másico (o un ΔT más alto, o mayor área) para mover el mismo calor debido a un menor calor específico y conductividad. Las mangueras más largas y los conductos más estrechos requieren una mayor presión de la bomba para mantener el caudal. Planifique la presión de la bomba con margen para que el caudal no se desplome cuando los filtros se sobrecarguen o las líneas se desgasten. Monitoreo que realmente previene el tiempo de inactividadTemperatura de tendenciaNo se limite a alcanzar un umbral. Un aumento lento con la misma carga indica que el circuito se está ensuciando (pequeñas filtraciones, aire, sobrecarga del filtro, desgaste del ventilador). Observar el nivel y la presión juntosUn nivel estable pero con presión en descenso sugiere restricciones; un nivel en descenso con presión ruidosa sugiere ingestión o filtración de aire. Estado del instrumento Importa. Un ventilador o una bomba cansados siguen funcionando, pero la curva térmica indicará que se está apagando. Cierre de alarma Debe ser visible. No es una alarma hasta que alguien la recibe y actúa. El cumplimiento como tres líneas de defensaMateriales y geometría que mantienen el refrigerante y los conductores en sus carriles → detección en tiempo real con redundancia para temperatura/nivel/presión → alarmas de estación que llegan a los equipos responsables con una transferencia clara a la resolución. Puesta en servicio y cuidados rutinariosLlene y ventile el circuito correctamente; confirme que la temperatura, el nivel y la presión se lean correctamente en el software de la estación; revise las mangueras para detectar puntos de fricción; mantenga los contactos limpios; registre las comprobaciones rápidas. Las pequeñas rutinas previenen grandes problemas. Agua vs. aceiteElegir agua-glicol cuando el transporte de calor a granel y el flujo predecible en climas fríos son prioridades máximas y un límite de intercambio de calor aislado se adapta a su filosofía de diseño. Elegir aceite sintético Cuando el aislamiento eléctrico en el refrigerante es estratégicamente útil, se puede diseñar para una viscosidad de arranque en frío y se desea una mayor proximidad a los puntos calientes sin una pared aislada adicional. Conclusiones claveDiseña teniendo en cuenta la corriente que realmente suministras, el clima en el que vives y la cadencia de tu tráfico. Elige la familia de refrigerantes que se ajuste a estas realidades, proporciona márgenes justos para la bomba y el radiador, y monitorea las tendencias. Si lo haces bien, la carga rápida se mantendrá rápida, estable y fácil de manejar, sesión tras sesión.
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