طراحی حرارتی برای اینورتر فتوولتائیک

  اینورتر فتوولتائیک یک دستگاه بسیار مهم برای سیستم های فتوولتائیک است. نقش اصلی سیستم فتوولتائیک تبدیل برق DC تولید شده توسط قطعات فتوولتائیک به برق AC است. علاوه بر این، اینورتر تشخیص قطعات، شبکه برق، وضعیت عملکرد کابل، ارتباط و ارتباط با دنیای خارج، مدیریت امنیت سیستم و سایر عملکردهای مهم را نیز بر عهده دارد. در استاندارد صنعت فتوولتائیک NB32004-2013، اینورتر دارای بیش از 100 پارامتر فنی سختگیرانه، و سیستم فتوولتائیک نمی تواند گواهینامه را تا زمانی که هر پارامتر واجد شرایط باشد، دریافت کند.

یک اینورتر جدید، از طراحی تا تولید انبوه، بیش از دو سال طول می کشد تا راه اندازی شود. اینورتر علاوه بر محافظت در برابر ولتاژ بیش از حد دارای عملکردهای زیادی مانند کنترل جریان نشتی، کنترل خنک کننده، طراحی حرارتی، سازگاری الکترومغناطیسی، سرکوب هارمونیک، کنترل بازده و غیره است که نیاز به سرمایه گذاری منابع زیادی برای توسعه و آزمایش دارد.

  1. چرا اینورتر باید گرما را دفع کند

در فصل زمستان، بسیاری از مردم نگران یخ زدن اینورتر هستند یا خیر. در واقع، تعداد کمی از اینورترها یخ زده هستند. بحرانی ترین مشکل اینورتر مشکل گرمای بیش از حد است. BCC گزارش می دهد که بیشتر خرابی های فعلی اکثر محصولات الکترونیکی به دلیل سیستم خنک کننده بد است، اما قابلیت اطمینان دستگاه های الکترونیکی به دما بسیار حساس است. به ازای هر 1 درجه افزایش دمای دستگاه از سطح 70-80 درجه، قابلیت اطمینان 5 درصد کاهش می‌یابد. دمای خیلی بالا عمر اینورتر را کوتاه می‌کند و بر قابلیت اطمینان اینورتر تأثیر می‌گذارد.

 2، چندین روش خنک کننده اینورتر

سیستم خنک کننده حدود 15 درصد از هزینه سخت افزار اینورتر را به خود اختصاص می دهد ، عمدتاً شامل رادیاتورها ، فن های خنک کننده ، گریس حرارتی و سایر مواد است ، در حال حاضر دو نوع اصلی خنک کننده اینورتر وجود دارد: یکی خنک کننده طبیعی و دیگری خنک کننده اجباری. خنک کننده هوا

(1) خنک کننده طبیعی

منظور از این روش خنک‌سازی، دستیابی به خنک‌سازی موضعی محیط اطراف بدون استفاده از انرژی کمکی خارجی است که معمولاً شامل سه روش اصلی انتقال حرارت است: هدایت گرما، همرفت و تابش، که نمایش جریان روش‌های طبیعی و روان، خنک‌سازی طبیعی است. اغلب برای دستگاه ها و اجزای کم توان با الزامات کنترل دمای پایین و چگالی جریان حرارتی کم دستگاه و همچنین دستگاه های آب بندی یا مونتاژ متراکم قابل استفاده است. تحت شرایط دیگر فن آوری خنک کننده. در حال حاضر، اکثر سازندگان می توانند از خنک کننده طبیعی در اینورترهای تک فاز و اینورترهای سه فاز زیر 30 کیلو وات استفاده کنند. تعداد کمی از اینورترهای سه فاز 100 کیلوواتی سازنده نیز می توانند از محلول خنک کننده طبیعی استفاده کنند.

(2) خنک کننده هوای اجباری

این روش خنک کننده برای استفاده از دستگاه برای ایجاد جریان هوا مانند فن و سایر وسایل اجباری است تا گرمای تولید شده توسط دستگاه را از بین ببرد. این روش ساده و عالی است. اگر فضای بین اجزای قطعه برای جریان هوا مناسب است یا برای نصب رادیاتور موضعی مناسب است، می توانید تا حد امکان از این روش خنک کننده استفاده کنید. برای بهبود عملکرد حرارتی، باید ناحیه اتلاف گرما را افزایش دهیم و جریان هوای نسبتاً زیادی را روی سطح اتلاف حرارت ایجاد کنیم. افزایش سطح اتلاف حرارت در سطح رادیاتور برای بهبود عملکرد خنک کننده قطعات الکترونیکی، به طور گسترده در بسیاری از صنایع مورد استفاده قرار گرفته است. این پروژه عمدتاً برای گسترش ناحیه اتلاف حرارت در سطح رادیاتور برای دستیابی به هدف تقویت انتقال حرارت استفاده می شود. انتخاب خود رادیاتور ارتباط مستقیمی با عملکرد خنک کننده آن دارد. در حال حاضر، مواد رادیاتور عمدتا از مس یا آلومینیوم ساخته شده است.

(3) مقایسه دو روش خنک کننده

روش خنک کننده طبیعی بدون فن، بنابراین دارای سر و صدای کم است، اما راندمان خنک کننده آهسته، به طور کلی برای اینورترهای کم مصرف استفاده می شود، خنک کننده هوای اجباری باید با فن ها پیکربندی شود، دارای مقداری سر و صدا است، اما راندمان خنک کننده سریع، به طور کلی برای پرقدرت استفاده می شود. اینورترها، در اینورترهای خوشه ای توان متوسط، هر دو روش موجود است.

از طریق مقایسه عملکرد سرمایش اینورتر نوع گروه، مشخص شد که در اینورتر نوع گروه بالاتر از سطح توان 50 کیلو وات، خنک کننده هوای اجباری بهتر از خنک کننده طبیعی، خازن داخلی اینورتر، IGBT و غیره است. اجزای کلیدی. دما می تواند حدود 20 درجه سانتیگراد کاهش یابد که می تواند کارآمدی اینورتر را تضمین کند و دمای اینورتر با استفاده از روش خنک کننده طبیعی دما به سرعت افزایش می یابد و عملکرد کار تحت تأثیر قرار می گیرد. خنک کننده هوای اجباری از سرعت بالا استفاده می کند. فن ها و فن های با سرعت متوسط. استفاده از فن های پرسرعت می تواند حجم و وزن رادیاتور را کاهش دهد، اما نویز را افزایش می دهد، عمر فن نسبتاً کوتاه است. در قدرت کم، فن نمی چرخد ​​و فن با سرعت کم با قدرت متوسط ​​کار می کند. در واقع، زمان کارکرد کامل اینورتر زیاد نیست، بنابراین عمر فن می تواند بسیار طولانی باشد.