Najlepszą porą roku na korzystanie z energii słonecznej jest lato. Dla inwerterów solarnych może to być również trudny okres. Fala upałów przetacza się przez część południowej Europy, z potencjalnymi rekordowymi temperaturami w nadchodzących dniach. Oczekuje się, że temperatury przekroczą 40C (104F) w niektórych częściach Hiszpanii, Francji, Grecji, Chorwacji i Turcji. We Włoszech temperatury mogą osiągnąć nawet 48,8C (119,8F). Czerwone ostrzeżenie zostało wydane dla 10 miast, w tym Rzymu, Bolonii i Florencji. Eksperci twierdzą, że okresy wyjątkowo upalnej pogody stają się coraz częstsze, a zmiany klimatyczne oznaczają, że normalne jest teraz doświadczanie rekordowych temperatur (BBC Weather, lipiec 2023 r.). Tak więc w tym ekstremalnym upale, w tym wpisie na blogu omówimy, jak utrzymać chłód falownika słonecznego przez całe lato. Jeśli zastosujesz się do tych sugestii, możesz się zrelaksować, wiedząc, że będzie on działał płynnie przez cały sezon!
Jak działają falowniki?
Jednym z najważniejszych elementów systemu energii słonecznej jest falownik. Jest to urządzenie, które przekształca wytwarzaną przez panele słoneczne energię elektryczną prądu stałego (DC) w energię elektryczną prądu przemiennego (AC) wymaganą przez sieć elektryczną. Prąd stały utrzymuje napięcie energii elektrycznej na stałym poziomie w jednym kierunku. Gdy napięcie zmienia się z dodatniego na ujemne w obwodzie prądu przemiennego, energia elektryczna porusza się w obu kierunkach. Jednym z rodzajów energoelektroniki - klasy urządzeń kontrolujących przepływ energii elektrycznej - są falowniki.
Zasadniczo inwerter przekształca wejście DC w AC poprzez szybką zmianę kierunku wejścia. W rezultacie z wejścia prądu stałego powstaje wyjście prądu przemiennego. Czysta, powtarzająca się fala sinusoidalna, która waha się pod względem napięcia i może być wprowadzana do sieci elektrycznej, może być również tworzona przy użyciu filtrów i innej elektroniki. Fala sinusoidalna jest kształtem lub wzorem, który napięcie przyjmuje w czasie i jest rodzajem mocy, którą sieć może wykorzystać bez powodowania uszkodzeń urządzeń elektrycznych zaprojektowanych do działania przy określonych częstotliwościach i napięciach.
Jeśli masz system domowy zasilany energią słoneczną, falownik prawdopodobnie służy wielu celom. Może monitorować system i działać jako portal komunikacyjny z sieciami komputerowymi, a także przekształcać energię słoneczną w prąd przemienny. Jeśli są do tego przystosowane, systemy magazynowania energii słonecznej i akumulatorów opierają się na najnowocześniejszych falownikach, aby działać bez pomocy sieci w przypadku awarii.
Wpływ wysokiej temperatury na falowniki solarne
1. falowniki solarne mają określony zakres temperatur roboczych, a jeśli ten zakres zostanie przekroczony, wpłynie to na ich wydajność.
W elektrowniach fotowoltaicznych stosowany jest sprzęt elektroniczny, taki jak falowniki, które zawierają znaczną liczbę popularnych komponentów elektronicznych, układów scalonych i tranzystorów przełączających dużej mocy. Większość komponentów elektrycznych klasy cywilnej może pracować w zakresie temperatur od -35°C do 70°C, a większość falowników solarnych może pracować w zakresie temperatur od -30°C do 60°C. Po przekroczeniu tego zakresu roboczego zarówno zwykłe układy elektroniczne, jak i układy scalone wejdą w stan niestabilności. Stan ten jest łagodny i spowoduje wyłączenie sprzętu, podczas gdy poważny stan logiczny obwodu spowoduje uszkodzenie sprzętu.
2. kondensatory w falownikach solarnych są bardzo wrażliwe na temperaturę, a wysokie temperatury mogą nawet spowodować ich awarię.
W falownikach solarnych znajduje się wiele kondensatorów elektrolitycznych, a aby ustabilizować napięcie wejściowe PV i zapobiec zakłóceniom, zazwyczaj stosuje się różne kondensatory elektrolityczne o dużej pojemności. Kondensatory te są bardzo wrażliwe na wysokie temperatury, ponieważ powodują one stopniowe odparowywanie wewnętrznego elektrolitu, co może zmniejszyć pojemność lub nawet spowodować awarię kondensatora.
3. Nadmierna temperatura spowoduje spalenie tyrystora wysokiej mocy falownika solarnego.
Tyrystor dużej mocy falownika solarnego jest elementem bardzo wrażliwym na temperaturę. Nadmierna temperatura będzie miała wpływ na prawidłowe działanie i żywotność tyrystora dużej mocy, a nadmierna temperatura spowoduje spalenie tyrystora dużej mocy.
4. Nadmierna temperatura może prowadzić do uszkodzenia materiałów falownika solarnego i znacznego obniżenia jego sprawności.
Do pewnego stopnia półprzewodniki stosowane w falownikach solarnych są dość wytrzymałe i mogą wytrzymać wysokie temperatury. Temperatura otoczenia obudowy falownika wzrasta na skutek ciepła wytwarzanego przez falownik podczas przetwarzania prądu stałego na prąd przemienny. Wentylatory i/lub radiatory w obudowie falownika rozpraszają ciepło, które jest następnie zwiększane. Poziom ciepła nie powinien być zbyt wysoki, ponieważ spowodowałoby to degradację materiałów falownika. Metalowe części w kondensatorach mogą ulec zmęczeniu, lut może się rozszerzyć i pęknąć, a izolacja stanie się krucha. Falownik przestanie wytwarzać moc lub zmniejszy swoją moc wyjściową poprzez "obniżenie wartości znamionowych", gdy temperatura osiągnie ustawione progi w celu utrzymania umiarkowanego poziomu ciepła.
Rodzaje chłodzenia falowników
Przede wszystkim musimy zrozumieć, że system chłodzenia falownika obejmuje głównie takie materiały, jak chłodnice, wentylatory chłodzące i smar termiczny. Obecnie istnieją dwie główne metody chłodzenia falowników solarnych: chłodzenie pasywne i chłodzenie aktywne. Chłodzenie aktywne odnosi się do odprowadzania ciepła z lokalnych urządzeń grzewczych do otaczającego środowiska w celu osiągnięcia kontroli temperatury bez użycia zewnętrznej energii pomocniczej. Chłodzenie pasywne to głównie metoda wymuszania przepływu otaczającego powietrza wokół urządzenia za pomocą wentylatorów itp. w celu odebrania ciepła emitowanego przez urządzenie.
Chłodzenie aktywne
Żebra chłodzące falownika rozpraszają ciepło w sposób naturalny lub pasywny, bez pomocy wentylatora. Żywotność falownika solarnego jest skracana przez gorące punkty ciepłego powietrza spowodowane brakiem ruchu powietrza. Zwykle obejmują one trzy główne tryby wymiany ciepła: przewodzenie ciepła, konwekcję i promieniowanie, wśród których dominuje konwekcja naturalna.
Aktywne chłodzenie jest często odpowiednie dla urządzeń i komponentów o niskiej mocy, które nie wymagają kontroli wysokiej temperatury, a gęstość strumienia ciepła urządzenia nie jest duża, a urządzenia, które są uszczelnione lub gęsto zmontowane, nie nadają się do innych technologii chłodzenia.
Chłodzenie pasywne
Wykorzystanie chłodzenia pasywnego jest drugą opcją po chłodzeniu aktywnym. Chłodzenie pasywne redukuje gorące punkty poprzez skuteczne chłodzenie wszystkich części elektrycznych i radiatorów, co obniża temperaturę. Obniżając obciążenie podzespołów, wydłuża się żywotność komponentów falownika solarnego. Ponieważ wydajność rozpraszania ciepła wpływa na wytwarzanie mocy, wentylator chłodzący falownika jest niezbędny.
Jest to metoda rozpraszania ciepła o prostej obsłudze i oczywistym działaniu. Ta metoda chłodzenia może być stosowana w jak największym stopniu, jeśli przestrzeń między komponentami w części jest odpowiednia do przepływu powietrza lub do instalacji lokalnych radiatorów lub wentylatorów do chłodzenia.
Co możemy zrobić, aby utrzymać niską temperaturę falownika słonecznego w gorące dni?
1. Instaluj falowniki w chłodnych miejscach (na ścianie, która jest zacieniona, a nie na dachu).
Upewnij się, że falownik solarny jest przede wszystkim zamontowany w chłodnym, zacienionym miejscu. Pomoże to obniżyć temperaturę falownika i zapobiegnie jego przegrzaniu.
Niektórzy instalatorzy otaczają falownik wystarczającą liczbą komputerowych wentylatorów chłodzących, aby utrzymać odpowiednią temperaturę.
Sprawdź temperaturę falownika solarnego. Jeśli robi się zbyt gorąco, należy go schłodzić. Wentylatory solarne mogą w tym pomóc. Wentylatory solarne chłodzą falownik poprzez cyrkulację powietrza. Bez wentylatora solarnego skieruj na falownik zwykły wentylator. Unikaj wydmuchiwania śmieci z paneli słonecznych na falownik, aby uniknąć jego przegrzania.
2. Wybierz obszary z odpowiednią cyrkulacją powietrza. Upewnij się, że wymagana jest dodatkowa wentylacja.
Należy upewnić się, że obszar wokół falownika solarnego ma wystarczający przepływ powietrza. Jeśli falownik zostanie ustawiony na małej powierzchni, temperatura może wzrosnąć, a falownik może ulec uszkodzeniu.
Aby zapewnić optymalną wentylację, należy pozostawić co najmniej 30 cm wolnej przestrzeni ze wszystkich stron falownika. Ponadto należy upewnić się, że falownik solarny nie znajduje się w pobliżu urządzeń wytwarzających ciepło, takich jak piece lub suszarki.
Falowniki są zazwyczaj wyposażone w otwory wentylacyjne na spodzie lub po bokach, aby wypuszczać gorące powietrze. Aby zapewnić wydajną pracę falownika solarnego, otwory te muszą być wolne.
Szczególnie ważne jest, aby upewnić się, że falownik solarny ma doskonałą wentylację, jeśli mieszkasz w gorącym klimacie.
Poprawa przepływu powietrza obejmuje:
(1) Zainstalowanie falownika solarnego w otwartej przestrzeni, na przykład obok okna lub drzwi albo na ścianie.
(3) Wpuszczanie chłodnego powietrza poprzez otwieranie okien i drzwi.
3. Unikaj umieszczania falowników w bezpośrednim świetle słonecznym. W przypadku instalacji na zewnątrz należy używać istniejących osłon lub cieni falowników.
Wiele osób nie zdaje sobie sprawy, że instalacja falownika w bezpośrednim świetle słonecznym jest złym pomysłem. W instrukcji obsługi wielu producentów zaleca instalację falownika "w miejscu, w którym nie jest on narażony na bezpośrednie działanie promieni słonecznych". Należy zawsze podejmować kroki w celu uniknięcia bezpośredniego nasłonecznienia i nadmiernych temperatur, niezależnie od tego, czy jest to poranne słońce, czy popołudniowy upał.
Jeśli w domu lub firmie nie ma odpowiedniego zacienionego miejsca, a użytkownik jest uzdolnionym majsterkowiczem, można również stworzyć własną osłonę przeciwsłoneczną, która zmieści się nad falownikiem i zostanie przymocowana do ściany.
Dodatkową opcją jest zainstalowanie tkaniny zacieniającej w celu wykonania osłony w stylu markizy, jak pokazano na przykładowym obrazku poniżej.
4.Zachowaj zalecaną w instrukcji instalacji minimalną odległość od innych falowników lub pobliskich obiektów.
Upewnij się, że między falownikami jest wystarczająco dużo miejsca, jeśli jest ich kilka.
Upewnij się, że umieszczenie kilku falowników zapobiega przenoszeniu ciepła między nimi. Falowniki z przesuniętym chłodzeniem pasywnym umożliwiają odprowadzanie ciepła z radiatorów w górę.
Jeśli przewiduje się, że w miejscu instalacji mogą wystąpić wyższe temperatury, należy zwiększyć odstęp.
5.Po instalacji falownika należy zwrócić uwagę na bieżącą konserwację.
Utrzymanie rozpraszania ciepła i chłodzenia falownika poprzez rutynowe czyszczenie wentylatora, pokrywy wentylatora lub radiatora. Zazwyczaj falownik wykorzystuje zaawansowaną technologię chłodzenia powietrzem do rozpraszania ciepła, a wentylator inteligentnie zmienia swoją prędkość w odpowiedzi na wewnętrzną temperaturę falownika. Pracując stabilnie, falownik może również wydłużyć żywotność wentylatora. Dodatkowo, falownik posiada funkcję alarmu awarii wentylatora, umożliwiając personelowi operacyjnemu i konserwacyjnemu otrzymywanie informacji o alarmie w tle monitorowania, szybkie i dokładne zlokalizowanie usterki oraz pomoc personelowi operacyjnemu i konserwacyjnemu w usunięciu awarii wentylatora w odpowiednim czasie, aby zminimalizować straty w wytwarzaniu energii i zapewnić przychody z wytwarzania energii.
Ze względu na globalne ocieplenie w ostatnich latach w Europie wystąpiło więcej fal upałów i ekstremalnie wysokich temperatur. Inwerter lub inwertery systemu energii słonecznej mogą czasami doświadczać stresu z powodu wyższych temperatur słońca w upalny dzień. Poniższe sugestie mogą pomóc w utrzymaniu chłodu i normalnej pracy falownika solarnego przez całe lato. Już dziś wykorzystaj energię słoneczną do zasilania swojego domu.
Od 2008 roku Maysun Solar koncentruje się na produkcji wysokiej jakości paneli słonecznych. Panele słoneczne wykorzystujące półcięte, MBB, IBC i wykończone szkłem są dostępne w pełnej czerni, czarnej ramie, srebrnym lub szklanym wykończeniu. Panele te zapewniają niesamowitą wydajność i stylowe wzornictwo, które z łatwością dopasowuje się do każdego budynku. Maysun Solar utworzył biura, magazyny i trwałe partnerstwa z najbardziej doświadczonymi instalatorami w wielu krajach. Maysun współpracuje z instalatorami w wielu krajach Europy. Skontaktuj się z nami, jeśli masz jakieś pytania dotyczące fotowoltaiki lub chcesz uzyskać najnowsze wyceny modułów. Możesz również skontaktować się z Maysun, jeśli potrzebujesz porad w zakresie instalacji systemu fotowoltaicznego. Chętnie zaoferujemy pomoc.