Lato jest najlepszą porą roku na wykorzystanie energii słonecznej. Może to również być czasem trudnym dla inwerterów solarnych. W nadchodzących dniach można spodziewać się rekordowych temperatur, ponieważ fala upałów przetacza się przez część południowej Europy. Temperatura może przekroczyć 40 stopni Celsjusza (104 stopni Fahrenheita) w niektórych regionach Hiszpanii, Francji, Grecji, Chorwacji i Turcji. We Włoszech można spodziewać się temperatur nawet 48,8C (119,8F). 10 miast, w tym Rzym, Bolonia i Florencja, otrzymało czerwone ostrzeżenie. Eksperci twierdzą, że ekstremalne upały stają się coraz częstsze, a zmiany klimatyczne powodują, że rekordowe temperatury stają się normalne (BBC Weather, lipiec 2023). W związku z tym, że temperatura jest tak wysoka, w tym wpisie na blogu omówimy sposoby utrzymania chłódu falownika słonecznego przez całe lato. Jeśli zastosujesz się do tych sugestii, możesz być spokojny, wiedząc, że będzie działał bezproblemowo przez cały sezon!
Jak funkcjonują falowniki?
Falownik jest jednym z najważniejszych komponentów systemu energii słonecznej. To urządzenie przekształca energię elektryczną prądu stałego (DC) wytwarzaną przez panele słoneczne w energię elektryczną prądu przemiennego (AC), którą potrzebuje sieć elektryczna. Prąd stały utrzymuje jednokierunkowe napięcie energii elektrycznej. Energia elektryczna przemieszcza się w obu kierunkach, gdy napięcie w obwodzie prądu przemiennego przechodzi z dodatniego na ujemne. Falowniki są jednym z rodzajów energoelektroniki, czyli klasy urządzeń, które kontrolują przepływ energii elektrycznej.
Zazwyczaj inwerter szybko zmienia kierunek wejścia, aby przekształcić wejście prądu stałego w wejście prądu stałego. W rezultacie prąd przemienny wychodzi z wejścia prądu stałego. Możliwe jest również wprowadzenie czystej, powtarzającej się sinusoidalnej fali, która zmienia się pod względem napięcia, do sieci elektrycznej za pomocą filtrów i innej elektroniki. Wzór lub kształt sinusoidalny przyjmuje napięcie w czasie i jest rodzajem mocy, którą sieć może wykorzystać bez uszkodzenia urządzeń elektrycznych zaprojektowanych do działania przy określonych napięciach i częstotliwościach.
Falownik prawdopodobnie ma wiele zastosowań, jeśli Twój system domowy korzysta z energii słonecznej. Może przetwarzać energię słoneczną w prąd przemienny, monitorować system i służyć jako portal komunikacyjny z sieciami komputerowymi. Jeśli są do tego przystosowane, systemy magazynowania energii słonecznej i akumulatorów wykorzystują najnowocześniejsze falowniki, dzięki czemu mogą działać bez korzystania z sieci w przypadku awarii.
Wpływ temperatury wysokiej na falowniki solarne
1. Falowniki solarne działają w określonym zakresie temperatur, a przekroczenie tego zakresu wpłynie na ich wydajność.
W elektrowniach fotowoltaicznych stosowany jest sprzęt elektroniczny, taki jak falowniki, które składają się z wielu popularnych elementów elektronicznych, układów scalonych i tranzystorów przełączających dużą moc. Większość falowników solarnych może pracować w zakresie temperatur od -30°C do 60°C, podczas gdy większość komponentów elektrycznych klasy cywilnej może pracować w zakresie temperatur od -35°C do 70°C. Po przekroczeniu tego zakresu roboczego układy elektroniczne tradycyjne i scalone wejdą w stan niestabilności. Poważny stan logiczny obwodu uszkodzi sprzęt, ale stan ten jest łagodny i spowoduje wyłączenie sprzętu.
2. Kondensatory w falownikach solarnych są bardzo wrażliwe na temperaturę i mogą pęknąć w wyniku wysokich temperatur.
Wiele kondensatorów elektrolitycznych znajduje się w falownikach solarnych; zazwyczaj stosuje się kilka kondensatorów elektrolitycznych o dużej pojemności, aby ustabilizować napięcie wejściowe fotowoltaiczne i zapobiec zakłóceniom. Ponieważ stopniowe odparowywanie wewnętrznego elektrolitu powoduje, że kondensatory te są bardzo wrażliwe na wysokie temperatury, może to spowodować zmniejszenie ich pojemności lub nawet awarię kondensatora.
3. Temperatura spowoduje spalenie tyrystora falownika solarnego o dużej mocy.
Element bardzo wrażliwy na temperaturę to tyrystor dużej mocy w falowniku solarnym. Nadmierna temperatura spowoduje spalenie tyrystora dużej mocy i jego prawidłowe działanie.
4. Wysoka temperatura może uszkodzić materiał falownika solarnego i znacznie zmniejszyć jego wydajność.
Półprzewodniki wykorzystywane w falownikach solarnych są w pewnym sensie dość wytrzymałe, ponieważ są w stanie wytrzymać wysokie temperatury. W czasie przetwarzania prądu stałego na prąd przemienny falownik wytwarza ciepło, które podnosi temperaturę otoczenia falownika. W obudowie falownika wentylatory i radiatory rozpraszają ciepło, które wzrasta. Poziom ciepła nie powinien być zbyt wysoki, ponieważ spowodowałoby to zniszczenie materiałów w falowniku. Metalowe elementy kondensatorów mogą się zmęczyć, a lut może się rozszerzyć i pęknąć, powodując kruche izolacje. Kiedy temperatura osiągnie progi ustalone w celu utrzymania umiarkowanego poziomu ciepła, falownik przestanie wytwarzać moc lub zmniejsza swoją moc wyjściową poprzez „obniżenie wartości znamionowych”.
Klasyfikacja rodzajów chłodzenia falowników
Przede wszystkim musimy wiedzieć, że system chłodzenia falownika składa się głównie z materiałów takich jak smar termiczny, wentylatory chłodzące i chłodnice. Chłodzenie pasywne i aktywne to dwa główne sposoby chłodzenia falowników solarnych. Chłodzenie aktywne oznacza odprowadzanie ciepła z lokalnych urządzeń grzewczych do środowiska wokół nich w celu utrzymania stałej temperatury bez użycia energii pomocniczej z zewnątrz. Chłodzenie pasywne opiera się na wymuszaniu przepływu powietrza wokół urządzenia za pomocą wentylatorów i innych urządzeń w celu odebrania ciepła wytwarzanego przez urządzenie.
Chłodzenie dynamiczne
Żebra chłodzące falownika rozpraszają ciepło bez użycia wentylatora w naturalny lub pasywny sposób. W wyniku braku ruchu powietrza gorące punkty ciepłego powietrza skracają żywotność falownika solarnego. Zwykle obejmują one trzy główne sposoby wymiany ciepła: przewodzenie ciepła, konwekcję i promieniowanie. Konwekcja naturalna jest najczęściej stosowanym sposobem wymiany ciepła.
Aktywne chłodzenie jest często odpowiednie dla urządzeń i części o niskiej mocy, które nie wymagają kontroli wysokiej temperatury, mają niską gęstość strumienia ciepła i nie są uszczelnione lub gęsto zmontowane.
Chłodzenie bezpośrednie
Chłodzenie pasywne jest drugą opcją po chłodzeniu aktywnym. Chłodzenie pasywne obniża temperaturę poprzez skuteczne chłodzenie wszystkich elementów elektrycznych i radiatorów, co zmniejsza gorące punkty. Obniżenie obciążenia podzespołów zwiększa żywotność części falownika solarnego. Wentylator chłodzący falownika jest niezbędny, ponieważ wydajność rozpraszania ciepła wpływa na wytwarzanie mocy.
Jest to prosta metoda rozpraszania ciepła. Jeśli przestrzeń między częściami jest wystarczająca do przepływu powietrza lub jeśli można zainstalować radiatory lub wentylatory w pobliżu, ta metoda chłodzenia może być stosowana w jak największym stopniu.
Co możemy zrobić w gorące dni, aby utrzymać temperaturę falownika słonecznego na niskim poziomie?
1. Instaluj falowniki w chłodnych miejscach (nie na dachu, ale na ścianie, która jest zacieniona).
Pamiętaj, aby zamontować falownik solarny w chłodnym, zacienionym miejscu. To pomoże obniżyć temperaturę falownika i uniknąć przegrzania go.
Niektórzy instalatorzy otaczają falownik kilkoma komputerowymi wentylatorami chłodzącymi, aby utrzymać temperaturę w odpowiednim zakresie.
Upewnij się, że temperatura falownika solarnego jest mierzona. Schłodź, jeśli robi się zbyt gorąco. Wentylatory solarne można wykorzystać do tego celu. Wentylatory solarne chłodzą falownik za pomocą cyrkulacji powietrza. Kieruj falownik zwykłym wentylatorem, jeśli nie masz wentylatora solarnego. Unikaj wypuszczania odpadów z paneli słonecznych na falownik, aby nie przegrzać go.
2. Wybierz miejsca, w których istnieje odpowiednia cyrkulacja powietrza. Upewnij się, że potrzebna jest więcej wentylacji.
Upewnij się, że w pobliżu falownika solarnego istnieje wystarczający przepływ powietrza. Jeśli falownik jest ustawiony na małej powierzchni, temperatura może wzrosnąć, a falownik może ulec uszkodzeniu.
Aby zapewnić najlepszą wentylację, należy pozostawić co najmniej trzydzieści centymetrów przestrzeni z obu stron falownika. Ponadto należy unikać położenia falownika solarnego w pobliżu urządzeń wytwarzających ciepło, takich jak piece lub suszarki.
Zazwyczaj falowniki mają otwory wentylacyjne na spodzie lub po bokach, aby wypuszczać gorące powietrze. Aby falownik solarny działał prawidłowo, otwory te muszą być wolne.
Upewnienie się, że falownik solarny ma doskonałą wentylację, jeśli mieszkasz w gorącym klimacie, jest szczególnie ważne.
Zwiększenie przepływu powietrza obejmuje:
(1) Umieszczenie falownika solarnego w otwartej przestrzeni, takiej jak ściana lub okno lub drzwi.
(2) zapewnienie wentylacji poprzecznej za pomocą biurkowego wentylatora
(3) Otwieraj drzwi i okna, aby wpuszczać chłodne powietrze.
3. Upewnij się, że falowniki nie są umieszczane w bezpośrednim świetle słonecznym. Aby zainstalować na zewnątrz, należy używać obecnych osłon lub cieni falowników.
Wiele osób nie rozumie, że umieszczanie falownika w bezpośrednim świetle słonecznym jest złym pomysłem. Wielu producentów sugeruje ustawienie falownika „w miejscu, w którym nie jest on narażony na bezpośrednie działanie promieni słonecznych” według instrukcji obsługi. Niezależnie od tego, czy jest to poranne słońce, czy popołudniowy upał, należy zawsze podejmować działania, aby uniknąć bezpośredniego nasłonecznienia i wysokich temperatur.
Można zrobić własną osłonę przeciwsłoneczną z falownika i przymocowaną do ściany, jeśli w domu lub firmie nie ma odpowiedniego zacienionego miejsca.
Jak pokazano na poniższym przykładzie, osłona w stylu markizy może być wykonana za pomocą tkaniny zacieniającej.
4. Zachowaj zalecaną w instrukcji instalacji odległość od innych falowników lub pobliskich obiektów jak najmniejszą.
Jeśli jest kilka falowników, upewnij się, że między nimi jest wystarczająco dużo miejsca.
Upewnij się, że kilka falowników nie przenosi ciepła między nimi. Falowniki z przesuniętym chłodzeniem pasywnym pomagają odprowadzać ciepło z radiatorów w górę.
Zwiększ odstęp, jeśli przewiduje się, że w miejscu instalacji mogą wystąpić wyższe temperatury.
5. Konieczne jest regularne konserwowanie falownika po jego instalacji.
Utrzymanie rozpraszania ciepła i chłodzenia falownika poprzez rutynowe czyszczenie radiatora, pokrywy wentylatora lub wentylatora. Zazwyczaj falowniki wykorzystują zaawansowaną technologię chłodzenia powietrzem do rozpraszania ciepła, a temperaturę wewnętrzną falownika monitoruje wentylator, który inteligentnie zmienia prędkość. Ponadto stabilny falownik może zwiększyć żywotność wentylatora. Dodatkowo falownik posiada funkcję alarmu awarii wentylatora, co pozwala personelowi operacyjnemu i konserwacyjnemu zobaczyć informacje o alarmie w tle monitorowania, aby szybko i dokładnie zlokalizować usterkę oraz pomóc personelowi operacyjnemu i konserwacyjnemu usunąć awarię wentylatora w odpowiednim czasie, aby zminimalizować straty w wytwarzaniu energii i zapewnić przychody z wytwarzania energii.
W Europie w ostatnich latach odnotowano wzrost liczby upałów i ekstremalnych temperatur ze względu na globalne ocieplenie. W upalne dni wyższe temperatury słońca mogą stresować inwertery lub inwertery systemu energii słonecznej. Utrzymanie temperatury i normalnej pracy falownika solarnego przez całe lato można osiągnąć za pomocą poniższych porad. Wykorzystaj energię słoneczną do zasilania swojego domu już teraz!
Od 2008 roku firma Maysun Solar koncentruje się na tworzeniu najwyższej jakości paneli słonecznych. Wybierz z naszej szerokiej oferty paneli słonecznych, które wykorzystują technologie half-cut, MBB, IBC i Shingled w pełnej czerni, czarnej ramie, srebrnym i szklanym wykończeniu. Panele te zapewniają wyjątkową wydajność i modne wzornictwo, które z łatwością dopasowuje się do każdego budynku. W kilku krajach Maysun Solar stworzył biura, magazyny i trwałe partnerstwa z najlepszymi instalatorami. Maysun współpracuje z ekspertami ds. instalacji w różnych krajach europejskich. Jeśli masz jakiekolwiek pytania dotyczące fotowoltaiki lub chcesz uzyskać najnowsze wyceny modułów, skontaktuj się z nami. Jeśli potrzebujesz konsultacji w zakresie instalacji systemu fotowoltaicznego, możesz również skontaktować się z Maysun w celu uzyskania pomocy. Chętnie pomożemy.