Inleiding tot de warmteafvoer van fotovoltaïsche omvormers
Fotovoltaïsche omvormer:
De directe output van zonne-energie is meestal 12VDC, 24VDC, 48VDC. De effectieve omzetting van de door het systeem gegenereerde gelijkstroom naar wisselstroom moet worden gerealiseerd om voldoende stroom te leveren aan 220VAC-apparaten, dus de belangrijkste keuze is de DC-AC-omvormer. De belangrijkste functie van de omvormer is het realiseren van de effectieve omzetting van gelijkstroom naar wisselstroom. Zowel zonnecellen als accu's zijn gelijkstroombronnen, dus zodra de belasting wisselstroom bevat, wordt de omvormer een onmisbaar onderdeel.
Warmteafvoerproblemen van fotovoltaïsche omvormers
Volgens statistieken neemt elke keer dat de temperatuur van elektronische componenten met 2 stijgt, de betrouwbaarheid af met 10%, is de temperatuurstijging 50 ℃ en is de levensduur slechts 1/6 daarvan bij 25 . Daarom moeten de elektronische componenten effectief worden afgevoerd om de betrouwbare werking van de apparaten te garanderen. Het is duidelijk dat het probleem van warmteafvoer in toenemende mate een belangrijke factor is geworden die de ontwikkeling van elektronische technologie beïnvloedt, met name voor de vermogenselektronica-industrie.
De belangrijkste warmteafvoercomponenten van de omvormer zijn de IGBT en de inductor, met name de kerncomponent van de inverter-IGBT (Insulated Gate Bipolar Transistor), die tijdens bedrijf veel warmte genereert, wat ongeveer 1 ~ 1,5% is van de nominale stroom. Het wordt afgevoerd in de IGBT en omgezet in warmte. Dit deel van de warmte zal de matrijs van het stroomapparaat verwarmen en de junctietemperatuur verhogen. Als deze warmte niet op een tijdige en effectieve manier kan worden afgegeven, zal dit de prestaties van het apparaat beïnvloeden, waardoor de betrouwbaarheid van het werk van het systeem's wordt verminderd, en zelfs het apparaat wordt beschadigd. De toegestane bedrijfstemperatuur van IGBT is over het algemeen lager dan 125 ~ 150 ° C, dus er moeten effectieve middelen worden gebruikt om warmte naar de omgeving af te voeren. Momenteel is de meest gebruikte methode voor omvormers met een lager vermogen om de IGBT op een radiator te installeren en te vertrouwen op natuurlijke warmteafvoermethoden voor koeling.
Warmteafvoer ontwerp:
In het werkelijke ontwerp van warmteafvoer worden natuurlijke koeling, geforceerde luchtkoeling of vloeistofkoeling in het algemeen geselecteerd op basis van de verhouding van warmte per tijdseenheid tot warmtedissipatiegebied, dat wil zeggen warmteflux (warmtestroomdichtheid).
Warmtebronnen worden over het algemeen onderverdeeld in centrale warmtebronnen en uniforme warmtebronnen. Wanneer het warmteafvoeroppervlak van gecentraliseerde warmtebronnen zoals IGBT's beperkt is, wordt de warmte door de warmtepijp naar de uniforme temperatuurplaat geleid en vervolgens naar de radiator geleid. Voor uniforme warmtebronnen, zoals lithiumbatterijen, worden over het algemeen geen heatpipes gebruikt.
Andere invoerinformatie moet informatie bevatten zoals het structuurdiagram van het onderdeel, de thermische geleidbaarheid van het onderdeel, het verwarmingsvermogen, de omgevingstemperatuur en -druk en het warmteverlies.
Outdoor fotovoltaïsche omvormers met laag vermogen hebben een zware en complexe werkomgeving. Ze vereisen niet alleen stabiele en betrouwbare ventilatie- en warmteafvoerprestaties, maar vereisen ook een goed beschermingsniveau. Over het algemeen moet het beschermingsniveau hoger zijn dan IP54. Tegenstrijdige eisen geven thermische ontwerpbeperkingen. Het' is erg moeilijk.
Voor dergelijke problemen is de traditionele benadering het gebruik van ventilatoren met een hoog beschermingsniveau (waterdicht, stofdicht, enz.) om de warmteafvoer te verbeteren. Hoewel deze methode een goed warmteafvoerend effect heeft, is het onderhoud van de ventilator nog steeds een onvermijdelijke taak in een ruwe werkomgeving. Tot op zekere hoogte verhoogt het niet alleen de kosten, maar verlaagt het ook de levensduurindex van het product. Als passieve koelmethode heeft natuurlijke convectiekoeling veel voordelen, zoals hoge betrouwbaarheid, onderhoudsvrij, goede stabiliteit, geen geluid, geen stroomverbruik, geen bewegende delen, enz. Het biedt een nieuwe technische manier om dergelijke problemen op te lossen.
