Inwertery fotowoltaiczne to produkty elektroniczne, które są ograniczone wewnętrznymi komponentami elektronicznymi i muszą mieć określoną żywotność. Żywotność falownika zależy od jakości produktu, środowiska instalacji i użytkowania oraz późniejszej obsługi i konserwacji. Jak więc poprawić żywotność falownika poprzez prawidłową instalację oraz późniejszą eksploatację i konserwację?
Głównymi czynnikami wpływającymi na żywotność falownika są: 1. Temperatura wewnętrzna falownika; 2. Napięcie wejściowe i parametry prądowe falownika; 3. Zewnętrzne środowisko pracy falownika.
Temperatura wewnętrzna falownika
Temperatura wewnątrz falownika jest najważniejszym czynnikiem wpływającym na żywotność falownika. Zbyt wysoka temperatura zmniejszy wydajność i żywotność komponentów. Kondensator wewnątrz falownika jest kluczowym czynnikiem wpływającym na żywotność falownika. Istnieje prosta podstawowa zasada: reguła dziesięciu stopni, co oznacza, że na każdy 10-stopień spadku temperatury otoczenia podwaja się żywotność kondensatora; na każdy 10-stopień wzrostu temperatury otoczenia żywotność kondensatora skraca się o połowę.
Sam falownik jest źródłem ciepła. Znajdujące się wewnątrz moduły mocy, cewki indukcyjne, przełączniki, kable i inne obwody będą generować ciepło. Całe ciepło musi zostać rozproszone w czasie, w przeciwnym razie temperatura wewnętrzna wzrośnie. Dlatego projekt rozpraszania ciepła przez falownik jest kluczowym ogniwem w rozwoju i projektowaniu produktu. Obecnie przemysł inwerterowy zasadniczo przyjmuje chłodzenie naturalne i chłodzenie powietrzem. Modele o małej mocy to głównie naturalne chłodzenie, a modele o średniej i dużej mocy w zasadzie Wszystkie są chłodzone powietrzem. W celu zapewnienia stabilności temperatury wewnętrznej falownika, poza względami konstrukcyjnymi produktu, podczas instalacji i użytkowania należy zwrócić szczególną uwagę na następujące kwestie:
(1) Falownik musi być zainstalowany w dobrze wentylowanej przestrzeni, aby zapewnić dobrą wentylację ze światem zewnętrznym. Jeśli musi być zainstalowany w zamkniętej przestrzeni, należy zainstalować kanał powietrzny i wentylator wyciągowy lub klimatyzator. Surowo zabrania się instalowania falownika w zamkniętej obudowie.
(2) Miejsce instalacji falownika powinno w jak największym stopniu unikać bezpośredniego światła słonecznego. Jeśli falownik jest zainstalowany na zewnątrz, lepiej jest zainstalować go pod okapem z tyłu lub pod modułami słonecznymi. Nad falownikiem znajdują się okapy lub moduły, które go blokują. Jeśli można go zainstalować tylko na otwartej przestrzeni, zaleca się zainstalowanie nad falownikiem osłony przeciwsłonecznej i osłony przeciwdeszczowej.
(3) Niezależnie od tego, czy jest to pojedyncza instalacja, czy wiele instalacji falownika, należy go zainstalować zgodnie z wielkością przestrzeni instalacyjnej podaną przez producenta falownika, aby zapewnić wystarczającą wentylację i rozpraszanie ciepła oraz przestrzeń operacyjną falownika do późniejszej pracy i konserwacja.
(4) Falownik jest instalowany jak najdalej od obszarów o wysokiej temperaturze, takich jak kotły, dmuchawy gorącego powietrza opalane paliwem, rury grzewcze i zewnętrzne wyloty powietrza klimatyzacji.
Parametry napięcia i prądu wejściowego falownika
Niewłaściwe dopasowanie parametrów napięcia i prądu wejściowego falownika ma również wpływ na żywotność falownika. Im wyższe napięcie lub prąd, któremu poddawane są komponenty wewnątrz falownika, tym krótsza jest żywotność komponentów. Jako przykład weźmiemy falownik serii MAX 100-125KTL3-X. Zakres wejściowego napięcia roboczego tej serii falowników wynosi 200-1000V. W tym zakresie falownik może pracować. Jeśli napięcie jest zbyt niskie, prąd będzie zbyt wysoki, bliski stanu krytycznego. Jeśli napięcie wejściowe jest zbyt wysokie, prąd zmniejszy się, ale napięcie będzie zbliżone do stanu krytycznego. W takim przypadku wpłynie to nie tylko na wydajność wytwarzania energii przez falownik, ale także na falownik. Żywotność falownika, dlatego generalnie zalecamy, aby wejściowe napięcie robocze ciągu było skonfigurowane na napięcie znamionowe około 600 V. Biorąc pod uwagę charakterystykę parametrów elektrycznych w warunkach NOCT modułu, wejściowe napięcie robocze ciągu powinno być skonfigurowane na około 650V, co może uwzględniać wysoką sprawność falownika. i żywotność.
Jeśli wejściowe napięcie robocze ciągu zostanie skonfigurowane na około 800 V, nie tylko zmniejszy się wydajność wytwarzania energii, ale urządzenia zasilające i kondensatory szyny prądowej będą pod wysokim napięciem, a żywotność warstwy izolacyjnej zostanie skrócona, co wpłynie na żywotność falownika. Jeśli wejściowe napięcie robocze ciągu jest skonfigurowane na 500 V, prąd wzrośnie o 20 procent w porównaniu z napięciem znamionowym, a ciepło falownika będzie pochodziło głównie z prądu. W takim przypadku ciepło wzrośnie o 20 procent, a temperatura falownika wzrośnie. co skutkuje skróceniem żywotności.
Ponadto, chociaż ograniczenie współczynnika wydajności zostało poluzowane w bieżącym zatwierdzeniu projektu, nadmierne udostępnianie spowoduje, że falownik będzie działał pod pełnym obciążeniem przez długi czas, co naturalnie wpłynie na żywotność falownika. Z tego powodu, gdy projektujemy współczynnik wydajności, oprócz czynników ekonomicznych, należy również w pełni uwzględnić żywotność falownika.
Środowisko zewnętrzne, w którym pracuje falownik
Środowisko zewnętrzne, w którym pracuje falownik, jest również ważnym czynnikiem wpływającym na żywotność falownika. Obecnie poziom ochrony falowników stringowych na rynku może osiągnąć IP65 lub nawet IP66. Jest pyłoszczelny, odporny na deszcz i odporny na korozję w mgle solnej. Potrafi dostosować się do trudnych warunków zewnętrznych. W wielu miejscach brud, który opadnie na grzejnik, będzie miał wpływ na działanie grzejnika. Kurz, liście, piasek i inne drobne przedmioty mogą również dostać się do kanału powietrznego falownika, co również wpłynie na rozpraszanie ciepła, a tym samym wpłynie na żywotność. W takim przypadku szczególnie ważne jest regularne usuwanie zanieczyszczeń z falownika lub wentylatora chłodzącego, aby falownik miał dobre warunki chłodzenia.
Jeden koniec falownika jest podłączony do układu fotowoltaicznego, a drugi koniec do sieci energetycznej. Jakość zasilania sieci energetycznej ma również wpływ na żywotność falownika, zwłaszcza napięcie w wiejskiej sieci energetycznej jest niestabilne, wysokie i niskie, a harmoniczne sieci energetycznej są wysokie, co jest łatwe do uruchomienia falownika. Jeśli falownik uruchomi mechanizm zabezpieczający, falownik przestanie działać, gdy napięcie przekroczy zakres, i wznowi działanie, gdy napięcie będzie normalne. Jeśli jednak falownik jest często uruchamiany ponownie, żywotność falownika ulegnie skróceniu.
Podsumować
Po dostarczeniu falowników w partiach, po serii kontroli jakości, ich żywotność projektowa jest prawie taka sama, więc projekt systemu, instalacja oraz post-eksploatacja i konserwacja są kluczowymi czynnikami. Z jednej strony, aby poprawić faktyczną żywotność falownika, konieczne jest stworzenie dobrego środowiska pracy falownika, chroniącego go przed wiatrem, słońcem i deszczem; Kanał powietrza chłodzącego jest odblokowany, aby uniknąć przegrzania i innych awarii.