S brzim razvojem nove energetske industrije, fotonaponska proizvodnja energije sve se više koristi. Kao ključna komponenta fotonaponskih sustava za proizvodnju električne energije, fotonaponski pretvarači rade u vanjskim okruženjima i podvrgavaju se ispitivanju u vrlo teškim, pa čak i teškim uvjetima.
Za vanjske fotonaponske pretvarače, strukturni dizajn mora zadovoljiti standard IP65. Samo postizanjem ovog standarda naši pretvarači mogu raditi sigurno i učinkovito. IP ocjena je za razinu zaštite stranih materijala u kućištu električne opreme. Izvor je standard IEC 60529 Međunarodne elektrotehničke komisije. Ovaj je standard također usvojen kao američki nacionalni standard 2004. Često kažemo da je razina IP65, IP je skraćenica za Ingress Protection, od čega je 6 razina prašine, (6 : potpuno spriječiti ulazak prašine); 5 je razina vodootpornosti (5: voda tušira proizvod bez oštećenja).
Kako bi se postigli gore navedeni zahtjevi dizajna, zahtjevi konstrukcijskog dizajna fotonaponskih pretvarača su vrlo strogi i razboriti. Ovo je također problem koji je vrlo lako izazvati probleme u primjenama na terenu. Dakle, kako dizajnirati kvalificirani inverterski proizvod?
Trenutno postoje dvije vrste zaštitnih metoda koje se obično koriste u zaštiti između gornjeg poklopca i kutije pretvarača u industriji. Jedan je korištenje silikonskog vodootpornog prstena. Ova vrsta silikonskog vodootpornog prstena obično je debljine 2 mm i prolazi kroz gornji poklopac i kutiju. Prešanje za postizanje učinka otpornosti na vodu i prašinu. Ova vrsta dizajna zaštite ograničena je količinom deformacije i tvrdoćom vodonepropusnog prstena od silikonske gume i prikladna je samo za male inverterske kutije od 1-2 KW. Veći ormari imaju više skrivenih opasnosti u svom zaštitnom učinku.
Sljedeći dijagram prikazuje:
Drugi je zaštićen njemačkim Lanpu (RAMPF) poliuretanskim stiroporom, koji usvaja numeričko kontrolirano oblikovanje pjene i izravno je spojen na strukturne dijelove kao što je gornji poklopac, a njegova deformacija može doseći 50%. Gore navedeno, posebno je prikladan za dizajn zaštite naših srednjih i velikih pretvarača.
Sljedeći dijagram prikazuje:
U isto vrijeme, što je još važnije, u dizajnu strukture, kako bi se osigurao vodootporan dizajn visoke čvrstoće, između gornjeg poklopca kućišta fotonaponskog invertera i kutije bit će dizajniran vodootporan utor kako bi se osiguralo da čak i ako se pojavi vodena magla prolazi kroz gornji poklopac i kutiju. U inverter između tijela, također će se voditi kroz spremnik za vodu izvan kapljica vode, i izbjegavajte ulazak u okvir.
Posljednjih godina postoji oštra konkurencija na fotonaponskom tržištu. Neki proizvođači pretvarača napravili su neka pojednostavljenja i zamjene u dizajnu zaštite i upotrebi materijala kako bi kontrolirali troškove. Na primjer, sljedeći dijagram prikazuje:
Lijeva strana je dizajn koji smanjuje troškove. Kutija je savijena, a trošak se kontrolira iz materijala lima i procesa. U usporedbi s trostrukom sklopivom kutijom na desnoj strani, očito je manje utora za skretanje iz kutije. Čvrstoća tijela također je znatno niža, a ovi dizajni donose veliki potencijal za korištenje u vodootpornim performansama pretvarača.
Osim toga, budući da dizajn kutije pretvarača postiže razinu zaštite od IP65, a unutarnja temperatura pretvarača će se povećavati tijekom rada, razlika tlaka uzrokovana unutarnjom visokom temperaturom i vanjskim promjenjivim uvjetima okoline dovest će do ulaska vode i oštećenja osjetljive elektronike komponente. Kako bismo izbjegli ovaj problem, obično ugrađujemo vodonepropusni prozračni ventil na kutiju pretvarača. Vodootporan i prozračan ventil može učinkovito izjednačiti tlak i smanjiti pojavu kondenzacije u zatvorenom uređaju, dok blokira ulazak prašine i tekućine. Kako bi se poboljšala sigurnost, pouzdanost i vijek trajanja inverterskih proizvoda.
Stoga možemo vidjeti da kvalificirani konstrukcijski dizajn fotonaponskog pretvarača zahtijeva pažljiv i rigorozan dizajn i odabir bez obzira na dizajn strukture šasije ili korištenih materijala. Inače se slijepo reducira kako bi se kontrolirali troškovi. Zahtjevi dizajna mogu donijeti samo velike skrivene opasnosti za dugoročno stabilan rad fotonaponskih pretvarača.