Wraz z szybkim rozwojem nowych gałęzi przemysłu energetycznego, fotowoltaika znajduje coraz szersze zastosowanie. Jako kluczowy element fotowoltaicznych systemów wytwarzania energii, falowniki fotowoltaiczne działają w środowiskach zewnętrznych i poddawane są bardzo trudnym, a nawet trudnym testom.
W przypadku zewnętrznych falowników fotowoltaicznych konstrukcja musi spełniać normę IP65. Tylko osiągając ten standard, nasze falowniki mogą pracować bezpiecznie i wydajnie. Stopień ochrony IP dotyczy poziomu ochrony przed ciałami obcymi w obudowie sprzętu elektrycznego. Źródłem jest norma Międzynarodowej Komisji Elektrotechnicznej IEC 60529. Norma ta została również przyjęta jako norma krajowa w USA w 2004 roku. Często mówimy, że poziom IP65, IP to skrót od Ingress Protection, gdzie 6 to poziom zapylenia (6 : całkowicie zapobiega przedostawaniu się kurzu); 5 to poziom wodoodporności, (5: woda oblewająca produkt bez żadnych uszkodzeń).
Aby spełnić powyższe wymagania projektowe, wymagania konstrukcyjne falowników fotowoltaicznych są bardzo rygorystyczne i ostrożne. Jest to również problem, który bardzo łatwo spowodować problemy w zastosowaniach terenowych. Jak zatem zaprojektować kwalifikowany produkt z falownikiem?
Obecnie w przemyśle powszechnie stosowane są dwa rodzaje metod ochrony pomiędzy górną pokrywą a obudową falownika. Jednym z nich jest zastosowanie silikonowego wodoodpornego pierścienia. Ten rodzaj wodoodpornego pierścienia silikonowego ma zazwyczaj grubość 2 mm i przechodzi przez górną pokrywę i pudełko. Naciśnięcie w celu uzyskania efektu wodoodporności i pyłoszczelności. Ten rodzaj konstrukcji zabezpieczającej jest ograniczony wielkością odkształcenia i twardością wodoodpornego pierścienia z gumy silikonowej i nadaje się tylko do małych skrzynek inwerterowych o mocy 1-2 KW. Większe szafki niosą ze sobą więcej ukrytych zagrożeń w swoim działaniu ochronnym.
Poniższy diagram pokazuje:
Druga jest zabezpieczona niemieckim styropianem poliuretanowym Lanpu (RAMPF), który wykorzystuje formowanie pianki pod kontrolą numeryczną i jest bezpośrednio połączony z elementami konstrukcyjnymi, takimi jak górna pokrywa, a jego odkształcenie może sięgać 50%. Powyżej jest szczególnie odpowiedni do projektowania zabezpieczeń naszych średnich i dużych falowników.
Poniższy diagram pokazuje:
Jednocześnie, co ważniejsze, przy projektowaniu konstrukcji, aby zapewnić wodoszczelną konstrukcję o wysokiej wytrzymałości, pomiędzy górną pokrywą obudowy falownika fotowoltaicznego a skrzynką należy zaprojektować wodoszczelny rowek, aby zapewnić, że nawet w przypadku mgły wodnej przechodzi przez górną pokrywę i pudełko. Do falownika między korpusami, będą również prowadzone przez zbiornik wody na zewnątrz kropelki wody, unikając przedostawania się do skrzynki.
W ostatnich latach na rynku fotowoltaiki panuje ostra konkurencja. Niektórzy producenci falowników dokonali pewnych uproszczeń i zamienników w konstrukcji zabezpieczeń i zastosowaniu materiałów, aby kontrolować koszty. Na przykład poniższy diagram przedstawia:
Lewa strona to konstrukcja redukująca koszty. Korpus skrzyni jest gięty, a koszt jest kontrolowany na podstawie materiału z blachy i procesu. W porównaniu z pudełkiem składanym na trzy części po prawej stronie, rowek odprowadzający od pudełka jest oczywiście mniejszy. Wytrzymałość korpusu jest również znacznie niższa, a konstrukcje te niosą ze sobą ogromny potencjał w zakresie wodoodporności falownika.
Ponadto, ponieważ konstrukcja skrzynki falownika zapewnia stopień ochrony IP65, a temperatura wewnętrzna falownika wzrośnie podczas pracy, różnica ciśnień spowodowana wysoką temperaturą wewnętrzną i zmieniającymi się warunkami otoczenia zewnętrznego doprowadzi do przedostania się wody i uszkodzenia wrażliwych elementów elektronicznych. komponenty. Aby uniknąć tego problemu, zwykle instalujemy wodoodporny, oddychający zawór na skrzynce falownika. Wodoodporny i oddychający zawór może skutecznie wyrównać ciśnienie i zmniejszyć zjawisko kondensacji w zamkniętym urządzeniu, blokując jednocześnie przedostawanie się kurzu i cieczy. W celu poprawy bezpieczeństwa, niezawodności i żywotności produktów inwerterowych.
Widzimy zatem, że kwalifikowany projekt konstrukcyjny falownika fotowoltaicznego wymaga starannego i rygorystycznego projektowania oraz selekcji niezależnie od projektu konstrukcji podwozia czy zastosowanych materiałów. W przeciwnym razie ślepo ogranicza się do kontroli kosztów. Wymagania projektowe mogą jedynie przynieść ogromne, ukryte zagrożenia dla długoterminowej, stabilnej pracy falowników fotowoltaicznych.