پیمانکار رتبه یک تاسیسات

نورپردازی بزرگراه ها – آشنایی با نکات لازم در طراحی بهینه سیستم روشنایی بزرگراه ها
1397-08-06
مصالح – بررسی کاربرد مصالح جدید و هوشمندی که می‌توانند ساختمان ما را تغییر دهند
1397-08-09
Show all

اینورترهای خورشیدی – آشنایی با شرایط مناسب نگهداری اینورترهای خورشیدی

تاثیر گرما بر کارایی اینورترهای خورشیدی

گردآورنده: حسین حاجی زین العابدینی
آبان ماه97

 

اینورترهای خورشیدی

 

در برخی اینورترهای خورشیدی، بالاتر از دمای محیطی 50 درجه سانتی‌گراد کارایی اینورتر کاهش یافته و اطمینان‌پذیری آن کاهش پیدا می کند. اینکه شما کجا زندگی می‌کنید، برای مثال در اینجا در آدلاید، بالاترین دمای ثبت ‌شده فقط 47 درجه سانتی‌گراد بوده است. بنابراین اگر شما به اندازه کافی خوش‌شانس هستید که  در آدلاید زندگی می‌کنید و یک اینورتر SB5000TL دارید، آنگاه تا زمانی که اینورتر شما در سایه قرار داده شود، هرگز نباید کارایی آن کاهش یابد.

نقطه بحرانی در پاراگراف بالا این است که هرگز نباید اینورترهای خورشیدی را در جایی که خورشید می‌تواند آن را داغ کند قرار دهید. در محل سایت تأسیسات خورشیدی در صورتی که مشاهده کردید اینورترهای خورشیدی در معرض تابش مستقیم نور خورشید قرار دارند آن‌ها را جابجا کنید. و همیشه اینورتر خود را در یک نقطه سایه‌دار قرار دهید. این کار عملکرد را بهتر و خیلی بادوام‌تر خواهد کرد.

اکنون به یکی دیگر از اینورترهای 5 کیلوولت با عملکرد ضعیف تر در مقابل درجه حرارت بالا نگاه کنید:

در اینجا شما می‌توانید ببینید که کارایی اینورتر Xantrex GT5.0 در دمای محیط 40 درجه سانتی‌گراد و در دمای بالاتر افت می‌کند.

 

اینورترهای خورشیدی

 

آیا این بدان معناست که ما باید برای اینورتر سانی بوی بیشتر هزینه کنیم؟

برای پاسخ دادن به این سؤال، شما باید از خودتان بپرسید: که در جایی که زندگی می‌کنید هرچند وقت یک‌بار دما از 40 درجه سانتی‌گراد بالاتر می‌رود؟

در آدلاید شما احتمالاً حدود 10 روز در سال دمای بالای 40 درجه سانتی‌گراد خواهید داشت. بنابراین در آدلاید  اینورتر بکار گرفته شده در حدود 5 درصد از توانش را به خاطر این 10 روز از سال از دست خواهد داد. این میزان افت برای یک اینورتر، حدود 3 دلار در سال هزینه در بر خواهد داشت! در مورد آنچه استدلال می شود نگران نباشید!

اینورترهای خورشیدی

آنچه شما در مورد  اینورترهای خورشیدی و درجه حرارت باید بدانید:

در بسیاری از اینورترهای خورشیدی درصورتیکه درجه حرارت محیط بسیار بالا باشد، توان خروجی کاهش می یابد. اما اگر اینورتر با کیفیت باشد، در روزهای گرم معمولاً به حد بالایی دمای مجاز نخواهد رسید.

حد مجاز دما معمولاً در دفترچه راهنمای محصول نوشته می‌شود.

اینورتر هرگز نباید در معرض تابش مستقیم خورشید یا در یک اتاق یا جعبه بدون تعویض مناسب هوا قرار گیرد.

در واقع تاثیر دما بر عملکرد و عمر اینورتر زمانی که دمای محیط از حد مجاز در یک دوره طولانی فراتر رود قابل توجه است.

اگر دمای اینورتر مورد استفاده  شما فقط چند روز در سال پایین‌تر از حد مجاز شود، آنگاه توان تلف ‌شده آن به حدی کم است که جای نگرانی نیست.

در اینجا کاهش حد مجاز دما برای برخی از اینورترها که در استرالیا محبوب هستند آمده است:

اینورترهای مدرن SMA: معمولاً در دمای 50 درجه سانتی‌گراد شروع به افت عملکرد و امکان کار در دمای بالاتر با افت کارکرد همراه است.

اینورترهای مدرن HF SMF  اصلاً در دمای بالاتر کارایی آنها کاهش نمی‌یابد.

اینورترهای Samil Power River تا دمای 45 درجه سانتی‌گراد کارایی آنها دچار افت نمی شود.

اینورترهای Delta Soliva تا دمای 50 درجه سانتی‌گراد کارایی و عملکرد آنها کاهش نمی یابد.

اینورترهای خورشیدی، مانند تمام دستگاه‌هایی که در ساختمان آنها نیمه‌ هادی بکار رفته، به گرمای بیش‌ از حد حساس هستند و به‌طور کلی در دماهای خنک‌تر بهتر عمل می‌کنند، اما در دماهای داخلی بالاتر دارای تلفات توان هستند.

اینورترهای خورشیدی

تابش مستقیم خورشید و افزایش حرارت

می توان ثابت کرد که گرما بر ماژول‌های PV تأثیر می‌گذارد –با آزمایش این نتیجه بدست می آید: در درجه حرارت 25 درجه سانتی‌گراد بصورت نرمال کار می کند و هر چه درجه حرارت بالاتر می‌رود توان خروجی بسته به نوع نیمه‌ هادی مورد استفاده تا 5 درصد در هر درجه کاهش می‌یابد.

دماي ماژول بطور مستقيم بر ولتاژ اثر می‌گذارد و دو مورد مهم و قابل‌توجه: بالاترين ولتاژ در كمترين دماي محل نصب و كمترين ولتاژ در بيشترين دماي محل نصب هستند.

در پایین‌ترین درجه حرارت، ولتاژ رشته نمی‌تواند از حداکثر ولتاژ ورودی اینورتر (به‌طورمعمول 1000 ولت) فراتر رود و در بالاترین درجه حرارت، ولتاژ رشته باید بالاتر از حداقل ولتاژ راه‌اندازی الگوریتم MPPT اینورتر ولتاژ (معمولاً حدود 200 ولت dc، اما در محدوده گسترده)  باشد.

اطلاعات زیادی در رابطه با ماژولPV  و درجه حرارت وجود دارد، ازجمله یکی دیگر از مقاله‌های فنی CivicSolar.

چگونه گرما اینورترهای خورشیدی  را تحت تأثیر قرار می‌دهد؟

آنچه به خوبی درک نمی‌شود این است که گرما نیز بر اینورترهای خورشیدی تأثیر می‌گذارد. معمولاً دلایل ذکر شده مشابه نیستند – هرچند اینورتر خورشیدی دارای قطعات نیمه‌ هادی است که در آن هنگامی‌که دمای بالا می‌رود بازده کاهش می‌یابد، خود نیمه‌ هادی‌ها بسیار مقاوم هستند و می‌توانند حرارت زیادی را بدون اینکه آسیب ببینند (یک نقطه) تحمل کنند.

تولید گرما و دفع گرمای: مرگ اجزاء و زیرمجموعه‌ها

هنگامی که اینورتر، برق DC  را به  AC تبدیل می‌کند، گرما تولید می‌کند. این گرما موجب افزایش دمای محیط محفظه اینورتر شده  و گرمای اینورتر از طریق فن‌ها و / یا خنک‌کننده‌ها پراکنده می شود. گرما باید زیر حد  معینی بماند که در آن، مواد بکار رفته در ساختار اینورتر کارایی خود را از دست ندهند و امکان کار در دمای بالاتر فراهم باشد. افزایش دما به بالاتر از حد مجاز سبب می شود عایق شکننده می‌شود، لحیم می‌تواند گسترش یابد و در سطح قطعات ترک‌ خوردگی ایجاد شود و قطعات فلزی در خازن‌ها دچار تغییر شکل شود.

به ‌منظور حفظ حد مجاز حرارت تولید شده، اینورتر تولید برق را متوقف می‌کند یا مقدار برق تولید شده هنگامی‌که از نقطه عطف درجه حرارت برنامه‌ریزی‌شده عبور می‌کند را کاهش می‌دهد. شکل 1، در زیر از SMA، نشان می‌دهد که چگونه یک اینورتر SMA  محدوده حد مجاز دما کارکردی را مدیریت می‌کند. چرا که در محدوده دمایی 45 درجه سانتی‌گراد کارایی اینورتر کاهش می‌یابد.

 

اینورترهای خورشیدی

می‌توان با ملاحظات طراحی سیستم اصلی که در ادامه آمده، از کاهش کارایی اینورترهای خورشیدی جلوگیری کرد:

  1. نصب اینورتر ها در مکان‌های سرد (دیوار سایه‌دار به‌جای پشت بام).
  2. مکان‌هایی با تهویه هوایی مناسب انتخاب کنید. از تهویه اضافی در صورت لزوم استفاده کنید.
  3. اینورتر را در معرض مستقیم نور خورشید قرار ندهید. برای نصب و راه‌اندازی در فضای باز، از سایه‌های موجود و یا پوشش مناسب برای اینورتر استفاده کنید.
  4. حفظ حداقل فاصله با اینورتر های مجاور يا ساير اشیاء داده شده در راهنمای نصب.
  5. افزایش فاصله مکانی بطور مناسب در صورتی که درجه حرارت بالاتر در محل نصب محتمل باشد.
  6. چیدمان اینورترهای چندگانه را طوری انجام دهید که در معرض هوای گرم دیگر اینورترها قرار نگیرند. اینورترهای خنک‌کننده را خاموش کنید تا گرما از خنک‌کننده‌ها به سمت بالا دفع شود.

اکثر اینورترهای خورشیدی فراتر از  دمای حد مجاز حدود 45 تا 50 درجه سانتی‌گراد دچار افت عملکرد هستند. در مکان‌های مسکونی گستره کره زمین، درجه حرارت به ندرت از 45 درجه سانتی‌گراد (113 درجه فارنهایت) بالاتر می‌رود. بنابراین، با قرار دادن اینورتر در یک منطقه سایه‌دار با جریان هوای مناسب، این اطمینان حاصل می شود که عملکرد و کارایی آن تحت تاثیر قرار نخواهد گرفت.

منبع:

https://www.altenergymag.com/

یک دیدگاه