Introducere în disiparea căldurii invertoarelor fotovoltaice
Invertor fotovoltaic:
Ieșirea directă a energiei solare este în mare parte 12VDC, 24VDC, 48VDC. Conversia efectivă a puterii de curent continuu generată de sistem la puterea de curent alternativ ar trebui realizată, astfel încât să dea suficientă putere aparatelor de 220VAC, astfel încât alegerea principală este invertorul DC-AC. Funcția principală a invertorului este de a realiza conversia efectivă a curentului continuu în curent alternativ. Atât celulele solare, cât și bateriile de stocare sunt surse de curent continuu, așa că odată ce sarcina conține curent alternativ, invertorul devine o parte indispensabilă.
Probleme de disipare a căldurii la invertoarele fotovoltaice
Conform statisticilor, de fiecare dată când temperatura componentelor electronice crește cu 2 ℃, fiabilitatea scade cu 10%, creșterea temperaturii este de 50 ℃, iar durata de viață este de doar 1/6 din aceasta la 25 ℃. Prin urmare, componentele electronice trebuie disipate eficient pentru a asigura funcționarea fiabilă a dispozitivelor. Se poate observa că problema disipării căldurii a devenit din ce în ce mai mult un factor important care afectează dezvoltarea tehnologiei electronice, în special pentru industria electronică de putere.
Principalele componente de disipare a căldurii ale invertorului sunt IGBT și inductorul, în special componenta de bază a invertorului-IGBT (Insulated Gate Bipolar Transistor), care generează multă căldură în timpul funcționării, care este de aproximativ 1 ~ 1,5% din valoarea nominală. putere. Este disipat în IGBT și transformat în căldură. Această parte a căldurii va încălzi matrița dispozitivului de alimentare și va crește temperatura joncțiunii. Dacă această căldură nu poate fi eliberată în timp util și eficient, va afecta performanța dispozitivului, reducând astfel fiabilitatea funcționării sistemului'și chiar deteriora dispozitivul. Temperatura de funcționare admisă a IGBT este în general mai mică de 125 ~ 150 ° C, așa că trebuie utilizate mijloace eficiente pentru a disipa căldura în mediu. În prezent, metoda folosită în mod obișnuit pentru invertoarele cu putere mai mică este instalarea IGBT pe un radiator și bazarea pe metode naturale de disipare a căldurii pentru răcire.
Design de disipare a căldurii
În proiectarea efectivă de disipare a căldurii, răcirea naturală, răcirea forțată cu aer sau răcirea cu lichid sunt, în general, selectate în funcție de raportul dintre căldura pe unitate de timp și zona de disipare a căldurii, adică fluxul de căldură (densitatea fluxului de căldură).
Sursele de căldură sunt, în general, împărțite în surse de căldură centralizate și surse de căldură uniforme. Când aria de disipare a căldurii a surselor de căldură centralizate, cum ar fi IGBT-urile, este limitată, căldura este transportată de conducta de căldură către placa de temperatură uniformă și apoi condusă către radiator. Pentru sursele de căldură uniforme, cum ar fi bateriile cu litiu, conductele de căldură nu sunt în general utilizate.
Alte informații de intrare trebuie să aibă informații precum diagrama structurii piesei, conductivitatea termică a piesei, puterea de încălzire, temperatura și presiunea ambiantă și pierderea de căldură.
Invertoarele fotovoltaice de putere redusă pentru exterior au un mediu de lucru dur și complex. Nu numai că necesită o ventilație stabilă și fiabilă și performanță de disipare a căldurii, dar necesită și un nivel bun de protecție. În general, nivelul de protecție este necesar să fie peste IP54. Cerințele contradictorii dau constrângeri de proiectare termică.'este foarte dificil.
Pentru astfel de probleme, abordarea tradițională este utilizarea ventilatoarelor cu niveluri ridicate de protecție (rezistente la apă, la praf etc.) pentru a îmbunătăți disiparea căldurii. Deși această metodă are un efect bun de disipare a căldurii, întreținerea ventilatorului este încă o sarcină inevitabilă într-un mediu de lucru dur. Într-o anumită măsură, nu numai că crește costul, dar reduce și indicele de viață al produsului. Ca metodă de răcire pasivă, răcirea prin convecție naturală are multe avantaje, cum ar fi fiabilitate ridicată, fără întreținere, stabilitate bună, fără zgomot, fără consum de energie, fără piese în mișcare etc. Oferă o nouă modalitate tehnică de a rezolva astfel de probleme.
