Πώς ο φωτοβολταϊκός εξοπλισμός διαχέει τη θερμότητα

Φωτοβολταϊκός μετατροπέας είναι ουΒασικός εξοπλισμός φωτοβολταϊκών συστημάτων. Η κύρια λειτουργία του είναι να μετατρέπει την ισχύ συνεχούς ρεύματος που παράγεται από φωτοβολταϊκές μονάδες σε τροφοδοσία εναλλασσόμενου ρεύματος που ικανοποιεί τις απαιτήσεις του δικτύου ισχύος. Ως ηλεκτρονικός εξοπλισμός ισχύος, ο μετατροπέας, όπως όλα τα ηλεκτρονικά προϊόντα, αντιμετωπίζει την πρόκληση της θερμοκρασίας. Μια έκθεση έρευνας από το συνολικό ερευνητικό πρόγραμμα αεροηλεκτρονικής της Πολεμικής Αεροπορίας των ΗΠΑ δείχνει ότι έως και το 55% όλων των περιπτώσεων αστοχίας ηλεκτρονικών προϊόντων προκαλούνται από τη θερμοκρασία.

Τα ηλεκτρονικά εξαρτήματα στο εσωτερικό του μετατροπέα είναι επίσης πολύ ευαίσθητα στη θερμοκρασία. Σύμφωνα με τον κανόνα των 10 μοιρών της θεωρίας αξιοπιστίας, η διάρκεια ζωής θα μειώνεται στο μισό για κάθε αύξηση της θερμοκρασίας κατά 10 βαθμούς από τη θερμοκρασία δωματίου, επομένως ο θερμικός σχεδιασμός του μετατροπέα είναι πολύ σημαντικός.

Οι παραδοσιακές μέθοδοι απαγωγής θερμότητας περιλαμβάνουν την παθητική διάχυση θερμότητας και την απαγωγή θερμότητας με ψύξη αέρα. Η παθητική απαγωγή θερμότητας είναι φυσική ψύξη. Η φυσική ψύξη εφαρμόζεται συχνά σε συσκευές και εξαρτήματα χαμηλής ισχύος με χαμηλές απαιτήσεις για έλεγχο θερμοκρασίας και χαμηλή ροή θερμότητας. Η ψύξη αέρα είναι κυρίως μια μέθοδος εξαναγκασμού του αέρα γύρω από τη συσκευή να ρέει με τη βοήθεια ανεμιστήρων, έτσι ώστε να αφαιρείται η θερμότητα που εκπέμπεται από τη συσκευή. Η απαγωγή θερμότητας με ψύξη αέρα μπορεί να εφαρμοστεί σε μεγάλο εύρος, αλλά υπάρχουν επίσης προβλήματα όπως υπερβολικός θόρυβος και συσσώρευση σκόνης.

Όσον αφορά τα προβλήματα της ψύξης του αέρα, οι λύσεις υγρής ψύξης έχουν λυθεί καλά. Η απόδοση της υγρής ψύξης είναι υψηλότερη από αυτή της ψύξης με αέρα και η θερμοκρασία του πυρήνα μεταφέρεται προς τα έξω ή μακριά από τον πυρήνα, έτσι ώστε να διασφαλίζεται ότι η συνολική θερμοκρασία των εξαρτημάτων του πυρήνα μειώνεται και δεν θα συσσωρεύεται θερμότητα. Ο σχετικά κλειστός χώρος κάνει τον εξοπλισμό απαλλαγμένο από σκόνη. Επιπλέον, το θερμικό σύστημα υγρής ψύξης έχει τα χαρακτηριστικά της μεγάλης διάρκειας ζωής και της σταθερότητας και η μεταγενέστερη συντήρηση δεν θα είναι πολύ συχνή.

Το υγρό ψυκτικό διάλυμα είναι μια σημαντική τάση στον τομέα της απαγωγής θερμότητας. Αν και έχει επίσης τα μειονεκτήματα του υψηλού κόστους και της στενής κάλυψης, με την παραγωγή και την ανάπτυξη, όλο και περισσότερες βιομηχανίες θα επιταχύνουν την έρευνα και την καινοτομία της ψύξης υγρών και της απαγωγής θερμότητας. Για να μπορούν περισσότερες βιομηχανίες να χρησιμοποιούν καλύτερα σχέδια ψύξης υγρών και απαγωγής θερμότητας.