Hoe kunnen de schadelijke effecten van extreme hitte op omvormers voor zonne-energie worden verminderd?

· zonnepanelen industrie Nieuws,Fotovoltaïsche technologie Nieuws
Klimaatkaart

De beste tijd van het jaar om zonne-energie te gebruiken is de zomer. Voor omvormers kan het echter ook een moeilijke periode zijn. Een hittegolf trekt over delen van Zuid-Europa, met mogelijk recordhoge temperaturen in de komende dagen. Verwacht wordt dat de temperaturen in delen van Spanje, Frankrijk, Griekenland, Kroatië en Turkije de 40C zullen overschrijden. In Italië kunnen de temperaturen oplopen tot 48,8C. Er is een rood alarm afgegeven voor 10 steden, waaronder Rome, Bologna en Florence. Experts zeggen dat perioden van uitzonderlijk warm weer steeds vaker voorkomen en dat klimaatverandering betekent dat het nu normaal is om recordhoge temperaturen te ervaren (BBC Weather, juli 2023). Hoe je je omvormer voor zonne-energie in deze extreme hitte de hele zomer koel kunt houden, lees je in deze blogpost. Als je deze suggesties volgt, kun je je ontspannen in de wetenschap dat de omvormer het hele seizoen probleemloos werkt!

Fotovoltaïsche panelen en nationaal elektriciteitsverbruik

Hoe werken omvormers?

Een van de meest cruciale onderdelen van een zonne-energiesysteem is een omvormer. Het is een apparaat dat de door zonnepanelen geproduceerde gelijkstroom (DC) elektriciteit omzet in de wisselstroom (AC) elektriciteit die het elektriciteitsnet nodig heeft. Gelijkstroom houdt de spanning van de elektriciteit constant in één richting. Als de spanning in een wisselstroomcircuit van positief naar negatief verschuift, beweegt de elektriciteit in beide richtingen. Een type vermogenselektronica - een klasse apparaten die de stroom van elektrische energie regelen - omvat omvormers.

In wezen zet een omvormer een gelijkstroomingang om in wisselstroom door de richting van de ingang snel om te keren. Hierdoor wordt een wisselstroomuitgang geproduceerd uit een gelijkstroomingang. Een schone, zich herhalende sinusgolf waarvan de spanning fluctueert en die in het elektriciteitsnet kan worden geïnjecteerd, kan ook worden gemaakt met behulp van filters en andere elektronica. De sinusgolf is een vorm of patroon dat de spanning in de loop van de tijd aanneemt en is het type stroom dat het elektriciteitsnet kan gebruiken zonder schade te veroorzaken aan elektrische apparaten die zijn ontworpen om bij specifieke frequenties en spanningen te functioneren.

Als je een systeem hebt dat op zonne-energie werkt, dient je omvormer waarschijnlijk verschillende doelen. Hij kan het systeem bewaken en fungeren als communicatiepoort met computernetwerken naast het omzetten van je zonne-energie in wisselstroom. Als ze daarvoor gebouwd zijn, vertrouwen opslagsystemen op zonne-energie en accu's op geavanceerde omvormers om te kunnen functioneren zonder hulp van het elektriciteitsnet in het geval van stroomuitval.

Stroomschema

Effecten van hoge temperaturen op omvormers voor zonne-energie

1. Omvormers voor zonne-energie hebben een bepaald bedrijfstemperatuurbereik en als dit temperatuurbereik wordt overschreden, wordt de efficiëntie beïnvloed.

In fotovoltaïsche energiecentrales wordt elektronische apparatuur gebruikt zoals omvormers, die een groot aantal gewone elektronische componenten, geïntegreerde schakelingen en krachtige schakeltransistors bevatten. De meeste elektrische componenten van civiele kwaliteit kunnen werken in een temperatuurbereik van -35°C tot 70°C, en de meeste omvormers voor zonne-energie kunnen werken in een temperatuurbereik van -30°C tot 60°C. Buiten dit werkbereik zullen zowel gewone elektronische circuits als geïntegreerde circuits in een onstabiele toestand terechtkomen. Deze toestand is mild en zorgt ervoor dat circuitapparatuur offline gaat, terwijl ernstige circuitlogica schade aan apparatuur veroorzaakt.

2.Condensatoren in omvormers voor zonne-energie zijn erg gevoelig voor temperatuur en hoge temperaturen kunnen er zelfs voor zorgen dat ze uitvallen.

Er zijn veel elektrolytische condensatoren in omvormers voor zonne-energie en om de spanning van de PV-ingang te stabiliseren en interferentie te voorkomen, zijn er meestal verschillende elektrolytische condensatoren met een grote capaciteit. Deze condensatoren zijn erg gevoelig voor hoge temperaturen omdat ze ervoor zorgen dat de interne elektrolyt geleidelijk verdampt, waardoor de capaciteit kan afnemen of de condensator zelfs defect kan raken.

3. Door een te hoge temperatuur kan de thyristor voor het hoge vermogen van de omvormer voor zonne-energie doorbranden.

De thyristor voor hoog vermogen van de omvormer voor zonne-energie is een zeer temperatuurgevoelig onderdeel. De juiste werking en levensduur van de high power thyristor worden beïnvloed door een te hoge temperatuur en een te hoge temperatuur zorgt ervoor dat de high power thyristor verbrandt.

4. Overmatige temperatuur kan leiden tot schade aan de materialen van de omvormer voor zonne-energie en een aanzienlijke vermindering van het rendement.

Tot op zekere hoogte zijn de halfgeleiders die in omvormers voor zonne-energie worden gebruikt vrij robuust en bestand tegen hoge temperaturen. De omgevingstemperatuur van de omvormerbehuizing neemt toe door de warmte die een omvormer produceert wanneer deze gelijkstroom omzet in wisselstroom. Ventilatoren en/of koellichamen in de behuizing van de omvormer voeren de warmte af, die vervolgens wordt verhoogd. Het warmteniveau mag niet te hoog zijn, omdat anders de materialen van de omvormer worden aangetast. Metalen onderdelen in condensatoren kunnen vermoeid raken, soldeer kan uitzetten en barsten en isolatie wordt broos. De omvormer stopt met het produceren van vermogen of verlaagt het vermogen door "derating" zodra de temperatuur vooraf ingestelde drempels bereikt om een gematigd warmteniveau te handhaven.

Fotovoltaïsche panelen

Typen omvormers voor koeling

Allereerst moeten we begrijpen dat het koelsysteem van de omvormer voornamelijk bestaat uit materialen zoals radiatoren, koelventilatoren en thermisch vet. Er zijn momenteel twee hoofdmethoden voor het koelen van omvormers voor zonne-energie: passieve koeling en actieve koeling. Actieve koeling verwijst naar het realiseren van warmteafvoer van lokale verwarmingsapparaten naar de omgeving om temperatuurregeling te bereiken zonder gebruik te maken van externe hulpenergie. Passieve koeling is voornamelijk een methode om de omringende lucht rond het apparaat te laten stromen door middel van ventilatoren, enz. om de warmte die door het apparaat wordt afgegeven af te voeren.

Actieve koeling

De koelribben van de omvormer voeren de warmte op natuurlijke of passieve wijze af, zonder hulp van een ventilator. De levensduur van de omvormer voor zonne-energie wordt verkort door de warme plekken die ontstaan door het ontbreken van luchtbeweging. Deze omvatten meestal drie hoofdmodi voor warmteoverdracht: warmtegeleiding, convectie en straling, waarbij convectie wordt gedomineerd door natuurlijke convectie.

Actieve koeling is vaak geschikt voor apparaten en componenten met een laag vermogen die geen hoge temperatuurregeling vereisen en waarbij de warmtestroomdichtheid van het apparaat niet groot is, en apparaten die verzegeld of dicht geassembleerd zijn, zijn niet geschikt voor andere koeltechnologieën.

Passieve koeling

Passieve koeling is de tweede optie na actieve koeling. Passieve koeling vermindert hot spots door alle elektrische onderdelen en koellichamen efficiënt te koelen, waardoor de temperatuur daalt. Door de spanning op de onderdelen te verlagen, wordt de levensduur van de onderdelen van de omvormer voor zonne-energie verlengd. Aangezien de efficiëntie van de warmteafvoer van invloed is op de stroomopwekking, is de koelventilator van de omvormer essentieel.

Dit is een methode voor hittedissipatie met een eenvoudige bediening en een duidelijk effect. Deze koelmethode kan zoveel mogelijk worden gebruikt als de ruimte tussen de componenten binnen het onderdeel geschikt is voor luchtstroming of voor de installatie van lokale koellichamen of ventilatoren voor koeling.

Hoe zonne-energie werkt

Wat kunnen we doen om de omvormer voor zonne-energie koel te houden tijdens warme dagen?

1. Installeer omvormers op koele plekken (op een muur in de schaduw in plaats van op het dak).

Zorg er in de eerste plaats voor dat de omvormer voor zonne-energie op een koele, schaduwrijke plek is gemonteerd. Dit helpt om de temperatuur van de omvormer te verlagen en oververhitting te voorkomen.

Sommige installateurs omringen de omvormer met voldoende computerkoelventilatoren om de juiste temperatuur te handhaven.

Controleer de temperatuur van je omvormer voor zonne-energie. Als hij te heet wordt, koel hem dan. Ventilatoren voor zonne-energie kunnen helpen. Ventilatoren voor zonne-energie koelen de omvormer door lucht te laten circuleren. Richt zonder ventilator voor zonne-energie een gewone ventilator op de omvormer. Blaas geen afval van zonnepanelen op de omvormer om oververhitting te voorkomen.

2. Kies ruimtes met voldoende luchtcirculatie. Zorg ervoor dat er meer ventilatie nodig is.

Je moet ervoor zorgen dat het gebied rond je omvormer voor zonne-energie voldoende luchtstroom heeft. Als de omvormer in een kleine ruimte wordt geplaatst, kan de temperatuur oplopen en kan de omvormer voor zonne-energie beschadigd raken.

Laat voor een optimale ventilatie aan alle kanten van de omvormer voor zonne-energie minstens 30 cm ruimte vrij. Zorg er bovendien voor dat de omvormer voor zonne-energie niet in de buurt staat van warmteproducerende apparaten, zoals kachels of drogers.

Omvormers hebben meestal ventilatieopeningen aan de onderkant of zijkanten om warme lucht naar buiten te laten. Voor een efficiënte werking van de omvormer voor zonne-energie moeten deze openingen vrij worden gehouden.

Het is vooral cruciaal om ervoor te zorgen dat je omvormer voor zonne-energie uitstekend wordt geventileerd als je in een warm klimaat woont.

Het verbeteren van de luchtstroom houdt in:

(1) Een omvormer voor zonne-energie installeren in een open ruimte, zoals naast een raam of deur of aan een muur.
(2) Zorg voor dwarsventilatie met een bureauventilator.
(3) Koele lucht binnenlaten door ramen en deuren te openen.

3.Vermijd het plaatsen van omvormers in de directe zonnestralen. Gebruik bestaande omvormerschermen of afdekkingen voor installaties buitenshuis.

Veel mensen weten niet dat het een slecht idee is om hun omvormer in direct zonlicht te plaatsen. Veel fabrikanten raden in de handleiding aan om de omvormer te installeren "op een plek waar deze niet wordt blootgesteld aan direct zonlicht". Je moet altijd maatregelen nemen om blootstelling aan direct zonlicht en te hoge temperaturen te vermijden, of het nu gaat om de ochtendzon of de middaghitte.

Je kunt ook je eigen schaduwdoos maken die over de omvormer past en aan de muur wordt bevestigd als je huis of bedrijf geen geschikte schaduwplek heeft en je een ervaren doe-het-zelver bent.

Een extra optie is het installeren van schaduwdoek om een luifel te maken, zoals te zien is in de voorbeeldafbeelding hieronder.

Onderhoud van fotovoltaïsche panelen

4.Houd de aanbevolen minimale afstand tot andere omvormers of nabijgelegen objecten aan die in de installatiegids wordt aanbevolen.

Zorg voor voldoende ruimte tussen de omvormers als er meerdere zijn.

Zorg ervoor dat de plaatsing van meerdere omvormers de onderlinge warmteoverdracht verhindert. Offset passief gekoelde omvormers zorgen ervoor dat de warmte van de koellichamen naar boven kan ontsnappen.

Als verwacht wordt dat de installatielocatie hogere temperaturen kan ondervinden, verhoog dan de vrije ruimte.

5.Na de installatie van de omvormer is het belangrijk om aandacht te besteden aan het lopende onderhoud.

Houd de warmteafvoer en koeling van de omvormer in stand door de ventilator, ventilatorkap of koellichaam regelmatig te reinigen. De omvormer maakt meestal gebruik van geavanceerde luchtkoelingstechnologie om warmte af te voeren en de ventilator varieert zijn snelheid op intelligente wijze in reactie op de interne temperatuur van de omvormer. Als de omvormer stabiel draait, kan dit ook de levensduur van de ventilator verlengen. Bovendien heeft de omvormer een alarmfunctie voor ventilatorstoringen, waardoor bedienings- en onderhoudspersoneel op de bewakingsachtergrond alarminformatie kan ontvangen, de storing snel en nauwkeurig kan lokaliseren en de bedienings- en onderhoudspersoneel kan helpen de ventilatorstoring tijdig te verhelpen om het verlies aan energieopwekking te minimaliseren en de inkomsten uit energieopwekking te waarborgen.

Door de opwarming van de aarde zijn er de laatste jaren meer hittegolven en extreem hoge temperaturen in Europa. De omvormer(s) van je zonne-energiesysteem kunnen af en toe onder druk komen te staan door de hogere temperaturen van de zon op een warme dag. Deze suggesties kunnen je helpen om je omvormer voor zonne-energie de hele zomer koel te houden en normaal te laten werken. Gebruik vandaag nog zonne-energie om je huis van stroom te voorzien en te profiteren van de energie van de zon.

Sinds 2008 heeft Maysun Solar zich gericht op het maken van eersteklas zonnepanelen. Kies uit onze uitgebreide selectie van zonnepanelen die gebruik maken van half-cut, MBB, IBC, en Shingled technologieën in volledig zwart, zwart frame, zilver, en glas-glas afwerkingen. Deze panelen bieden uitzonderlijke prestaties en modieuze ontwerpen die gemakkelijk in elk gebouw passen. In verschillende landen heeft Maysun Solar kantoren, magazijnen en duurzame partnerschappen ontwikkeld met topinstallateurs. Maysun heeft coöperatieve installatie-experts in verschillende Europese landen. Als u vragen heeft over PV of de meest recente moduleoffertes wilt ontvangen, neem dan contact met ons op. Ook als je advies nodig hebt over de installatie van een fotovoltaïsch systeem kun je bij Maysun terecht. We helpen je graag.

Dit vind je misschien ook leuk:

Factoren die de efficiëntie van zonnepanelen beïnvloeden
Waarom is het belangrijk om de zonnepanelen schoon te maken?
Onderzoek naar het effect van temperatuur op het vermogen van zonnepanelen om elektriciteit op te wekken