با توسعه سریع صنعت انرژی جدید ، تولید انرژی فتوولتائیک بیشتر و بیشتر مورد استفاده قرار می گیرد. به عنوان یک مؤلفه اصلی سیستم های تولید برق فتوولتائیک ، اینورترهای فتوولتائیک در محیط های فضای باز عمل می کنند و در معرض آزمایش محیط های بسیار سخت و حتی سخت قرار می گیرند.
برای اینورترهای PV در فضای باز ، طراحی ساختاری باید استاندارد IP65 را رعایت کند. فقط با رسیدن به این استاندارد می توان اینورترهای ما با خیال راحت و کارآمد کار کردند. رتبه IP برای حفاظت از مواد خارجی در محفظه تجهیزات برقی است. این منبع ، استاندارد بین المللی کمیسیون الکتروتکنیک IEC 60529 است. این استاندارد همچنین به عنوان استاندارد ملی ایالات متحده در سال 2004 اتخاذ شده است. ما اغلب می گوییم که سطح IP65 ، IP مخفف محافظت از ورود به سیستم است ، که از آن 6 سطح گرد و غبار است ، (6: به طور کامل از ورود گرد و غبار جلوگیری کنید). 5 سطح ضد آب است ، (5: آب را بدون هیچ گونه خسارتی به آب می اندازد).
به منظور دستیابی به الزامات طراحی فوق ، الزامات طراحی ساختاری اینورترهای فتوولتائیک بسیار سختگیرانه و محتاط است. این همچنین مشکلی است که در برنامه های کاربردی در زمینه ایجاد مشکل بسیار آسان است. بنابراین چگونه می توانیم یک محصول اینورتر واجد شرایط را طراحی کنیم؟
در حال حاضر ، دو نوع روش محافظت وجود دارد که معمولاً در محافظت بین پوشش فوقانی و جعبه اینورتر در صنعت استفاده می شود. یکی استفاده از حلقه ضد آب سیلیکون است. این نوع حلقه ضد آب سیلیکون به طور کلی 2 میلی متر ضخامت دارد و از روی پوشش فوقانی و جعبه عبور می کند. فشار دادن برای دستیابی به اثر ضد آب و ضد گرد و غبار. این نوع طراحی محافظت با میزان تغییر شکل و سختی حلقه ضد آب لاستیک سیلیکون محدود است و فقط برای جعبه های اینورتر کوچک 1-2 کیلو وات مناسب است. کابینت های بزرگتر خطرات پنهان تری در اثر محافظ خود دارند.
نمودار زیر نشان می دهد:
مورد دیگر توسط استوروفوم پلی اورتان آلمانی Lanpu (RAMPF) محافظت می شود ، که قالب فوم کنترل عددی را اتخاذ می کند و مستقیماً به قسمت های ساختاری مانند پوشش فوقانی پیوند می یابد و تغییر شکل آن می تواند به 50 ٪ برسد. در بالا ، به ویژه برای طراحی محافظت از اینورترهای متوسط و بزرگ ما مناسب است.
نمودار زیر نشان می دهد:
در عین حال ، مهمتر از همه ، در طراحی سازه ، به منظور اطمینان از طراحی ضد آب با استحکام بالا ، یک شیار ضد آب باید بین پوشش بالای شاسی اینورتر فتوولتائیک و جعبه طراحی شود تا اطمینان حاصل شود که حتی اگر غبار آب از بالای پوشش و جعبه عبور کند. همچنین به داخل اینورتر بین بدن نیز از طریق مخزن آب در خارج از قطرات آب هدایت می شود و از ورود به جعبه خودداری می کند.
در سالهای اخیر ، رقابت شدید در بازار فتوولتائیک برگزار شده است. برخی از تولید کنندگان اینورتر به منظور کنترل هزینه ها ، برخی از ساده سازی ها و جایگزینی ها را از طراحی حفاظت و استفاده از مواد ساخته اند. به عنوان مثال ، نمودار زیر نشان می دهد:
سمت چپ یک طرح کاهش هزینه است. بدنه جعبه خم شده است و هزینه آن از مواد ورق فلزی و فرآیند کنترل می شود. در مقایسه با جعبه سه تاشو در سمت راست ، بدیهی است که شیار انحراف کمتری از جعبه وجود دارد. استحکام بدن نیز بسیار پایین است و این طرح ها پتانسیل بسیار خوبی را برای استفاده در عملکرد ضد آب اینورتر به ارمغان می آورد.
علاوه بر این ، از آنجا که طراحی جعبه اینورتر به سطح حفاظت IP65 دست می یابد و دمای داخلی اینورتر در حین کار افزایش می یابد ، اختلاف فشار ناشی از دمای داخلی بالا و شرایط محیطی در حال تغییر خارجی منجر به ورود آب می شود و به اجزای الکترونیکی حساس آسیب می رساند. برای جلوگیری از این مشکل ، ما معمولاً یک شیر تنفس ضد آب را روی جعبه اینورتر نصب می کنیم. دریچه ضد آب و تنفس می تواند به طور موثری فشار را برابر کند و پدیده چگالش را در دستگاه مهر و موم شده کاهش دهد ، در حالی که ورود گرد و غبار و مایع را مسدود می کند. به منظور بهبود ایمنی ، قابلیت اطمینان و عمر خدمات اینورتر.
بنابراین ، می توانیم ببینیم که یک طراحی ساختاری اینورتر فتوولتائیک واجد شرایط بدون در نظر گرفتن طراحی ساختار شاسی یا مواد مورد استفاده ، نیاز به طراحی و انتخاب دقیق و دقیق دارد. در غیر این صورت ، کورکورانه به هزینه های کنترل کاهش می یابد. الزامات طراحی فقط می تواند خطرات پنهان بزرگی را برای عملکرد پایدار طولانی مدت اینورترهای فتوولتائیک به وجود آورد.