ความรู้เบื้องต้นเกี่ยวกับการกระจายความร้อนของอินเวอร์เตอร์ไฟฟ้าโซลาร์เซลล์

อินเวอร์เตอร์ไฟฟ้าโซลาร์เซลล์:

เอาต์พุตโดยตรงของพลังงานแสงอาทิตย์ส่วนใหญ่เป็น 12VDC, 24VDC, 48VDC การแปลงไฟ DC ที่ระบบสร้างขึ้นอย่างมีประสิทธิผลควรเป็นไฟฟ้ากระแสสลับ เพื่อที่จะให้พลังงานเพียงพอกับเครื่องใช้ไฟฟ้า 220VAC ดังนั้นทางเลือกหลักคืออินเวอร์เตอร์ DC-AC หน้าที่หลักของอินเวอร์เตอร์คือการตระหนักถึงการแปลงกระแสตรงเป็นกระแสสลับที่มีประสิทธิผล ทั้งเซลล์แสงอาทิตย์และแบตเตอรี่จัดเก็บเป็นแหล่งพลังงาน DC ดังนั้นเมื่อโหลดมีไฟ AC อินเวอร์เตอร์จะกลายเป็นส่วนที่ขาดไม่ได้

ปัญหาการกระจายความร้อนของอินเวอร์เตอร์ไฟฟ้าโซลาร์เซลล์

ตามสถิติ ทุกครั้งที่อุณหภูมิของชิ้นส่วนอิเล็กทรอนิกส์เพิ่มขึ้น 2 ℃ ความน่าเชื่อถือลดลง 10% อุณหภูมิที่เพิ่มขึ้นคือ 50 ℃ และอายุการใช้งานเพียง 1/6 ของค่านั้นที่ 25 ℃ ดังนั้นส่วนประกอบอิเล็กทรอนิกส์จะต้องถูกกระจายอย่างมีประสิทธิภาพเพื่อให้แน่ใจว่าการทำงานของอุปกรณ์นั้นเชื่อถือได้ จะเห็นได้ว่าปัญหาการกระจายความร้อนได้กลายเป็นปัจจัยสำคัญที่ส่งผลต่อการพัฒนาเทคโนโลยีอิเล็กทรอนิกส์มากขึ้นเรื่อยๆ โดยเฉพาะอย่างยิ่งสำหรับอุตสาหกรรมอิเล็กทรอนิกส์กำลัง

ส่วนประกอบหลักในการระบายความร้อนของอินเวอร์เตอร์คือ IGBT และตัวเหนี่ยวนำ โดยเฉพาะส่วนประกอบหลักของอินเวอร์เตอร์ -IGBT (Insulated Gate Bipolar Transistor) ซึ่งสร้างความร้อนได้มากระหว่างการทำงาน ซึ่งอยู่ที่ประมาณ 1~1.5% ของค่าพิกัด พลัง. กระจายไปใน IGBT และเปลี่ยนเป็นความร้อน ความร้อนส่วนนี้จะทำให้ดายของอุปกรณ์ไฟฟ้าร้อนและเพิ่มอุณหภูมิทางแยก หากความร้อนนี้ไม่สามารถปล่อยออกมาได้ทันท่วงทีและได้ผล มันจะส่งผลต่อประสิทธิภาพของอุปกรณ์ ซึ่งจะช่วยลดความน่าเชื่อถือของระบบ' และแม้กระทั่งทำให้อุปกรณ์เสียหาย อุณหภูมิในการทำงานที่อนุญาตของ IGBT โดยทั่วไปจะต่ำกว่า 125~150°C ดังนั้นจึงต้องใช้วิธีที่มีประสิทธิภาพในการกระจายความร้อนสู่สิ่งแวดล้อม ในปัจจุบัน วิธีการที่ใช้กันทั่วไปสำหรับอินเวอร์เตอร์ที่มีกำลังไฟต่ำกว่าคือการติดตั้ง IGBT บนหม้อน้ำและอาศัยวิธีการระบายความร้อนตามธรรมชาติสำหรับการระบายความร้อน

การออกแบบการกระจายความร้อน

ในการออกแบบการกระจายความร้อนจริง การระบายความร้อนตามธรรมชาติ การระบายความร้อนด้วยอากาศแบบบังคับ หรือการระบายความร้อนด้วยของเหลว โดยทั่วไปจะเลือกตามอัตราส่วนของความร้อนต่อหน่วยเวลาต่อพื้นที่กระจายความร้อน นั่นคือ ฟลักซ์ความร้อน (ความหนาแน่นของการไหลของความร้อน)

แหล่งความร้อนโดยทั่วไปแบ่งออกเป็นแหล่งความร้อนจากส่วนกลางและแหล่งความร้อนที่สม่ำเสมอ เมื่อพื้นที่การกระจายความร้อนของแหล่งความร้อนแบบรวมศูนย์ เช่น IGBT ถูกจำกัด ความร้อนจะถูกส่งผ่านท่อความร้อนไปยังแผ่นอุณหภูมิที่สม่ำเสมอ จากนั้นจึงส่งไปยังหม้อน้ำ สำหรับแหล่งความร้อนที่สม่ำเสมอ เช่น แบตเตอรี่ลิเธียม โดยทั่วไปจะไม่ใช้ท่อความร้อน

ข้อมูลป้อนเข้าอื่นๆ จำเป็นต้องมีข้อมูล เช่น แผนผังโครงสร้างของชิ้นส่วน ค่าการนำความร้อนของชิ้นส่วน พลังงานความร้อน อุณหภูมิและความดันแวดล้อม และการสูญเสียความร้อน

อินเวอร์เตอร์ไฟฟ้าโซลาร์เซลล์พลังงานต่ำกลางแจ้งมีสภาพแวดล้อมการทำงานที่รุนแรงและซับซ้อน พวกเขาไม่เพียงต้องการการระบายอากาศที่มั่นคงและเชื่อถือได้และประสิทธิภาพการกระจายความร้อน แต่ยังต้องการระดับการป้องกันที่ดี โดยทั่วไป ระดับการป้องกันจะต้องสูงกว่า IP54 ข้อกำหนดที่ขัดแย้งกันทำให้เกิดข้อจำกัดในการออกแบบระบบระบายความร้อน's ยากมาก.

สำหรับปัญหาดังกล่าว วิธีการดั้งเดิมคือการใช้พัดลมที่มีการป้องกันในระดับสูง (กันน้ำ กันฝุ่น ฯลฯ) เพื่อเพิ่มการกระจายความร้อน แม้ว่าวิธีนี้จะมีผลในการกระจายความร้อนได้ดี แต่การบำรุงรักษาพัดลมยังคงเป็นงานที่หลีกเลี่ยงไม่ได้ในสภาพแวดล้อมการทำงานที่รุนแรง ในระดับหนึ่ง ไม่เพียงแต่เพิ่มต้นทุนเท่านั้น แต่ยังช่วยลดดัชนีอายุการใช้งานของผลิตภัณฑ์ด้วย วิธีการทำความเย็นแบบพาสซีฟ การระบายความร้อนด้วยการพาความร้อนตามธรรมชาติมีข้อดีหลายประการ เช่น ความน่าเชื่อถือสูง ไม่ต้องบำรุงรักษา ความเสถียรที่ดี ไม่มีเสียงรบกวน ไม่ใช้พลังงาน ไม่มีชิ้นส่วนที่เคลื่อนไหว ฯลฯ ซึ่งเป็นวิธีการทางเทคนิคใหม่ในการแก้ปัญหาดังกล่าว