עם התפתחות מהירה של תעשיית האנרגיה החדשה, ייצור הכוח הפוטו -וולטאי נמצא בשימוש נרחב יותר ויותר. כמרכיב מרכזי במערכות ייצור חשמל פוטו -וולטאיות, ממירים פוטו -וולטאיים מופעלים בסביבות חיצוניות, והם כפופים לבדיקת סביבות קשות מאוד ואפילו קשות.
עבור ממירי PV חיצוניים, העיצוב המבני חייב לעמוד בתקן IP65. רק על ידי הגעה לתקן זה יכולים הממירים שלנו לעבוד בבטחה וביעילות. דירוג ה- IP מיועד לרמת ההגנה של חומרים זרים במתחם ציוד חשמלי. המקור הוא התקן הבינלאומי של הוועדה האלקטרוטכנית IEC 60529. תקן זה אומץ גם כתקן הלאומי האמריקני בשנת 2004. לעתים קרובות אנו אומרים שרמת ה- IP65, IP היא הקיצור להגנת הכניסה, שתוכו 6 היא רמת האבק, (6: למנוע כניסה של אבק לחלוטין); 5 היא המפלס העמיד למים, (5: מים מקלחים את המוצר ללא נזק).
על מנת להשיג את דרישות התכנון לעיל, דרישות התכנון המבניות של ממירים פוטו -וולטאיים הם מאוד קפדניים ושואבים. זו גם בעיה שקל מאוד לגרום לבעיות ביישומי שדה. אז איך אנו מעצבים מוצר מהפך מוסמך?
נכון לעכשיו, ישנם שני סוגים של שיטות הגנה הנפוצות בהגנה בין הכריכה העליונה לקופסת המהפך בענף. האחד הוא השימוש בטבעת אטומה למים של סיליקון. סוג זה של טבעת אטומה למים סיליקון בדרך כלל בעובי 2 מ"מ ועובר דרך הכיסוי העליון והקופסה. לחיצה על השגת אפקט אטום למים ועומד באבק. עיצוב הגנה מסוג זה מוגבל בכמות העיוות והקשיות של הטבעת אטומה למים של גומי סיליקון, ומתאימה רק לתיבות מהפכות קטנות של 1-2 קילוואט. לארונות גדולים יותר יש סכנות נסתרות יותר בהשפעת המגן שלהם.
בתרשים הבא מראה:
השני מוגן על ידי גרמנית LANPU (RAMPF) הפוליאוריטן קלקר, המאמצת דפוס קצף שליטה מספרית והיא קשורה ישירות לחלקים מבניים כמו הכיסוי העליון, והעיוות שלו יכול להגיע ל 50%. למעלה, הוא מתאים במיוחד לעיצוב ההגנה של הממירים הבינוניים והגדולים שלנו.
בתרשים הבא מראה:
יחד עם זאת, חשוב מכך, בעיצוב המבנה, על מנת להבטיח תכנון אטום למים בעוצמה גבוהה, יתוכנן חריץ אטום למים בין הכריכה העליונה של שלדת המהפך הפוטו-וולטאית והתיבה כדי להבטיח שאם ערפל המים יעבור דרך הכריכה העליונה והתיבה. אל המהפך שבין הגוף, יונחה גם דרך מיכל המים מחוץ לטיפות המים, ויימנע מכניסה לתיבה.
בשנים האחרונות חלה תחרות קשה בשוק הפוטו -וולטאי. חלק מהיצרנים המהפכים ביצעו כמה פשטות ותחליפים מתכנון ההגנה ושימוש בחומרים כדי לשלוט בעלויות. לדוגמה, התרשים הבא מראה:
הצד השמאלי הוא עיצוב להפחתת עלויות. גוף הקופסא כפוף והעלות נשלטת מחומר המתכת והתהליך. בהשוואה לתיבה שלושת הקיפולים בצד ימין, ברור שיש פחות חריץ הסחה מהקופסה. גם כוחו של הגוף נמוך בהרבה, ועיצובים אלה מביאים פוטנציאל גדול לשימוש בביצועים העמידים למים של המהפך.
בנוסף, מכיוון שתכנון תיבת המהפך משיג את רמת ההגנה של IP65, והטמפרטורה הפנימית של המהפך תעלה במהלך הפעולה, הפרש הלחץ הנגרם כתוצאה מהטמפרטורה הגבוהה הפנימית ותנאי הסביבה המשתנים החיצוניים יביא לכניסת מים ונזק לרכיבים אלקטרוניים רגישים. על מנת להימנע מבעיה זו, בדרך כלל אנו מתקינים שסתום נושם אטום למים בתיבת המהפך. השסתום העמיד למים ונושם יכול להשוות ביעילות את הלחץ ולהפחית את תופעת העיבוי במכשיר האטום, תוך חסימת כניסת האבק והנוזל. על מנת לשפר את הבטיחות, האמינות וחיי השירות של מוצרי מהפך.
לכן אנו יכולים לראות כי תכנון מבני מהפך פוטו -וולטאי מוסמך דורש תכנון ובחירה קפדנית וקפדנית ללא קשר לעיצוב מבנה השלדה או החומרים המשמשים. אחרת, הוא מופחת באופן עיוור לעלויות בקרה. דרישות התכנון יכולות להביא רק סכנות נסתרות נהדרות לפעולה היציבה לטווח הארוך של ממירים פוטו-וולטאיים.