Анализ на генерирането на топлина от корпуса на фотоволтаичния инвертор и принципа на разсейване на топлината на инвертора
Dec 30, 2022
Инверторите, работещи през лятото, може да се чувстват горещи на допир поради високата им температура на корпуса. И защо корпусът се чувства горещ? По-долу ще направим анализ и отговори за тези два проблема, комбинирани с разсейването на топлината от инвертора.
Компонентите в инвертора имат своята номинална работна температура. Ако характеристиките на разсейване на топлината на инвертора са лоши, докато инверторът продължава да работи, топлината на компонентите няма да се прехвърля към външния свят и температурата му ще става все по-висока и по-висока. Прекомерната температура ще намали производителността и живота на компонентите. За да се поддържа работната температура на вътрешните компоненти на инвертора в рамките на номиналния температурен диапазон и да се осигури неговата производителност и експлоатационен живот, са необходими топлопроводими материали, които да пренасят топлината вътре в инвертора.
От гледна точка на топлопроводимостта, колкото по-балансирана е температурата вътре и извън инвертора, т.е. колкото по-близо е температурата на вътрешните нагревателни компоненти до радиатора и външната обвивка, толкова по-добра е топлопроводимостта. Ако инверторът е студен отвън и горещ вътре, това означава, че характеристиките на разсейване на топлината на инвертора не са добри.
Разсейване на топлината на инвертора и дизайн на разсейване на топлината
1. Във веригата, докато токът се прилага към активните компоненти, ще се генерира топлина. Основните нагревателни компоненти в инвертора са: превключващи тръби (IGBT, MOSfet), компоненти на магнитната сърцевина (индуктори, трансформатори) и др. Следователно, за да се гарантира, че компонентите могат да работят при номиналната температура, способността за разсейване на топлината на системата е много важна.
2. За да бъде ефективността на разсейване на топлината отлична, това може да се постигне чрез следните точки:
①Колкото по-голяма е площта на разсейване на топлината, толкова по-добър е ефектът
. Например, топлинната мощност на 5kW инвертор е 125W. Според максималната плътност на топлинния поток, която може да бъде понесена от естествено охлаждане при 60°C, площта на разсейване на топлината е поне около 0,25 m2. За да се гарантира, че обемът остава непроменен, повърхността на радиатора се увеличава. Дизайнът на многоизлъчващи зъби и гънки увеличава контактната площ между радиатора и въздуха, което благоприятства бързото разсейване на топлината.
②Докинг структура за плътно затваряне на радиатора
Корпусът на инвертора е изработен от алуминиева сплав, която има добра топлопроводимост. Както е показано на фигурата по-горе, интегралната структура на корпуса е приета, радиаторът и корпусът са директно свързани тясно през голяма площ и топлината на компонентите може да бъде директно прехвърлена към корпуса от алуминиева сплав през радиатора, образувайки топлина път на разсейване от устройството → радиатор → корпус → въздух.
3. Причини за нагряване и изгаряне на ръцете на корпуса на инвертора
1. 1. За да се намали температурата на компонентите по-добре и по-бързо и да се осигури по-дълъг експлоатационен живот на компонентите, дизайнът на интегралния корпус и радиатора е тясно свързан , така че корпусът да стане важна част от разсейването на топлината на системата, ефективността на разсейване на топлината се подобрява, така че температурата на корпуса е висока, което е нормално явление за инвертора.
2. Соматосензорна температура: Соматосензорната температура на човешкото тяло е около 36°C и ще има усещане за топлина; при около 45°C ще има усещане за горещина; при около 50°C ще има пареща болка; Образуването на изгаряния ще се случи при 60°C.
Поради необходимостта от разсейване на топлината на инвертора и особеностите на работната среда (пряка слънчева светлина на открито), стандартът за безопасност предвижда температурата на корпуса на инвертора да не надвишава 70°C. Когато външната околна температура е 40°C през лятото, температурата на корпуса обикновено е 55°C до 60 ℃, така че когато хората докоснат корпуса на инвертора, те ще се почувстват опарени.