Strauji attīstoties jaunajai enerģijas nozarei, arvien plašāk tiek izmantota fotoelektriskā enerģijas ražošana. Kā galvenā fotoelektrisko enerģijas ražošanas sistēmu sastāvdaļa, fotoelektriskie invertori tiek darbināti āra vidē, un tie ir pakļauti ļoti bargam un pat skarbai videi.
Āra PV invertoriem konstrukcijas dizainam jāatbilst IP65 standartam. Tikai sasniedzot šo standartu, mūsu invertori var darboties droši un efektīvi. IP vērtējums ir paredzēts ārvalstu materiālu aizsardzības līmenim elektrisko aprīkojuma iežogā. Avots ir Starptautiskās elektrotehniskās komisijas standarta IEC 60529. Šis standarts tika pieņemts arī par ASV nacionālo standartu 2004. gadā. Mēs bieži sakām, ka IP65 līmenis, IP ir saīsinājums pret iekļūšanu aizsardzībā, no kura 6 ir putekļu līmenis (6: pilnībā neļauj putekļiem ienākt); 5 ir ūdensnecaurlaidīgs līmenis (5: ūdens dušā produkts bez bojājumiem).
Lai sasniegtu iepriekš minētās projektēšanas prasības, fotoelektrisko invertoru strukturālās projektēšanas prasības ir ļoti stingras un apdomīgas. Tā ir arī problēma, kuru ir ļoti viegli radīt problēmas lauka lietojumos. Tātad, kā mēs izstrādājam kvalificētu invertora produktu?
Pašlaik ir divu veidu aizsardzības metodes, ko parasti izmanto aizsardzībā starp augšējo pārsegu un invertora kasti nozarē. Viens no tiem ir silikona ūdensnecaurlaidīga gredzena izmantošana. Šāda veida silikona ūdensnecaurlaidīgs gredzens parasti ir 2 mm biezs un iziet cauri augšējam vāciņam un kastei. Nospiežot, lai sasniegtu ūdensnecaurlaidīgu un putekļu necaurlaidīgu efektu. Šāda veida aizsardzības dizainu ierobežo silikona gumijas ūdensnecaurlaidīgā gredzena deformācijas un cietības daudzums, un tas ir piemērots tikai mazām invertora kastēm 1-2 kW. Lielākiem skapjiem ir vairāk slēptu briesmu to aizsargājošajā iedarbībā.
Šāda diagramma parāda:
Otru aizsargā vācu LANPU (RAMPF) poliuretāna putuplasta, kas pieņem skaitlisku vadības putu veidni un ir tieši saistīta ar strukturālām detaļām, piemēram, augšējo pārsegu, un tā deformācija var sasniegt 50%. Iepriekš tas ir īpaši piemērots mūsu vidējā un lielo invertoru aizsardzības projektēšanai.
Šāda diagramma parāda:
Tajā pašā laikā, vēl svarīgāk, konstrukcijas projektēšanā, lai nodrošinātu augstas stiprības ūdensnecaurlaidīgu dizainu, starp fotoelektriskās invertora šasijas augšējo vāku un kastīti jāprojektē ūdensnecaurlaidīga rieva, lai nodrošinātu, ka pat ūdens migla iziet cauri augšējam vāciņam un kastei. Invertorā starp ķermeni arī vedīs caur ūdens tvertni ārpus ūdens pilieniem un izvairieties no iekļūšanas kastē.
Pēdējos gados fotoelektriskajā tirgū ir bijusi sīva konkurence. Daži invertoru ražotāji ir veikuši dažus vienkāršojumus un aizvietojumus no aizsardzības dizaina un materiālu izmantošanas, lai kontrolētu izmaksas. Piemēram, šāda diagramma parāda:
Kreisā puse ir izmaksu samazinošs dizains. Kastes korpuss ir saliekts, un izmaksas tiek kontrolētas no lokšņu metāla materiāla un procesa. Salīdzinot ar trīs saliekamo kārbu labajā pusē, no kastes acīmredzami ir mazāka novirzīšanās rieva. Virsbūves stiprums ir arī daudz mazāks, un šie dizaini rada lielu potenciālu izmantošanai invertora ūdensnecaurlaidīgā veiktspējā.
Turklāt, tā kā invertora kastes dizains sasniedz IP65 aizsardzības līmeni un darbības laikā palielināsies invertora iekšējā temperatūra, spiediena starpība, ko izraisa iekšējā augstā temperatūra un ārējie mainīgie vides apstākļi, izraisīs ūdens nonākšanu un bojā jutīgas elektroniskās komponentus. Lai izvairītos no šīs problēmas, invertora kastē parasti uzstādām ūdensnecaurlaidīgu elpojošu vārstu. Ūdensnecaurlaidīgs un elpojošs vārsts var efektīvi izlīdzināt spiedienu un samazināt kondensācijas parādību noslēgtā ierīcē, vienlaikus bloķējot putekļu un šķidruma iekļūšanu. Lai uzlabotu invertora produktu drošību, uzticamību un kalpošanas laiku.
Tāpēc mēs redzam, ka kvalificētam fotoelektriskajam invertora konstrukcijas dizainam ir nepieciešams rūpīgs un stingrs dizains un atlase neatkarīgi no šasijas struktūras vai izmantoto materiālu dizaina. Pretējā gadījumā tas ir akli samazināts, lai kontrolētu izmaksas. Prasības projektēšanā var radīt tikai lielas slēptās briesmas fotoelektrisko invertoru ilgtermiņa stabilai darbībai.