引言:光伏逆變器作為電力電子設(shè)備,主要功能是把光伏組件產(chǎn)生的直流電轉(zhuǎn)換為交流電。因為其內(nèi)部有成千上萬的電子元器件,且大部分為熱源器件,因此散熱設(shè)計對逆變器壽命有極大影響。然而,并不是所有用戶都知曉這一切,以致我們常常會接到這樣那樣的疑問:“我家屋頂安裝的一臺逆變器設(shè)備,機箱表面溫度燙手,是不是逆變器有問題?”“逆變器是不是要爆炸了?”等等。答案當然不是這樣,下面我們就通過對主流散熱方案的分析以及第三方TUV數(shù)據(jù)報告來給大家解釋一下。
伴隨光伏逆變器技術(shù)發(fā)展以及效率的提高,其散熱形式已從最初的全部風(fēng)扇散熱,轉(zhuǎn)變?yōu)橐韵?種主流的散熱設(shè)計。
1. 一體化壓鑄模具無風(fēng)扇設(shè)計
優(yōu)勢:首先,上下兩部分模具外殼一體化散熱,不僅大大增加了散熱面積,還極大降低了熱量傳輸阻抗;其次,內(nèi)部熱源器件可極好散熱,既確保逆變器內(nèi)外散熱均衡,也使各類器件處于最佳工作狀態(tài)。
缺點:對于功率密度高且無風(fēng)扇設(shè)計的產(chǎn)品,客戶存在認知誤區(qū)。認為器件散熱不足,會導(dǎo)致發(fā)電量降低,并影響逆變器壽命。
代表機型1:H廠商逆變器。逆變器內(nèi)部溫度與機箱外殼溫度一致,在環(huán)境溫度45度條件下,內(nèi)部溫度約55度;
數(shù)據(jù)來源:TUV測試機構(gòu)
代表機型2:Y廠商逆變器。逆變器內(nèi)部溫度與機箱外殼溫度一致,在環(huán)境溫度45度條件下,內(nèi)部溫度約60度;
數(shù)據(jù)來源:TUV測試機構(gòu)
方案2:普通鈑金外置風(fēng)扇設(shè)計
優(yōu)勢:機箱表面溫度較低。
缺點:逆變器散熱片體積較小,雖然內(nèi)部熱源器件的部分熱量能被風(fēng)扇帶走,但整個熱源器件散熱并不均勻。不僅如此,該逆變器還存在外箱體與內(nèi)部熱源器件散熱阻抗高,內(nèi)部熱量不易傳到機箱表面的問題,從而使內(nèi)部器件溫度比機箱表面高很多,可能導(dǎo)致設(shè)備降額工作或內(nèi)部器件長期受熱壽命降低;
代表機型1:S廠商逆變器。逆變器內(nèi)部溫度比機箱外殼溫度高15度左右,在環(huán)境溫度45度條件下,內(nèi)部溫度約65度;
數(shù)據(jù)來源:TUV測試機構(gòu)
代表機型2:S廠商逆變器。逆變器內(nèi)部溫度比機箱外殼溫度高15度左右,在環(huán)境溫度45度條件下,內(nèi)部溫度約70度;
數(shù)據(jù)來源:TUV測試機構(gòu)
方案3:普通鈑金無風(fēng)扇設(shè)計
優(yōu)勢:內(nèi)部熱流交換設(shè)計,可將內(nèi)部熱源器件熱流快速傳至逆變器表面;
缺點:外殼為非壓鑄模具設(shè)計,散熱阻抗和散熱面積均劣于壓鑄模具產(chǎn)品,不僅逆變器表面溫度偏高,而需要更大散熱器(增加機箱體積)來做支撐。
代表機型1:G廠商逆變器。逆變器內(nèi)部溫度比機箱外殼溫度低15度左右,在環(huán)境溫度45度條件下,內(nèi)部溫度約55度,但表面溫度高達75度左右;
數(shù)據(jù)來源:TUV測試機構(gòu)
結(jié)語:通過以上分析和數(shù)據(jù)不難發(fā)現(xiàn),無風(fēng)扇設(shè)計的逆變器(如方案1和方案3所示)其外箱表面溫度要明顯高于有風(fēng)扇設(shè)計,而且這個溫度常常能達到60度。但千萬不要擔心燙手的它會引發(fā)火災(zāi),因為這只是外箱的溫度(外箱60度屬于無風(fēng)扇設(shè)計逆變器的正常工作范圍),而設(shè)備內(nèi)部溫度是更低的,之所以采用這一的設(shè)計就是要確保器件壽命以及電站不降額運行,保證發(fā)電量;再看方案2所示逆變器,這是一個更低表面溫度對應(yīng)著更高內(nèi)部溫度的典型,可想而知,器件工作于這樣的內(nèi)部環(huán)境是會降低逆變器壽命。講到這兒,你可能忍不住疑問“盛能杰產(chǎn)品采用的是哪種設(shè)計”,答案很明確:盛能杰產(chǎn)品采用無風(fēng)扇壓鑄模具一體化設(shè)計,合理的內(nèi)部散熱布局,確保逆變器散熱最佳、壽命更長、運行穩(wěn)定。