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科普贴:夏季,光伏逆变器如何散热

国际太阳能光伏网  来源:国际能源网  日期:2018-06-11
  逆变器是光伏电站的“心脏”,直接关系到光伏电站的发电量和业主发电收益。夏季,是光伏电站发电的高峰期,但酷热之下,也要做好光伏逆变器的散热,保障夏季电站的正常运行。现在以研发出不少帮逆变器“消暑”的办法一起来看下,光伏逆变器散热的几大要求。
 
  一逆变器为什么要散热
 
  逆变器中的元器件都有额定的工作温度,如果逆变器散热性能比较差,当逆变器持续工作时,元器件的热量一直在腔体内部汇集,其温度会越来越高。温度过高会降低元器件性能和寿命,机器容易出现故障。
 
  逆变器工作时发热,产生功率损耗是无法避免的,例如5kW的一台的逆变器,其系统热损耗约为75-125W,影响发电量。需要通过优化的散热设计,可以降低散热损耗。
 
  二逆变器散热方式
 
  自然散热
 
  自然散热是指不使用任何外部辅助能量,让局部发热器件向周围环境散热,从而实现温度控制,自然散热适用于对温度控制要求不高的低功耗器件。
 
  强制风冷
 
  强制散热的冷却方法主要是借助于风扇,从而将器件散发出的热量带走的一种方法。目前,散热器的材料主要是用铝或铜。
 
  三如何选择合适的散热方式

       一般情况下,电子器件允许的工作温升在40-60℃之间。在温升60℃的情况下,自然冷却最大能够承担0.05W/cm2的热流密度。而当热流密度大于0.05W/cm2时,强制风冷散热方式,在经济和性能层面上,是一种很好的选择。如果热流密度继续增大时,则需要液冷等其他散热方法。
 
  四最新的散热技术
 
  随着电子技术的不断发展,逆变器在散热方面获得了很大的发展:
 
  分腔管理:
 
  逆变器中最易受温度影响的器件是运放、传感器、电解电容等,电感、电缆、功率开关管等比较耐高温,可以通过分腔的方法隔开发热的元器件,将发热器件功率,比如电感放在逆变器的外面,降低机箱内温度。同时可以采用整体式外壳结构,散热器与外壳直接紧密相结,让铝合金外壳通过两条路径来进行散热,从而达到降低元器件温度和逆变器内部温度的效果,保证了元器件和逆变器更长的使用寿命。
 
  散热的仿真技术:
 
  利用仿真软件可较真实地模拟系统的热状况,在设计过程中就能预测到各元器件的工作温度值,这样就可纠正不合理的逆变器结构布局,从而缩短设计的研发周期,降低成本,提高产品的一次成功率。
 
  新散热材料应用:
 
  譬如钢制散热器、铝合金散热器、铜制散热器、铜铝复合散热器、钢铝复合散热器、不锈钢散热器等。
 
  新型热管散热技术:
 
  热管是一种具有极高导热性能的新型传热元件,它通过在全封闭真空管内的液体的蒸发与凝结来传递热量,它利用毛吸作用等流体原理,起到良好的制冷效果。具有极高的导热性、良好的等温性、冷热两侧的传热面积可任意改变、可远距离传热、温度可控制等特点。
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