S hitrim razvojem nove energetske industrije se fotovoltaična proizvodnja električne energije vedno bolj uporablja. Kot ključna sestavina fotovoltaičnih sistemov za proizvodnjo električne energije fotovoltaični pretvorniki delujejo v zunanjih okoljih in so podvrženi zelo ostrim in celo ostrim testom.
Za zunanje PV pretvornike mora konstrukcijska zasnova izpolnjevati standard IP65. Šele z doseganjem tega standarda lahko naši pretvorniki delujejo varno in učinkovito. Ocena IP je namenjena zaščitni ravni tujih materialov v zaprtih prostorih električne opreme. Vir je standard mednarodne elektrotehnične komisije IEC 60529. Ta standard je bil sprejet tudi kot ameriški nacionalni standard leta 2004. Pogosto pravimo, da je raven IP65, IP kratica za zaščito pred vstopom, od katerih je 6 nivo prahu (6: popolnoma prepreči vstop prahu); 5 je vodoodporna raven (5: vodno tuširanje izdelka brez poškodb).
Da bi dosegli zgornje zahteve za oblikovanje, so strukturne zahteve za oblikovanje fotonapetostnih pretvornikov zelo stroge in preudarne. To je tudi težava, ki je zelo enostavno povzročiti težave pri terenskih aplikacijah. Kako torej oblikujemo kvalificiran izdelek pretvornika?
Trenutno obstajata dve vrsti zaščitnih metod, ki se običajno uporabljata pri zaščiti med zgornjim pokrovom in škatlo pretvornika v industriji. Ena je uporaba silikonskega vodoodporen obroča. Ta vrsta silikonskega vodoodpornega obroča je na splošno debel 2 mm in prehaja skozi zgornji pokrov in škatlo. Stiskanje za doseganje vodoodporen in proti prahu. Tovrstna zaščitna zasnova je omejena s količino deformacije in trdote silikonskega gumijastega vodoodpornega obroča in je primerna le za majhne pretvorbene škatle 1-2 kW. Večje omare imajo v svojem zaščitnem učinku več skritih nevarnosti.
Naslednji diagram prikazuje:
Drugi je zaščiten z nemškim poliuretanskim stiropomom Lanpu (RAMPF), ki sprejema numerično kontrolno peno in je neposredno vezana na strukturne dele, kot je zgornji pokrov, njegova deformacija pa lahko doseže 50%. Zgoraj je še posebej primeren za zaščitno zasnovo našega medija in velikih pretvornikov.
Naslednji diagram prikazuje:
Hkrati, kar je še pomembneje, pri zasnovi konstrukcije, da bi zagotovili visoko trdno vodoodporno zasnovo, mora biti vodoodporen utor zasnovan med zgornjim pokrovom fotonapetostnega podvozja inverterja in škatlo, da se zagotovi, da tudi če vodne megle preidejo skozi zgornji pokrov in škatlo. V pretvornik med telesom se bo vodil tudi skozi rezervoar za vodo zunaj vodnih kapljic in se izognil vstopu v škatlo.
V zadnjih letih je bila na trgu fotonapetosti huda konkurenca. Nekateri proizvajalci pretvornikov so za nadzor stroškov naredili nekaj poenostavitve in zamenjave iz zaščitne zasnove in uporabe materiala. Na primer, naslednji diagram prikazuje:
Leva stran je zasnova, ki zmanjšuje stroške. Ohišje škatle je upognjeno, stroški pa se nadzirajo iz materiala iz pločevine in postopka. V primerjavi s trikratno škatlo na desni strani je očitno manj preusmeritvenega utora iz škatle. Moč telesa je tudi precej nižja in ti modeli prinašajo velik potencial za uporabo v nepremočljivi zmogljivosti pretvornika.
Poleg tega, ker zasnova pretvornika doseže stopnjo zaščite IP65, notranja temperatura inverterja pa se bo med delovanjem zvišala, bo tlačna razlika, ki jo povzročajo notranje visoke temperature in zunanje spreminjajoče se okoljske razmere, privedla do vstopa v vodo in poškodovala občutljive elektronske komponente. Da bi se izognili tej težavi, običajno namestimo vodoodporni dihalni ventil na škatlo za pretvornik. Vodoodporni in dihalni ventil lahko učinkovito izenači tlak in zmanjša kondenzacijski pojav v zaprti napravi, hkrati pa blokira vnos prahu in tekočine. Da bi izboljšali varnost, zanesljivost in življenjsko dobo pretvornikov.
Zato lahko vidimo, da je kvalificirana konstrukcijska zasnova fotovoltaičnega pretvornika potrebna skrbna in stroga zasnova in izbiro, ne glede na oblikovanje strukture podvozja ali uporabljenih materialov. V nasprotnem primeru je slepo zmanjšan za nadzor stroškov. Zahteve za oblikovanje lahko prinašajo le velike skrite nevarnosti za dolgoročno stabilno delovanje fotonapetostnih pretvornikov.