איך פותרים את בעיית פיזור החום של ציוד פוטו-וולטאי?
המהפך הפוטו-וולטאי הוא ציוד הליבה של המערכת הפוטו-וולטאית, ותפקידו העיקרי הוא להמיר את הזרם הישר שנוצר מהמודול הפוטו-וולטאי לזרם חילופין העונה על דרישות הרשת.
כמכשיר אלקטרוני חזק, המהפך מתמודד עם אתגר הטמפרטורה כמו כל המוצרים האלקטרוניים. דו"ח סקר מפרויקט המחקר הכולל של חיל האוויר האמריקני מראה שבין כל מקרי כשל במוצרים אלקטרוניים, עד 55% היחס נגרם על ידי טמפרטורה.
גם הרכיבים האלקטרוניים בתוך המהפך רגישים מאוד לטמפרטורה. על פי כלל 10 המעלות של תורת האמינות, מטמפרטורת החדר, כל עלייה של 10 מעלות בטמפרטורה תפחית את חיי השירות בחצי, ולכן תכנון פיזור החום של המהפך חשוב מאוד.
שיטות פיזור חום מסורתיות כוללות פיזור חום פסיבי ופיזור חום מקורר באוויר. פיזור חום פסיבי הוא קירור טבעי, וקירור טבעי מתאים לרוב להתקנים ורכיבים בעלי הספק נמוך שאינם דורשים בקרת טמפרטורה גבוהה ובעלי צפיפות שטף חום נמוכה לחימום המכשיר. קירור אוויר הוא בעיקר שיטה לאלץ את האוויר מסביב למכשיר לזרום בעזרת מאוורר, על מנת לסלק את החום שפולט המכשיר. ניתן ליישם פיזור חום מקורר באוויר במגוון רחב, אך ישנן גם בעיות כמו רעש מוגזם והצטברות אבק.
באשר לבעיות של פיזור חום מקורר באוויר, פיזור חום מקורר במים הוא פתרון טוב. יעילות קירור המים גבוהה מזו של קירור אוויר, וטמפרטורת הליבה מועברת אל החוץ או הרחק מהליבה, כך שניתן להפחית את הטמפרטורה הכוללת של מרכיבי הליבה, ולא יצטבר חום. החלל הסגור יחסית מגן על הציוד מפני אבק. בנוסף, לפיזור חום מקורר במים יש מאפיינים של אריכות ימים ויציבות, והתחזוקה שלאחר מכן לא תהיה תכופה מדי.
קירור מים הוא מגמה מרכזית בתחום פיזור החום. למרות שיש חסרונות של עלות גבוהה וכיסוי צר, עם ייצור ופיתוח, יותר ויותר תעשיות יאיץ את המחקר והחדשנות של קירור מים. זה מאפשר ליותר תעשיות להשתמש בפתרונות קירור מים טובים יותר.
