האם המהפך הפוטו-וולטאי חם מדי? צריך לפזר חום!

בתור הליבה של תחנת הכוח הפוטו-וולטאית, תוחלת החיים של המהפך משפיעה על הפעולה הרגילה של תחנת הכוח כולה, ולביצועי פיזור החום של המהפך יש את ההשפעה הגדולה ביותר על תוחלת החיים של המכשיר. כמה אתה יודע על פיזור החום של ממירים פוטו-וולטאיים? היום, Baby Zhanyu ידבר על הידע הרלוונטי על פיזור החום של ממירים.

למה המהפך צריך לפזר חום

לרכיבים במהפך יש טמפרטורת פעולה מדורגת. אם ביצועי פיזור החום של המהפך גרועים יחסית, כאשר המהפך ממשיך לעבוד, חום הרכיבים נאסף בחלל, והטמפרטורה שלו תלך ותגדל. טמפרטורה מופרזת תפחית את הביצועים ואת חיי הרכיבים, והמכונה נוטה לכשל.

כאשר המהפך פועל, הוא מייצר חום ואיבוד חשמל הוא בלתי נמנע. לדוגמה, למהפך 5kW יש איבוד חום של המערכת של כ-75-125W, מה שמשפיע על ייצור החשמל. דורש עיצוב פיזור חום אופטימלי כדי להפחית את אובדן פיזור החום.

פיזור חום טבעי:

פיזור חום טבעי פירושו שלא נעשה שימוש באנרגיית עזר חיצונית כדי לאפשר למכשירי חימום מקומיים לפזר חום לסביבה הסובבת, ובכך להשיג בקרת טמפרטורה. פיזור חום טבעי מתאים למכשירים בעלי הספק נמוך שאינם דורשים בקרת טמפרטורה גבוהה.

קירור אוויר מאולץ

שיטת הקירור של פיזור חום כפוי היא בעיקר שיטת הסרת החום שפולט המכשיר באמצעות מאוורר. כיום, החומר של הרדיאטור הוא בעיקר אלומיניום או נחושת.

כיצד לבחור את שיטת פיזור החום הנכונה

בנסיבות רגילות, עליית טמפרטורת הפעולה המותרת של מכשירים אלקטרוניים היא בין 40-60 מעלות צלזיוס. במקרה של עליית טמפרטורה של 60 מעלות צלזיוס, קירור טבעי יכול לשאת צפיפות שטף חום מקסימלית של 0.05W/cm2. כאשר צפיפות זרימת החום גדולה מ-0.05W/cm2, קירור אוויר מאולץ הוא בחירה טובה מבחינת חסכון וביצועים. אם צפיפות זרימת החום ממשיכה לעלות, נדרשות שיטות פיזור חום אחרות כגון קירור נוזלי.

טכנולוגיית הקירור העדכנית ביותר

עם הפיתוח המתמשך של הטכנולוגיה האלקטרונית, ממירים השיגו התפתחות גדולה במונחים של פיזור חום:

הנהלת הלשכה:

הרכיבים הרגישים ביותר לטמפרטורה בממירים הם מגברים תפעוליים, חיישנים, קבלים אלקטרוליטיים וכו'. משרנים, כבלים, מתגי חשמל וכו' גבוהים יחסית למשל, המשרן ממוקם מחוץ למהפך כדי להפחית את הטמפרטורה במארז. במקביל, ניתן לאמץ מבנה מעטפת אינטגרלי. הרדיאטור והמעטפת מחוברים ישירות באופן ישיר, מה שמאפשר למעטפת סגסוגת האלומיניום לפזר חום דרך שני נתיבים, כדי להשיג אפקט של הפחתת טמפרטורת הרכיבים והטמפרטורה הפנימית של המהפך, מה שמבטיח שהרכיבים וההיפך חיי שירות ארוכים יותר של הממיר.

טכנולוגיית סימולציה לפיזור חום:

ניתן להשתמש בתוכנת הסימולציה כדי לדמות את התנאים התרמיים של המערכת בצורה מציאותית יותר, וניתן לחזות את טמפרטורת הפעולה של כל רכיב במהלך תהליך התכנון, כך שניתן לתקן פריסת מבנה בלתי סבירה של המהפך, ובכך לקצר את מחזור הפיתוח של התכנון ולהפחית עלות, שפר את שיעור ההצלחה בפעם הראשונה של המוצר.

יישום חומר פיזור חום חדש:

לדוגמה, רדיאטורים מפלדה, רדיאטורים מסגסוגת אלומיניום, רדיאטורים מנחושת, רדיאטורים מרוכבים מנחושת-אלומיניום, רדיאטורים מרוכבים מפלדה-אלומיניום, רדיאטורים מנירוסטה וכו'.

טכנולוגיית קירור צינור חום חדשה:

צינור החום הוא סוג חדש של אלמנט העברת חום עם מוליכות תרמית גבוהה במיוחד. הוא מעביר חום דרך האידוי והעיבוי של הנוזל בצינור הוואקום הסגור במלואו. הוא משתמש בעקרונות נוזלים כגון ספיגת שיער כדי להשיג אפקט קירור טוב. יש לו מאפיינים של מוליכות תרמית גבוהה במיוחד, תכונה איזותרמית טובה, אזור העברת החום משני צידי הקור והחום ניתן לשינוי שרירותי, ניתן להעביר את החום למרחק רב, וניתן לשלוט בטמפרטורה.