与所有基于半导体的设备一样,逆变器对过热很敏感,并且通常在较低温度下运行效果最佳,而在内部温度较高时会出现功率损耗和损坏。
太阳和热:太多的好事
众所周知,热量会影响 PV 模块——它们在 25 摄氏度下进行了测试和额定,每高出 1 度,功率输出就会下降 0.5%,具体取决于所使用的半导体类型。
模块的温度直接影响电压,需要考虑的两个关键因素是最低局部温度下的最高电压和最高可能局部温度下的最低电压。
在最低温度下,组串电压不能超过逆变器的最大输入电压(通常为 1000Vdc),在最高温度下,组串电压需要高于逆变器 MPPT 算法的最小启动电压(通常在 200Vdc 左右,但范围很广) .
有大量关于 PV 模块和温度主题的信息,包括另一篇 Greentech Renewables 技术文章。
那么热量如何影响逆变器?
不太清楚的是,热量也会影响太阳能逆变器。原因不尽相同——尽管太阳能逆变器中的半导体部件在升温时会降低效率,但半导体本身非常坚固,可以承受高温而不会损坏(在一定程度上)。
热增益和失控热量:组件和子组件的死亡
逆变器在将直流电转换为交流电的过程中会产生热量。这种热量被添加到逆变器外壳的环境温度中,并且逆变器通过风扇和/或散热器散发热量。热量需要保持在一定水平以下,逆变器中的材料将开始降解。绝缘层会变脆,焊料会膨胀和破裂,电容器中的金属部件会疲劳。
为了保持较低的热量,逆变器将停止发电或通过“降额”减少其产生的电量,因为它超过了设定的温度里程碑。下面的图 1 来自 SMA,显示了 SMA 逆变器如何处理温度降额。在大约 45 摄氏度时,它开始降低功率。
可以通过六个关键系统设计注意事项来防止功率下降:
- 将逆变器安装在凉爽的地方(阴凉的墙壁而不是屋顶)。
- 选择空气交换充足的位置。必要时确保额外通风。
- 请勿将逆变器暴露在直射阳光下。对于室外安装,请使用现有的阴影或逆变器的遮盖物。
- 与安装指南中给出的相邻逆变器或其他物体保持最小间隙。
- 如果可以预见安装位置会出现更高的温度,请增加间隙。
- 布置多个逆变器,使其不会吸入其他逆变器的热空气。偏移被动冷却逆变器,使散热器的热量向上散发。
大多数逆变器会在 45 – 50 摄氏度左右降额。在地球上有人居住的地方,温度很少会超过 45 摄氏度(113 华氏度)。因此,简单地将逆变器放在通风良好的阴凉区域几乎总是会导致逆变器不会降额。