Novo inversor de energia
O dissipador de calor do novo inversor de energia é muito importante, pois desempenha um papel crucial para garantir a alta temperatura e a operação estável do chip, ao mesmo tempo que estende sua vida útil e melhora a eficiência da geração de energia.
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Novo gerenciamento térmico do inversor de energia:
A necessidade de dissipação de calor
Durante a operação de um inversor fotovoltaico de nova energia, os dispositivos de energia inevitavelmente geram uma grande quantidade de calor. Tomemos como exemplo o inversor centralizado comum: os módulos IGBT internos liberam uma quantidade considerável de energia térmica quando operam em plena carga. Se esse calor não puder ser dissipado em tempo hábil, causará um aumento acentuado na temperatura interna do inversor. Estudos demonstraram que, para cada aumento de 10 °C na temperatura interna do inversor, a vida útil dos componentes eletrônicos será reduzida em aproximadamente 50%, o que também levará a uma diminuição na eficiência de conversão, afetando seriamente o desempenho geral e a estabilidade do sistema de geração de energia fotovoltaica. Portanto, a dissipação eficiente de calor é de vital importância para garantir a operação confiável do inversor fotovoltaico, prolongando sua vida útil e melhorando a eficiência da geração de energia.
A função do dissipador de calor
Como componente central do sistema de dissipação de calor do inversor fotovoltaico, o dissipador de calor térmico Walmate alcança a dissipação de calor eficiente principalmente de duas maneiras: aumentando a área de dissipação de calor e promovendo a transferência de calor. Tomemos como exemplo o dissipador de calor com aletas Skived de liga de alumínio, cuja estrutura exclusiva aumenta significativamente a área de contato com o ar, permitindo que o calor seja transferido para o ar circundante mais rapidamente. Ao mesmo tempo, o dissipador de calor é geralmente usado em conjunto com graxa de silicone condutora de calor, que pode preencher as pequenas lacunas entre os dispositivos de energia e o dissipador de calor, reduzindo efetivamente a resistência térmica e aprimorando ainda mais o efeito de transferência de calor, garantindo que o calor gerado pelo inversor possa ser dissipado de forma rápida e eficiente.
Tipos de dissipadores de calor
Dissipadores de calor de resfriamento natural:
Dissipadores de calor com resfriamento natural não dependem de energia externa e dissipam o calor apenas por convecção e radiação naturais. Geralmente são produzidos com tecnologia de fundição sob pressão. Sua estrutura é muito simples, seu custo é baixo e seu funcionamento é silencioso, o que os torna adequados para inversores de string com potência relativamente baixa (geralmente inferior a 20 kW) e requisitos de dissipação de calor relativamente baixos. Em alguns pequenos projetos de geração de energia fotovoltaica distribuída, o dissipador de calor com resfriamento natural pode atender aos requisitos de dissipação de calor do inversor e, por não exigir consumo de energia adicional, apresenta uma alta relação custo-benefício.
Dissipadores de calor com resfriamento por ar forçado:
Dissipadores de calor com resfriamento por ar forçado forçam o ar a fluir através de dispositivos como ventiladores para dissipar o calor. Sua eficiência de dissipação de calor é significativamente maior do que a dos dissipadores de calor com resfriamento natural e é adequado para inversores com potência relativamente alta (geralmente superior a 25 kW). Em inversores fotovoltaicos centralizados com uma faixa de potência de 100 kW a 1 MW, o resfriamento por ar forçado é um método comum de dissipação de calor. No entanto, o resfriamento por ar forçado também apresenta algumas desvantagens. Por exemplo, o ventilador gera ruído durante a operação e requer um certo consumo de energia elétrica. Ao mesmo tempo, é provável que entre poeira no dispositivo, o que pode afetar seu funcionamento normal.
Atualmente, devido à pressão de custos por parte do cliente, muitas soluções são voltadas para aplicações com inversores de pequeno volume e alta potência, o que aumenta significativamente a demanda por desempenho de dissipação de calor dos dissipadores de calor. Portanto, o projeto da Walmate Thermal consiste em aumentar o tubo de calor na parte inferior do dissipador de calor com aletas Skived, mantendo o mesmo volume e tamanho do radiador, alcançando rápida condução de calor e melhorando significativamente o desempenho de condução e dissipação de calor do dissipador de calor com tubo de calor por unidade de tempo.
Pontos-chave para selecionar dissipadores de calor
-Correspondência de potência:
Selecione um dissipador de calor apropriado de acordo com a potência do inversor. Em geral, quanto maior a potência, mais calor é gerado e maior a capacidade de dissipação de calor necessária. Para inversores de baixa potência, podem ser selecionados dissipadores de calor com resfriamento natural; enquanto para inversores de alta potência, são necessários dissipadores de calor com resfriamento a ar forçado ou resfriamento a líquido para garantir o efeito de dissipação de calor.
- Adaptabilidade Ambiental:
Considere o ambiente de uso do inversor, como temperatura, umidade, poeira e outros fatores. Em ambientes com alta temperatura, alta umidade ou poeira, é necessário selecionar dissipadores de calor com bom desempenho de proteção para evitar corrosão ou bloqueio, o que afetará o efeito de dissipação de calor. O tratamento de superfície do dissipador de calor também é muito importante, geralmente por revestimento em pó ou anodização. Por exemplo, em usinas fotovoltaicas em áreas desérticas, devido à grande quantidade de areia e poeira, um dissipador de calor com resfriamento forçado a ar com alto nível de proteção deve ser selecionado e equipado com um dispositivo eficaz à prova de poeira. Ao mesmo tempo, deve-se prestar atenção também ao espaçamento entre as aletas no projeto do dissipador de calor para evitar que a poeira obstrua as saídas de ar.
Com a premissa de atender aos requisitos de dissipação de calor, considere cuidadosamente o custo do dissipador de calor. Os custos dos diferentes tipos de dissipadores de calor variam bastante. O dissipador de calor com resfriamento natural tem o menor custo, enquanto o dissipador de calor com resfriamento líquido tem o maior custo. É necessário selecionar o dissipador de calor com a melhor relação custo-benefício de acordo com o orçamento do projeto e as necessidades reais.
Aplicação de Novas Tecnologias
Tecnologia de dissipação de calor por tubo de calor:
O tubo de calor é um elemento de transferência de calor extremamente inovador, destacando-se por sua extraordinária condutividade térmica. Seu princípio de funcionamento baseia-se no processo de evaporação e condensação do líquido interno dentro de um tubo de vácuo totalmente selado. Impulsionado por princípios de dinâmica de fluidos, como a ação capilar, o tubo de calor consegue realizar uma rápida transferência de calor, permitindo assim uma dissipação de calor eficiente e lidando facilmente com os desafios de dissipação de calor em diversos cenários de alta geração de calor.
Os dissipadores de calor com tubo de calor apresentam vantagens notáveis. Eles não apenas possuem altíssima condutividade térmica e excelentes características isotérmicas, garantindo uma distribuição uniforme do calor e evitando o superaquecimento local, mas também permitem que as áreas de transferência de calor, tanto nas extremidades quente quanto fria, sejam ajustadas com flexibilidade de acordo com as necessidades reais. Além disso, possuem a capacidade de transferir calor por longas distâncias, superando as limitações espaciais de transferência de calor, e também podem controlar a temperatura com precisão. Seja em dispositivos eletrônicos, máquinas industriais ou no setor aeroespacial, podem se tornar uma solução ideal para dissipação de calor graças a essas características.
Tecnologia de simulação de dissipação de calor:
A Walmate Thermal utiliza o software de simulação Ansys para fornecer aos clientes simulações altamente realistas das condições térmicas em sistemas inversores. Durante a fase de projeto, este software avançado nos permite prever com precisão os valores de temperatura operacional de cada componente, oferecendo insights valiosos sobre o comportamento térmico do sistema.
Ao analisar meticulosamente os resultados da simulação, podemos identificar e corrigir prontamente quaisquer layouts estruturais inadequados no inversor. Essa abordagem proativa encurta significativamente o ciclo de projeto e P&D, reduzindo efetivamente os custos associados aos processos de tentativa e erro. Além disso, aumenta a taxa de sucesso do produto na primeira tentativa, garantindo que nossos clientes recebam soluções de inversores confiáveis e de alta qualidade que atendem às suas necessidades de gerenciamento térmico desde o início.
