关于不同散热方式组串式逆变器散热能力的调查,以下是对强制风冷和自然冷却两种散热方式的详细对比和分析:
一、散热方式概述
组串式逆变器主要有两种散热方式:强制风冷和自然冷却。这两种方式在散热效果、使用寿命、发电量等方面存在显著差异。
二、散热效果对比
强制风冷:
在同样的环境温度下,强制风冷的逆变器内部环境温度及核心器件温升比自然冷却的逆变器低约20℃左右。
强制风冷散热方式能够确保逆变器内部电容、IGBT等关键部件的温升得到有效控制,从而延长逆变器的使用寿命。
自然冷却:
自然冷却的逆变器散热性能相对较差,尤其在高温环境下,逆变器内部温度会显著升高。
高温环境会导致逆变器出现降额运行,甚至影响逆变器的使用寿命和发电量。
三、实验验证
为了验证强制风冷和自然冷却的实际散热效果差异,相关实验选取了国内主流的两厂家40kW组串式逆变器进行对比测试。测试结果显示:
在环境温度45℃和相同交直流电压条件下,采用强制风冷散热方式的逆变器能够稳定运行,而采用自然冷却散热方式的逆变器实际最大输出功率只有32kW(80%负载)。
采用自然冷却散热方式的逆变器在环境温度超过25℃时即需降额运行,而采用强制风冷散热方式的逆变器在环境温度超过50℃时才出现降额运行。
四、实际应用与影响
实际应用:
主流组串式逆变器厂家25kW功率等级以上的产品大都采用风扇散热方式,如SMA、Sungrow、Delta等,并选用IP65高防护能力的户外风扇。
强制风冷散热方式在组串式逆变器中的应用越来越广泛,尤其是在高温、高湿等恶劣环境下。
影响:
采用自然冷却方式的组串式逆变器由于散热效果差,在高温环境下会出现降额运行,导致电站发电量损失超过年发电量的1%。
强制风冷散热方式能够确保逆变器在高温环境下满功率输出,保障发电量,从而提高电站的投资收益。
五、结论与建议
结论:
通过对比测试和实际应用分析,强制风冷散热方式在散热效果、使用寿命、发电量等方面均优于自然冷却散热方式。
当组串式逆变器单机功率大于25kW时,散热热流密度较大,采用强制风冷散热方式更为适宜。
建议:
在设计组串式逆变器时,应优先考虑采用强制风冷散热方式,以提高逆变器的散热能力和使用寿命。
对于已经采用自然冷却散热方式的逆变器,在高温环境下应密切关注其运行状态,及时采取措施防止降额运行和发电量损失。
综上所述,强制风冷散热方式在组串式逆变器中具有显著的散热优势,能够确保逆变器在高温环境下稳定运行并保障发电量。因此,在设计和选型组串式逆变器时,应优先考虑采用强制风冷散热方式。