Φωτοβολταϊκά: Ενεργή ψύξη για μέγιστες αποδόσεις

0
240

Αν και η έντονη ηλιακή ακτινοβολία είναι προσοδοφόρα για τον κλάδο των φωτοβολταϊκών, οι ιδιαίτερα υψηλές θερμοκρασίες σε ορισμένες περιοχές της γης αυξάνουν τις απαιτήσεις, στις οποίες πρέπει να απαντούν οι κεντρικοί μετατροπείς των φωτοβολταϊκών συστημάτων. Όχι μόνο πρέπει να επιτυγχάνεται ο μέγιστος βαθμός απόδοσης, αλλά οφείλει και η λειτουργία τους να είναι απρόσκοπτη και αξιόπιστη καθ’ όλη τη διάρκεια ζωής της εγκατάστασης.

Λόγω υπερθέρμανσης, υπάρχει μεγάλος κίνδυνος, τα ευαίσθητα εξαρτήματα στο εσωτερικό του μετατροπέα να αλλάξουν συμπεριφορά. Αυτό πιθανώς να τα καταστρέψει, προξενώντας είτε κάποια βραχυπρόθεσμη βλάβη είτε ακόμα και την πλήρη διακοπή λειτουργίας της εγκατάστασης, με μεγάλες απώλειες στην απόδοση, για τους ιδιοκτήτες φωτοβολταϊκών συστημάτων ή τους επενδυτές φωτοβολταϊκών έργων.

Στο σημείο αυτό, τα συστήματα ψύξης παίζουν καθοριστικό ρόλο. Ιδιαίτερα σε περιοχές με ακραίες περιβαλλοντικές συνθήκες, το έξυπνο και αξιόπιστο σύστημα ψύξης αποτελεί καθοριστικό κριτήριο επιλογής κεντρικού μετατροπέα.

—Ενεργή ψύξη

Εκτός από τη βέλτιστη συναρμολόγηση των εξαρτημάτων, ένα έξυπνο, αποδοτικό και κατάλληλα διαστασιολογημένο σύστημα ψύξης αποτελεί το κλειδί για τη σωστή λειτουργία του κεντρικού μετατροπέα. Χάρη στον έξυπνο σχεδιασμό των μετατροπέων Sunny Central της SMA και στο καινοτόμο σύστημα ψύξης OptiCool®, οι μετατροπείς λειτουργούν στην ονομαστική τους ισχύ – και με πλήρη ενεργειακή απόδοση – σε θερμοκρασίες έως 50°C.

Παράλληλα, ακόμα και σε θερμοκρασίες μεταξύ 50°C και 62°C, οι μετατροπείς Sunny Central εξακολουθούν να τροφοδοτούν το δίκτυο – με περιορισμένη ωστόσο ισχύ, για δική τους προστασία. Για παράδειγμα, στους 55°C, εξακολουθεί να υπάρχει τροφοδοσία, στο 50% της ονομαστικής ισχύος. Επιπλέον, οι κεντρικοί μετατροπείς της SMA με ενσωματωμένη λειτουργία βέλτιστης ψύξης μπορούν να αποδίδουν ονομαστική ισχύ μέχρι και 110%, σε συνεχή λειτουργία και θερμοκρασία έως 25°C.
Ευαίσθητη διαχείριση θερμοκρασίας

Η δυνατότητα προσαρμογής των αναγκών ψύξης κάθε στιγμή εξασφαλίζεται με ένα ολοκληρωμένο σύστημα διαχείρισης της θερμοκρασίας, που χάρη στους πολυάριθμους αισθητήρες στο εσωτερικό του μετατροπέα, αντιδρά άμεσα και με ακρίβεια σε κάθε αλλαγή θερμοκρασίας. Έτσι, αποτρέπονται οι διακοπές στη λειτουργία και οι απώλειες στην αποδοτικότητα. Η διαχείριση της θερμοκρασίας του μετατροπέα είναι σημαντική, διότι ακόμα και με απόδοση στο 98%, προκύπτει κάποια απώλεια θερμότητας. Σε ένα κεντρικό μετατροπέα ονομαστικής ισχύος 900 kWp, απώλεια θερμότητας κατά 2% αντιστοιχεί σε 18.000 Watt.

Το καινοτόμο σύστημα ψύξης OptiCool® ψύχει ενεργά το μετατροπέα. Ο κινητήρας του ανεμιστήρα με ρυθμισμένο αριθμό στροφών, ενεργοποιείται όταν οι αισθητήρες στα διάφορα σημεία της συσκευής ανιχνεύουν αυξημένες θερμοκρασίες. Το σύστημα OptiCool® περιλαμβάνει δύο μεταξύ τους ανεξάρτητα κυκλώματα εξαερισμού. Καθώς ο εξωτερικός, φρέσκος αέρας εισρέει στα εξαρτήματα που παράγουν θερμότητα, θερμός αέρας ψύχεται σε ένα εσωτερικό κύκλωμα εξαερισμού. Ο εναλλάκτης θερμότητας λειτουργεί με παροχή καθαρού αέρα.

Ο εξωτερικός ψυχρός αέρας εισέρχεται στην εισαγωγή αέρα του μετατροπέα η οποία βρίσκεται στην οροφή του, μέσω ενός αεραγωγού και ειδικού πλέγματος εξαερισμού. Σε αυτό το σημείο ένας αδρανειακός διαχωριστής, ο οποίος δεν απαιτεί συντήρηση, αποτρέπει την είσοδο σωματιδίων σκόνης στον εσωτερικό αεραγωγό του μετατροπέα.

Το στραγγαλιστικό πηνίο και οι ψύκτρες της γέφυρας προεξέχουν εντός του αεραγωγού και ψύχονται ιδανικά από την ροή φρέσκου εξωτερικού αέρα. Κατόπιν, ο αέρας και αφού διασχίσει την υπόλοιπη διαδρομή του αεραγωγού, εξάγεται μέσω ανοιγμάτων στο πίσω μέρος του μετατροπέα. Ένα, χαμηλών απαιτήσεων συντήρησης, φίλτρο στην εξαγωγή του αέρα εξασφαλίζει ότι δεν θα υπάρχει εισροή σωματιδίων σκόνης από αυτό το σημείο στον εσωτερικό αεραγωγό του μετατροπέα.

Χάρη στα ανεξάρτητα κυκλώματα εξαερισμού και το ανθεκτικό περίβλημα, το εσωτερικό των μετατροπέων προστατεύεται αποτελεσματικά από την επιθετική επίδραση του ατμοσφαιρικού αέρα. Συνεπώς, οι μετατροπείς Sunny Central αποτελούν ιδανική λύση για χρήση σε χημικά δραστικό περιβάλλον, σε παράκτιες περιοχές και εξωτερικούς χώρους, σε όλες τις συνθήκες περιβάλλοντος. Επιπλέον πλεονέκτημα αποτελεί η περιορισμένη ανάγκη συντήρησης του συστήματος OptiCool®.
Το σύστημα OptiCool® αποτρέπει τη διείσδυση σκόνης

Το ενσωματωμένο στους μετατροπείς Sunny Central, σύστημα ψύξης OptiCool® αποκλείει εκ των προτέρων τον κίνδυνο λειτουργικών προβλημάτων από διεισδύοντα σωματίδια σκόνης.

Αυτό είναι αποτέλεσμα των δοκιμών που πραγματοποιεί η SMA, στο πλαίσιο των οποίων εκθέτει τους κεντρικούς μετατροπείς σε εξαιρετικά λεπτόκοκκη σκόνη και άμμο, για παρατεταμένο χρονικό διάστημα. Κατά τη διάρκεια των δοκιμών, η σκόνη ψεκάζεται απευθείας στη συσκευή, ενώ γίνεται αναρρόφηση αέρα και διοχέτευσή του μέσω του συστήματος OptiCool®, όπως συμβαίνει και στην κανονική λειτουργία.

Η δοκιμή απέδειξε ότι αν και βρίσκονται επιστρώσεις σκόνης στις στεγανοποιήσεις καμία δε βρέθηκε στο εσωτερικό της συσκευής, αυτό αποδεικνύει ότι η περίκλειστη δομή του συστήματος OptiCool® προστατεύει τις συσκευές και τα ηλεκτρονικά εξαρτήματα στο εσωτερικό τους, με αξιόπιστο τρόπο, από τη διείσδυση σκόνης.

Σχόλια