في بيئات درجة الحرارة العالية ، أداء ربطة الشبكة الشمسية العاكس سوف تتأثر بعدة طرق. العاكس هو جهاز رئيسي يحول طاقة DC التي تم إنشاؤها بواسطة الألواح الشمسية إلى طاقة AC مناسبة للشبكة ، وبالتالي فإن كفاءته وموثوقيته أمران حاسمان لأداء نظام توليد الطاقة الكهروضوئية بأكمله.
في بيئات درجة الحرارة العالية ، تتأثر كفاءة محولات ربط الشبكة الشمسية عادة. عادةً ما يتم تصميم العاكس لتحقيق الكفاءة عند درجة حرارة محيطة تبلغ 25 درجة مئوية ، ولكن عندما ترتفع درجة الحرارة ، ستنخفض كفاءة العمل للمكونات الداخلية (مثل أشباه الموصلات ، المكونات الإلكترونية ، وما إلى ذلك). وذلك لأن ارتفاع درجة الحرارة تزيد من فقدان التوصيل وفقدان التبديل للجهاز ، مما يؤدي إلى انخفاض في الكفاءة الكلية للعاكس.
تنخفض كفاءة العاكس تدريجياً مع زيادة درجة الحرارة المحيطة. بشكل عام ، قد تنخفض كفاءة العاكس بنحو 0.3 ٪ إلى 0.5 ٪ لكل زيادة 10 درجة مئوية.
قد تكون طاقة الخرج للعاكس محدودة في بيئات درجة الحرارة العالية. قد تتسبب ارتفاع درجة الحرارة في أن تصل قوة الناتج للعاكس إلى 80 ٪ -90 ٪ من قيمتها المقدرة ، ولا يمكن أن تصل إلى جميع القيمة المقدرة.
يعد تصميم تبديد الحرارة للمحولات المرتبطة بالشبكة الشمسية مفتاحًا ، خاصة في بيئات درجات الحرارة العالية ، حيث يحتاج نظام تبديد الحرارة في العاكس (مثل المشجعين ، والمشروع ، وما إلى ذلك) إلى العمل بفعالية لمنع ارتفاع درجة الحرارة. قد يؤدي ارتفاع درجة حرارة العاكس إلى تدهور الأداء أو الفشل أو حتى الضرر.
عادةً ما تستخدم المحولات الحديثة أنظمة تبريد الهواء أو أنظمة تبريد الحمل الحراري الطبيعي ، والتي تتطلب قدرات تبديد حرارة أقوى في بيئات درجات الحرارة العالية. يستخدم بعض المحولات تبريد الهواء القسري ، وهو أمر مهم بشكل خاص في درجات حرارة عالية.
لحماية المعدات من التلف بسبب ارتفاع درجة الحرارة ، تم تجهيز العديد من المحولات بحماية من ارتفاع درجة الحرارة. عندما تتجاوز درجة الحرارة نطاق الأمان المحدد ، سيقلل العاكس تلقائيًا من طاقة الخرج أو التوقف عن العمل لتجنب تلف المكونات الداخلية.
في بيئة درجات حرارة عالية مستمرة ، فإن معدل شيخوخة المكونات مثل المكونات الإلكترونية والأسلاك والمكثفات داخل العاكس سوف يتسارع. على وجه الخصوص ، فإن المكثفات الكهربائية لديها عمر خدمة مختصرة بشكل كبير في درجات حرارة عالية ، مما قد يتسبب في فشل العاكس بعد بضع سنوات من الاستخدام.
عادة ما تكون المكثفات الكهربائية هي الرابط الضعيف في المحولات ذات الشبكة الشمسية. فهي عرضة للفشل في درجات حرارة عالية ، مما تسبب في تدهور الأداء أو فشل المعدات.
تستخدم بعض العزف عالي الجودة مكونات إلكترونية مقاومة للدرجات الحرارة العالية وتحسين الدوائر داخل العاكس لتحسين موثوقيتها وعمر الخدمة في درجات حرارة عالية.
لا تؤثر درجات الحرارة المرتفعة على كفاءة العاكس فحسب ، بل تؤثر أيضًا على إخراج الوحدات النمطية الكهروضوئية. تتناقص قوة الإخراج للألواح الشمسية مع ارتفاع درجة الحرارة ، خاصة في المناطق ذات أشعة الشمس القوية ودرجات حرارة عالية المحيط. لذلك ، يحتاج العاكس إلى ضبط طاقة الإخراج للتكيف مع شروط الإدخال المتغيرة وفقًا للتغييرات في جهد الإدخال والتيار.
للتعامل مع هذا التغيير ، عادةً ما يتم تجهيز المحولات الحديثة بوظيفة تتبع نقاط الطاقة (MPPT) ، والتي تضبط في الوقت الفعلي لضمان الحصول على الطاقة الممكنة من الوحدات النمطية الكهروضوئية. حتى في بيئات درجات الحرارة العالية ، يمكن للمحاول محاولة استخراج الإخراج من اللوحة الشمسية والحفاظ على الكفاءة الكلية للنظام.
في بيئات درجة الحرارة العالية ، من الأهمية بمكان اختيار نموذج العاكس الأيمن وتثبيته بشكل صحيح. عادة ما يكون نطاق درجة حرارة التشغيل للعاكس -10 درجة مئوية إلى 50 درجة مئوية ، ولكن في المناطق ذات درجات حرارة أعلى ، يجب اختيار المحولات ذات التصميمات المحسنة خصيصًا. يمكن تقليل التأثير السلبي لدرجة الحرارة المرتفعة على العاكس من خلال التدابير التالية:
تم تصميم بعض المحولات لبيئات درجات الحرارة العالية ، وذلك باستخدام تقنية تبديد الحرارة أكثر تقدماً ومواد أكثر مقاومة للدرجات ، ويمكن أن تعمل بشكل ثابت في درجات حرارة أعلى.
عند تثبيت العاكس ، اختر موقعًا جيدًا وتجنب تثبيته في أشعة الشمس المباشرة ، وخاصة في المناطق ذات درجات حرارة أعلى في الصيف. عند تثبيت الألواح الشمسية ، يجب عليك أيضًا مراعاة قدرة تبديد الحرارة على تجنب درجات الحرارة المفرطة التي تؤثر على أداء العاكس.
تستخدم بعض العلامات التجارية العاكس الراقية تقنيات إضافية لتحسين أدائها في درجات حرارة عالية ، مثل:
باستخدام مواد وتقنيات تبديد الحرارة الأكثر كفاءة ، مثل مشعات سبيكة الألومنيوم وتكنولوجيا تبريد الهواء القسري.
تم تجهيز بعض المحولات بأنظمة التحكم في درجة الحرارة الذكية التي يمكنها مراقبة درجة الحرارة الداخلية في الوقت الفعلي وضبط ناتج الطاقة وفقًا للتغيرات في درجة الحرارة لتجنب ارتفاع درجة الحرارة.
سيقوم العاكس تلقائيًا بضبط المعلمات وفقًا لدرجة الحرارة المحيطة للتأكد من أنه يمكن أن يعمل بشكل فعال في ظل ظروف درجات حرارة مختلفة.
يتأثر أداء العولات المتصلة بالشبكة الشمسية في بيئات درجات الحرارة العالية بعوامل متعددة ، بما في ذلك انخفاض الكفاءة ، وعدم كفاية تبديد الحرارة ، وشيخوخة المكونات المتسارعة ، وما إلى ذلك لضمان التشغيل المستقر لعاكس في بيئات درجة الحرارة العالية ، من الضروري تحديد النموذج الصحيح ، وتحسين موقع التثبيت ، وتجهيزه مع نظام السلع الفعال للحرارة. بالإضافة إلى ذلك ، مع التقدم التكنولوجي ، تمكنت المزيد والمزيد من تصميمات العاكس من توفير موثوقية وأداء أعلى في ظل ظروف درجات الحرارة المرتفعة ، وبالتالي تلبية احتياجات الاستخدام في حالات المناخ .
