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Wie können die Auswirkungen extremer Hitze auf Solarwechselrichter verringert werden?

15. August 2023

Der Sommer ist der beste Zeitpunkt, um Sonnenenergie zu nutzen. Es könnte jedoch eine herausfordernde Zeit für Solar-Wechselrichter sein. Eine Hitzewelle fegt über Teile Südeuropas hinweg und könnte in den kommenden Tagen Rekordtemperaturen erreichen. Die Temperaturen werden in einigen Regionen Spaniens, Frankreichs, Griechenlands, Kroatiens und der Türkei über 40 Grad steigen. In Italien können Temperaturen bis zu 48,8 Grad Celsius erreicht werden. Zehn Städte, darunter Rom, Bologna und Florenz, erhielten eine Warnung der Stufe Rot. Rekordverdächtige Temperaturen sind laut Experten aufgrund des Klimawandels normal geworden, und außergewöhnlich heiße Wetterperioden treten immer häufiger auf. Dieser Blogbeitrag behandelt, wie Sie Ihren Solarwechselrichter bei dieser extremen Hitze den ganzen Sommer über kühl halten können. Sie können sich darauf verlassen, dass Ihr Wechselrichter die ganze Saison über reibungslos funktioniert, wenn Sie diese Ratschläge befolgen!

Wie arbeiten Wechselrichter?

Ein Wechselrichter ist ein wesentlicher Bestandteil einer Solaranlage. Er ist ein Gerät, das Gleichstrom (DC) der Solarmodule in Wechselstrom (AC) des Stromnetzes umwandelt. Die Spannung des Stroms bleibt bei Gleichstrom in einer Richtung konstant. Der Strom bewegt sich in beide Richtungen, wenn sich die Spannung in einem Wechselstromkreis von positiv zu negativ ändert. Wechselrichter sind eine Art Leistungselektronik, also eine Gruppe von Geräten, die den elektrischen Stromfluss regulieren.

Ein Wechselrichter wandelt im Wesentlichen einen Gleichstromeingang in Wechselstrom um, indem er die Eingangsrichtung schnell umkehrt. Auf diese Weise wird ein Gleichstromeingang zu einem Wechselstromausgang umgewandelt. Eine saubere, sich wiederholende Sinuswelle, die in der Spannung schwankt und in das Stromnetz eingespeist werden kann, kann auch durch Filter und andere Elektronik erzeugt werden. Die Sinuswelle ist eine Form oder ein Muster, das mit der Zeit Spannung annimmt, und ist die Art von Strom, die das Netz verwenden kann, ohne elektrische Geräte zu beschädigen, die für den Betrieb bei bestimmten Frequenzen und Spannungen ausgelegt sind.

Ihr Wechselrichter erfüllt wahrscheinlich mehrere Aufgaben, wenn Sie eine Solaranlage zu Hause haben. Er kann nicht nur die Umwandlung von Solarenergie in Wechselstrom durchführen, sondern auch als Kommunikationsportal mit Computernetzen dienen. Um bei Stromausfällen ohne Hilfe aus dem Netz zu funktionieren, verlassen sich Solar-plus-Batteriespeichersysteme auf hochmoderne Wechselrichter, wenn sie dafür gebaut sind.

Hohe Temperaturen und Solarwechselrichter

1. Der Wirkungsgrad von Solarwechselrichtern wird durch die Überschreitung eines bestimmten Betriebstemperaturbereichs beeinträchtigt.

Elektronische Geräte wie Wechselrichter, die eine große Anzahl gängiger elektronischer Komponenten, integrierter Schaltkreise und Hochleistungsschalttransistoren enthalten, werden in Photovoltaik-Kraftwerken verwendet. Die meisten zivilen elektrischen Komponenten können bei -35°C bis 70°C betrieben werden, und die meisten Solarwechselrichter können bei -30°C bis 60°C betrieben werden. Sowohl herkömmliche elektronische Schaltungen als auch integrierte Schaltungen sind jenseits dieses Arbeitsbereichs instabil. Dieser Zustand ist geringfügig und führt zum Abschalten der Schaltkreise, während eine schwerwiegende Schaltungslogik die Geräte beschädigt.

2. Kondensatoren, die in Solarwechselrichtern verwendet werden, sind äußerst empfindlich gegenüber Temperaturen und können bei hohen Temperaturen sogar ausfallen.

In Solarwechselrichtern gibt es häufig viele Elektrolytkondensatoren mit großer Kapazität, um die Spannung des Photovoltaikeingangs zu stabilisieren und Störungen zu vermeiden. Die Reaktion dieser Kondensatoren auf hohe Temperaturen führt dazu, dass der interne Elektrolyt langsam verdampft, was die Kapazität des Kondensators verringern oder sogar zum Ausfall führen kann.

3. Durch zu hohe Temperaturen kann der Thyristor mit hoher Leistung des Solarwechselrichters durchbrennen.

Der Thyristor mit hoher Leistung des Solarwechselrichters ist sehr temperaturempfindlich. Zu hohe Temperaturen führen zum Durchbrennen des Hochleistungsthyristors und beeinträchtigen seine ordnungsgemäße Funktion und Lebensdauer.

4. Zu hohe Temperaturen können die Materialien des Solarwechselrichters schädigen und den Wirkungsgrad erheblich reduzieren.

Die Halbleiter, die in Solarwechselrichtern verwendet werden, sind bis zu einem gewissen Grad widerstandsfähig und können Temperaturen bis zu einem gewissen Grad standhalten. Die Wärme, die ein Wechselrichter bei der Umwandlung von Gleichstrom in Wechselstrom erzeugt, erhöht die Umgebungstemperatur des Wechselrichtergehäuses. Die Wärme wird durch Lüfter und/oder Kühlkörper im Wechselrichtergehäuse abgeleitet, wodurch die Temperatur steigt. Die Wärme sollte nicht zu hoch sein, damit die Materialien des Wechselrichters nicht beschädigt werden. Metallteile in Kondensatoren können ermüden, Lötzinn kann sich ausdehnen und reißen, und die Isolierung kann brüchig werden. Sobald die Temperatur die voreingestellten Schwellenwerte erreicht, um ein moderates Wärmeniveau zu halten, schaltet der Wechselrichter die Stromerzeugung ab oder reduziert seine Leistung durch „Derating“.

Kühlungsarten von Wechselrichtern

Das Kühlsystem eines Wechselrichters besteht hauptsächlich aus Materialien wie Kühlern, Kühlventilatoren und Wärmeleitpaste. Die passive und aktive Kühlung sind die beiden Hauptmethoden zur Kühlung von Solarwechselrichtern. Aktive Kühlung bedeutet, dass lokale Heizgeräte Wärme a die Umgebung abgeben, um eine Temperaturregelung ohne externe Energie zu erreichen. Um die vom Gerät abgegebene Wärme abzuführen, wird bei der passiven Kühlung hauptsächlich die Umgebungsluft durch Lüfter usw. um das Gerät herumgeführt.

Aktive Kühlfunktion

Die Kühlrippen des Wechselrichters leiten die Wärme unabhängig von einem Ventilator passiv oder natürlich ab. Die fehlende Luftbewegung verringert die Lebensdauer des Solarwechselrichters. In der Regel sind die drei Hauptwärmeübertragungsarten Wärmeleitung, Konvektion und Strahlung enthalten, wobei die natürliche Konvektion die häufigste ist.

Aktive Kühlung eignet sich häufig für Geräte und Komponenten mit geringer Leistung, die keine hohe Temperaturkontrolle erfordern, eine geringe Wärmestromdichte haben und dicht montiert oder versiegelt sind.

Die passive Kühlung

Die zweite Option nach der aktiven Kühlung ist die passive Kühlung. Die passive Kühlung senkt die Temperaturen, indem alle elektrischen Komponenten und Kühlkörper effektiv gekühlt werden. Die Lebensdauer der Komponenten des Solarwechselrichters wird durch die geringere Belastung der Bauteile verlängert. Das Kühlgebläse des Wechselrichters ist von entscheidender Bedeutung, da die Effizienz der Wärmeabfuhr die Stromerzeugung beeinflusst.

Diese Methode der Wärmeableitung ist effektiv und einfach zu bedienen. Wenn der Raum zwischen den Komponenten innerhalb des Teils für den Luftstrom oder für die Installation von lokalen Kühlkörpern oder Lüftern geeignet ist, kann diese Methode der Kühlung so weit wie möglich verwendet werden.

Während der heißen Tage, was können wir tun, um den Solarwechselrichter kühl zu halten?

1. Stellen Sie den Wechselrichter an einer schattigen Wand (nicht auf dem Dach) ein.

Stellen Sie sicher, dass Ihr Solarwechselrichter zuerst an einem kühlen, schattigen Ort montiert wird. Dies senkt die Temperatur des Wechselrichters und verhindert eine Überhitzung.

Einige Installateure sorgen dafür, dass der Wechselrichter genug Computerlüfter hat, um die Temperatur richtig zu halten.

Versuchen Sie, die Temperatur des Solarwechselrichters zu überprüfen. Kühlen Sie ihn, wenn er zu heiß wird. Dazu können Solarlüfter verwendet werden. Der Wechselrichter wird durch Luftumwälzung durch Solarlüfter gekühlt. Wenn Sie keinen Solarventilator haben, stellen Sie einen herkömmlichen Ventilator auf den Wechselrichter. Um den Wechselrichter nicht zu überhitzen, vermeiden Sie es, Abfälle von Solarmodulen auf ihn zu blasen.

2. Wählen Sie Orte aus, in denen ausreichend Luftzirkulation vorhanden ist. Prüfen Sie, ob eine zusätzliche Belüftung erforderlich ist.

Achten Sie darauf, dass der umliegende Raum ausreichend belüftet ist. Die Temperatur kann steigen und der Solarwechselrichter beschädigt werden, wenn er in einem kleinen Bereich aufgestellt wird.

Um eine ideale Belüftung zu gewährleisten, sollten Sie mindestens 30 cm Platz auf allen Seiten des Solarwechselrichters lassen. Außerdem sollten Sie darauf achten, dass der Solarwechselrichter nicht in der Nähe von Wärmeerzeugern wie Öfen oder Trocknern steht.

In der Regel haben Wechselrichter Entlüftungsöffnungen a der Unterseite oder a den Seiten, um heiße Luft zu entweichen. Diese müssen frei gehalten werden, um einen effektiven Betrieb des Solarwechselrichters zu gewährleisten.

Wenn Sie in einem heißen Klima leben, ist es besonders wichtig, dass Ihr Solarwechselrichter eine ausgezeichnete Belüftung hat.

Die Verbesserung des Luftstroms beinhaltet:

(1) Installieren Sie den Solarwechselrichter in einem offenen Raum, z. B. neben einem Fenster, einer Tür oder einer Wand.

(2) Verwenden Sie einen Tischventilator zur Querlüftung.

(3) Öffnen Sie Fenster und Türen, um kühle Luft zu erzeugen.

3.Vermeiden Sie den Standort von Wechselrichtern in direktem Sonnenlicht. Verwenden Sie bei der Installation von Wechselrichtern im Freien bereits vorhandene Schatten oder Abdeckungen.

Viele Menschen sind sich nicht bewusst, dass es eine schlechte Idee ist, ihren Wechselrichter in direktem Sonnenlicht zu installieren. In der Gebrauchsanleitung raten zahlreiche Hersteller, den Wechselrichter an einem Ort anzubringen, der nicht direkter Sonneneinstrahlung ausgesetzt ist. Es ist wichtig, dass Sie immer Vorsicht walten lassen, um direkte Sonneneinstrahlung und zu hohe Temperaturen zu vermeiden, unabhängig davon, ob es sich um Morgen- oder Nachmittagshitze handelt.

Wenn Ihr Haus oder Ihr Arbeitsplatz keinen geeigneten schattigen Platz bietet und Sie ein geschickter Heimwerker sind, können Sie auch selbst einen Kasten aus Schattenstoff herstellen, der über den Wechselrichter passt und a der Wand befestigt wird.

Das folgenden Beispielbild zeigt eine weitere Möglichkeit, Schattenspender als Markise anzubringen.

4. Halte den in der Installationsanleitung empfohlenen Mindestabstand zu anderen Wechselrichtern oder nahe gelegenen Objekten ein.

Wenn mehrere Wechselrichter vorhanden sind, stellen Sie sicher, dass genügend Platz zwischen ihnen vorhanden ist.

Stellen Sie sicher, dass die Platzierung mehrerer Wechselrichter verhindert, dass Wärme zwischen ihnen übertragen wird. Passiv gekühlte Wechselrichter sind so angeordnet, dass die Wärme von den Kühlkörpern nach oben entweichen kann, indem sie versetzt sind.

Vergrößern Sie den Abstand, wenn zu erwarten ist, dass höhere Temperaturen am Installationsort auftreten können.

5. Nach der Installation des Wechselrichters ist es entscheidend, seine regelmäßige Wartung durchzuführen.

Regelmäßige Reinigung des Lüfters, der Lüfterabdeckung oder des Kühlkörpers hilft, die Wärmeableitung und Kühlung des Wechselrichters aufrechtzuerhalten. In der Regel verwendet der Wechselrichter eine ausgeklügelte Luftkühlungstechnologie, um die Wärme abzuleiten, und der Lüfter ändert intelligent seine Geschwindigkeit basierend auf der internen Temperatur des Wechselrichters. Der Wechselrichter kann die Lebensdauer des Lüfters verlängern, wenn er gleichmäßig betrieben wird. Darüber hinaus verfügt der Wechselrichter über eine Lüfterausfallalarmfunktion, die es dem Betriebs- und Wartungspersonal ermöglicht, Alarminformationen im Überwachungshintergrund zu empfangen, den Fehler schnell und genau zu lokalisieren und das Betriebs- und Wartungspersonal bei der rechtzeitigen Behebung des Lüfterausfalls zu unterstützen, um den Stromerzeugungsverlust zu minimieren und die Stromerzeugungserträge sicherzustellen.

Infolge der globalen Erwärmung gab es in Europa in den letzten Jahren eine Zunahme von Hitzewellen und extrem hohen Temperaturen. An heißen Tagen können die höheren Temperaturen der Sonne die Wechselrichter Ihrer Solarstromanlage unter Druck setzen. Mit diesen Tipps können Sie sicherstellen, dass Ihr Solar-Wechselrichter kühl bleibt und den ganzen Sommer über normal funktioniert. Nutzen Sie noch heute Solarenergie, um Ihr Haus mit Strom zu versorgen und davon zu profitieren.

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