Nigbati o ba n ṣe iṣiro iṣẹ ati igbẹkẹle ti fifi sori ẹrọ fọtovoltaic ode oni, Ayanlaayo nipa ti ṣubu lori awọn ohun-ini ti o han julọ: awọn ọna ti o tan kaakiri ti awọn panẹli oorun ti n gba imọlẹ oorun tabi awọn banki batiri nla ti o tọju agbara fun ọjọ ojo kan. Bibẹẹkọ, ile-iṣẹ aifọkanbalẹ iṣiṣẹ otitọ ti fifi sori agbara oorun eyikeyi n gbe ni iwapọ pupọ diẹ sii, ohun elo ti a ko sọ di mimọ. O jẹ apade ohun elo ti aarin ti o ni awọn ẹrọ itanna agbara - awọn oluyipada, awọn olutọpa idiyele aaye agbara ti o pọju (MPPT), awọn oluṣakoso idiyele, awọn ẹrọ iyipada, awọn ẹrọ aabo, ati awọn eto ṣiṣe abojuto. Bi awọn amayederun oorun ti nlọ si awọn iwuwo agbara ti o ga julọ ati awọn ifẹsẹtẹ ti ara ti o kere ju, agbegbe inu ti ibudo aarin yii dojukọ ipenija thermodynamic ti o pọ si.
Laisi iṣakoso ayika ti o ni oye, ifọkansi ipon ti awọn paati eletiriki ṣẹda microclimate ti o ni idojukọ giga ti o ni ijuwe nipasẹ ikojọpọ ooru to gaju. Ṣiṣakoso microclimate yii kii ṣe ọrọ kan ti mimu ki awọn nkan ṣiṣẹ laisiyonu; o jẹ ibeere ipilẹ ti imọ-ẹrọ itanna. Ṣiṣe imuse lile kan, ilana iṣakoso igbona ti imọ-jinlẹ inu inu Igbimọ Eto Oorun jẹ iwulo pipe. Ó ń tọ́ka sí iṣiṣẹ́ ìyípadà agbára ní tààràtà, ó ń tọ́jú ìṣiṣẹ́ ìgbésí-ayé ìṣiṣẹ́ ti líle - ohun èlò ìpínlẹ̀, ó sì ń fi ìdí ààbò múlẹ̀ lòdì sí àwọn ìkùnà gbóná àjálù.
Thermodynamics ti awọn apade: Awọn orisun ti abẹnu Heat generation
Lati ṣe apẹrẹ tabi ṣetọju ilana iṣakoso igbona ti o munadoko, ọkan gbọdọ kọkọ wa kakiri bii ooru ṣe bẹrẹ inu apade ohun elo. Apade oorun ti tẹriba si ikọlu thermodynamic meji: ooru idoti inu ti ipilẹṣẹ nipasẹ ẹrọ itanna agbara lakoko iṣẹ, ati awọn ẹru igbona itagbangba ti a paṣẹ nipasẹ agbegbe agbegbe.
Orisun ooru inu inu akọkọ jẹ ailagbara ti ko ṣeeṣe ti ohun elo iyipada agbara. Awọn oluyipada, eyiti o ṣe iyipada lọwọlọwọ taara (DC) ti ipilẹṣẹ nipasẹ awọn panẹli oorun sinu alternating current (AC) fun ile tabi lilo akoj, jẹ awọn ẹrọ ti o munadoko pupọ, nigbagbogbo nṣogo awọn iwọn laarin 95% ati 98%. Sibẹsibẹ, ti o ku 2% si 5% ti agbara ko ni parẹ lasan. Gẹgẹbi ofin ti itọju agbara, o yipada patapata sinu ooru egbin. Ninu ibugbe tabi eto iṣowo ti n mu awọn mewa ti kilowattis ti agbara, paapaa pipadanu ṣiṣe ṣiṣe 3% tumọ si awọn ọgọọgọrun tabi ẹgbẹẹgbẹrun wattis ti ooru nigbagbogbo n tan taara sinu aaye afẹfẹ ti a fi pamọ ti minisita. Ilana ti o jọra waye laarin awọn oludari idiyele MPPT bi wọn ṣe lọ silẹ giga -agbara oorun foliteji si batiri ailewu{11}}awọn foliteji gbigba agbara.
Idapo iran ooru itanna yii jẹ ihuwasi igbona ti awọn paati ibi ipamọ agbara ti wọn ba wa laarin tabi lẹsẹkẹsẹ nitosi eto ile kanna. Lakoko gbigba agbara idiyele giga tabi awọn yipo idasile, awọn ipadabọ kemikali inu ti awọn batiri{3} boya lithium{4}}irin{5}}phosphate (LiFePO4) tabi asiwaju ibile{7}}acid- n fa wọn lati tu ooru kuro. Lakotan, eniyan ko le foju pa ẹru oorun ita. Nitoripe awọn apoti ohun elo ohun elo wọnyi nigbagbogbo ni fifi sori ita ni ita nitosi awọn eto oorun lati dinku awọn ṣiṣe okun USB ti o gbowolori, wọn wa labẹ itọsi oorun taara. Awọ irin ti minisita ti ko ni irẹwẹsi n ṣiṣẹ bi adaorin igbona ti o munadoko pupọ, gbigba ultraviolet ati awọn eegun infurarẹẹdi lati oorun ati gbigbe ooru yẹn taara sinu ọwọn afẹfẹ inu nipasẹ itọpa ati itankalẹ.
Awọn Abajade Apanirun ti Awọn Ikuna Ooru
Nigba ti ooru egbin ba gba laaye lati ṣajọpọ laiṣayẹwo inu apade, iwọn otutu ibaramu inu le lọ soke ju awọn opin iṣẹ ṣiṣe ailewu ti a sọ pato nipasẹ awọn aṣelọpọ paati. Itumọ igbona yii nfa ọkọọkan ti iṣẹ ṣiṣe ti o lagbara pupọ ati awọn ikuna ohun elo.
Ilana aabo akọkọ ti o fa nipasẹ ẹrọ itanna agbara ode oni ni a mọ bi derating iṣẹ. Lati ṣe idiwọ awọn iyika inu lati yo tabi didin, awọn inverters smart ati awọn olutona idiyele ti wa ni siseto pẹlu awọn algoridimu throttling gbona. Nigbati iwọn otutu sensọ inu ba kọja iloro kan pato- ni deede ni ayika iwọn 45 si iwọn 50 (iwọn 113 F si iwọn 122 F){7} ẹrọ naa yoo dinku agbara igbejade rẹ laifọwọyi. O imomose throttles pada awọn oniwe-agbara gbóògì lati kekere ti awọn oniwe-ti abẹnu jade ti o gbona. Fun ile-iṣẹ iṣowo ti oorun tabi ti o wa ni pipa{10} onile, eyi tumọ si pe lakoko ti o gbona julọ, awọn wakati oorun julọ ti ọjọ{11} gangan nigbati agbara ikore oorun ba wa ni tente oke rẹ{12}eto naa ti ni ihamọ larọwọto, ti o fa idinku pupọ ninu ikore agbara ati awọn adanu inawo pataki.
Ti awọn iwọn otutu ba tẹsiwaju lati ngun ti o kọja ala-ilẹ, irokeke naa yipada lati awọn adanu ṣiṣe fun igba diẹ si ibajẹ ohun elo ayeraye. Solid{1} Electronics ipinle jẹ akoso nipasẹ Ofin Oṣuwọn Arrhenius, ilana imọ-ẹrọ ti kemikali eyiti o sọ pe oṣuwọn ọpọlọpọ awọn aati ti ara ati kemikali ni ilọpo meji pẹlu gbogbo iwọn 10 ni iwọn otutu. Ni ipo ti ẹrọ itanna agbara, ṣiṣiṣẹ ẹrọ oluyipada ni awọn iwọn otutu ni igbagbogbo 10 loke ipilẹ apẹrẹ apẹrẹ pipe rẹ ni imunadoko gige igbesi aye iṣẹ ṣiṣe ti awọn paati inu rẹ ni idaji. Awọn igbimọ iyika ti a tẹjade (PCBs) ni iriri aapọn igbona ti o ja awọn isẹpo elege elege, ti o yori si awọn iyika ṣiṣi aarin. Aluminiomu electrolytic capacitors, eyiti o ṣe pataki fun didimu awọn ripples foliteji, gbẹ ni iyara labẹ ooru giga, sisọnu agbara wọn ati fa ikuna ohun elo ti tọjọ ni pipẹ ṣaaju akoko atilẹyin ọja ti wọn sọ pari.
Ni iwọn pipe ti ijakadi ikuna gbona wa ni eewu ti igbona runaway ati ina itanna. Nigbati awọn ẹrọ itanna ba ṣiṣẹ labẹ agbara igbona to gaju, eewu idabobo idabobo lori giga{1}} wiwi foliteji n pọ si lọpọlọpọ. Apo idabobo waya ti o ya tabi yo o le fa awọn aṣiṣe aaki ajalu, ti n tan ina ina mọnamọna to lagbara. Pẹlupẹlu, ti awọn modulu batiri lithium{4} ion ba wa labẹ ooru ibaramu ti o pọju laarin agbegbe ti afẹfẹ ko dara, o le fa idarudapọ kemikali inu laarin awọn sẹẹli naa. Eyi le ṣamọna si ara ẹni{6}} imuduro gbigbe igbona, ipari ni isunmi bugbamu, itusilẹ gaasi majele, ati lile, ti o nira{7}}lati-awọn ina ti o le pa gbogbo dukia oorun run patapata.
Awọn ilana Imọ-ẹrọ fun Iṣakoso Oju-ọjọ minisita ti o munadoko
Idinku awọn irokeke igbona nla wọnyi nilo ọna pipọ{0} si imọ-ẹrọ ti o ṣajọpọ awọn apẹrẹ idena igbona palolo pẹlu awọn ọna ṣiṣe iṣakoso oju-ọjọ ti nṣiṣe lọwọ ti a ṣe deede si agbegbe imuṣiṣẹ ni pato.
Itọju igbona igbona palolo yẹ ki o ṣiṣẹ nigbagbogbo bi ipilẹ ti apẹrẹ apade, bi o ṣe nilo agbara itanna odo lati ṣiṣẹ ati ẹya ko si awọn ẹya gbigbe ti o le wọ ju akoko lọ. Igbesẹ akọkọ ni apẹrẹ palolo jẹ jijẹ ifilelẹ ti ara ti awọn paati inu. Awọn ohun elo ti o ga{2}}ooru{3}, gẹgẹbi awọn ipele agbara akọkọ ti inverter tabi awọn oluyipada, yẹ ki o wa ni ipo si oke ti minisita tabi lẹgbẹẹ awọn heatsinks ita, ngbanilaaye afẹfẹ adayeba{4} afẹfẹ gbigbona nyara{{5} lati wakọ ooru si awọn ipa ọna imukuro lai kọja lori awọn microprocessors ti o ni imọlara diẹ sii. Ní àfikún sí i, àwọn ilé minisita ọ̀wọ́n máa ń lo ìlọ́po méjì-ikọ́ olódi pẹ̀lú òkú tí a sopọ̀-afẹ́fẹ́ tàbí pánẹ́ẹ̀tì gíga{9} láti dí Ìtọ́jú oòrùn lọ́wọ́ wọ inú ikarahun ode. Itumọ, giga{11}} awọn ideri albedo lulú ni a tun lo si ita lati fa fifalẹ ipin pataki ti agbara oorun ti nwọle.
Bibẹẹkọ, fun awọn ọna ṣiṣe agbara giga-, ipadasẹhin palolo nikan ni o ṣọwọn to lati tọju iwọn didun ooru egbin inu inu. Eyi ni ibi ti afẹfẹ ti nṣiṣe lọwọ ati fi agbara mu -itutu afẹfẹ ti di dandan. Ẹ̀rọ tí a fẹ́fẹ́fẹ́fẹ́fẹ́fẹ́fẹ́fẹ́fẹ́fẹ́fẹ́fẹ́fẹ́fẹ́fẹ́fẹ́fẹ́fẹ́fẹ́fẹ́fẹ́fẹ́fẹ́fẹ́fẹ́fẹ́fẹ́fẹ́tígbátí ńlò ní ìgbékalẹ̀ ní ìbámu pẹ̀lú ìmọ̀ ọgbọ́n orí,iwọn ilé iṣẹ́- àti àwọn afẹ́fẹ́ gbígbóná janjan láti máa fọ afẹ́fẹ́ gbígbóná jáde ní gbogbo ìgbà tí a bá ń fa afẹ́fẹ́ afẹ́fẹ́ àyíká tí ó tutù jáde látita. Lati yago fun eruku, ọrinrin, ati awọn ajenirun lati wọ inu pẹlu ṣiṣan afẹfẹ, awọn atẹgun gbigbe wọnyi gbọdọ wa ni ibamu pẹlu awọn louvers pataki ati awọn asẹ afẹfẹ ti o ga julọ-. Awọn onijakidijagan funrara wọn ni a so pọ mọ awọn oluṣakoso pulse oloye (PWM) ti o ṣatunṣe iyara afẹfẹ ni agbara ti o da lori gidi{9}}awọn metiriki iwọn otutu inu akoko gidi, mimu agbara agbara mu ati didinku wiwọ afẹfẹ.
Ni awọn agbegbe ti o ni ijuwe pẹlu ooru ti o pọju, ọriniinitutu giga, iyanrin fifun, tabi itọsi iyọ bajẹ, ṣiṣi {{0}loop fi agbara mu{1}}afẹfẹ afẹfẹ ko wulo nitori pe o nfi awọn idoti ita han sinu aaye itanna eletiriki. Fun awọn imuṣiṣẹ ti o lewu wọnyi, awọn onimọ-ẹrọ nlo iṣakoso igbona ti pipade{3}}. Eto yipo - ti o tii di oju-ọna afẹfẹ inu ti minisita patapata lati inu afefe ita. Gbigbe ooru jẹ aṣeyọri nipa lilo afẹfẹ{{7} si{8}} awọn oluparọ ooru afẹfẹ tabi awọn modulu itutu agbaiye (TEC). Fun awọn ohun elo ile-iṣẹ ti o nilo pupọ julọ tabi awọn ohun elo aginju, konpireso{10} awọn ẹyọ amuletutu afẹfẹ ti o da lori ni a gbe sori taara si ẹgbẹ apade naa. Awọn ẹya AC amọja wọnyi jẹ ki afẹfẹ inu jẹ tutu daradara, gbigbẹ, ati mimọ, laibikita bawo ni agbegbe ita le ṣe korira.
Imọye Iṣiṣẹ: Abojuto ati Itọju Idena
Ohun elo iṣakoso igbona ti o fafa julọ jẹ dara nikan bi awọn eto iṣakoso ati awọn ilana itọju ti o ṣakoso iṣẹ rẹ. Resilience gbigbona tootọ nilo ibojuwo lemọlemọfún ati ọna amojuto si itọju eto.
Awọn apade oorun ode oni gbọdọ ṣe itọju bi awọn ilolupo ilolupo ti o ni oye ti o ni ipese pẹlu awọn nẹtiwọọki sensọ smati pinpin. Dipo ki o dale lori kika iwọn otutu ẹyọkan lati inu sensọ inu oluyipada, apẹrẹ igbona ti o lagbara kan ṣepọ iwọn otutu oni nọmba pupọ ati awọn iwadii ọriniinitutu ibatan ti a gbe si awọn agbegbe pataki jakejado inu inu minisita. Awọn sensọ wọnyi ṣe maapu microclimate inu ni akoko gidi, n ṣe idanimọ awọn aaye gbigbona agbegbe nibiti afẹfẹ le duro. Awọn data ikore nipasẹ awọn sensọ wọnyi ni a ṣe atupale lemọlemọ nipasẹ iṣakoso aarin aarin ati eto gbigba data (SCADA) tabi lori{3} eto iṣakoso agbara aaye.
Oye iṣẹ akoko gidi{{0} yii ngbanilaaye awọn iṣe idena aladaaṣe. Ti àlẹmọ gbigbemi ba di didi pẹlu eruku, iwọn otutu inu yoo bẹrẹ si aṣa si oke ni oṣuwọn ajeji ni ibatan si awọn ipo ibaramu ita. Eto ibojuwo ọlọgbọn le ṣe awari anomaly yii ni kutukutu, ti n ṣe ipilẹṣẹ titaniji itọju adaṣe ṣaaju ki awọn paati ohun elo eyikeyi ti o kọja si agbegbe imukuro. Ti alafẹfẹ itutu agbaiye ba kuna patapata, eto naa le bẹrẹ ilana pajawiri kan: gbigbejade ti kii ṣe - awọn iyika pataki lailewu, yiyi iran agbara pada si iloro kekere, tabi ṣiṣe tiipa iṣakoso ti oluyipada akọkọ lati ya ara ẹrọ kuro ninu ibajẹ gbigbona ajalu.
Nikẹhin, ifaramọ igba pipẹ{{0} igbona dale lori itọju ti ara igbagbogbo. Awọn oniṣẹ oorun gbọdọ ṣe agbekalẹ awọn igbesi aye itọju ti o han gbangba ti o pẹlu ṣiṣayẹwo awọn edidi ilẹkun minisita fun ibajẹ, mimọ tabi rọpo awọn asẹ afẹfẹ gbigbe, ṣiṣe daju pe awọn louvers ṣiṣẹ laisiyonu, ati rii daju pe awọn iyẹ ooru itagbangba ti ita ko kuro ninu idoti, awọn itẹ ẹiyẹ, tabi eweko. Aibikita awọn iṣẹ ṣiṣe itọju ti o rọrun le ṣe ibajẹ awọn miliọnu dọla ti awọn amayederun igbona ti iṣelọpọ patapata.
Ipari
Ailewu, iṣẹ igbẹkẹle ti ọgbin agbara fọtovoltaic kan pẹlu ibaraenisepo eka ti itanna, kemikali, ati awọn ifosiwewe thermodynamic. Bi ibeere fun agbara mimọ ti n dagba ati ohun elo iyipada agbara di iwapọ ati agbara diẹ sii, pataki ti awọn eto iṣakoso ayika ko le ṣe apọju. Idabobo awọn paati elege inu Ile-igbimọ Eto Oorun nipasẹ mọọmọ, konge{2}}iṣakoso igbona ti a ṣe adaṣe jẹ linchpin ipilẹ ti o ṣe aabo fun gbogbo idoko-owo oorun.
Nipa ṣiṣe idanimọ deede ti inu ati awọn orisun igbona ita, agbọye awọn eewu to lagbara ti o ni nkan ṣe pẹlu derating iṣiṣẹ ati arugbo paati ti o yara, ati imuṣiṣẹ ifọkansi palolo ati awọn imọ-ẹrọ itutu agbaiye ti nṣiṣe lọwọ, awọn oniṣẹ le rii daju pe awọn eto wọn ṣiṣẹ laisiyonu ni eyikeyi oju-ọjọ. Nigbati a ba ni idapo pẹlu awọn nẹtiwọọki sensọ ọlọgbọn ati itọju idena ibawi, iṣakoso igbona ti o munadoko ṣe iṣeduro pe ẹrọ itanna mojuto wa ni itura, daradara, ati aabo. Ifarabalẹ ṣọra yii si awọn alaye ṣe idaniloju pe ileri ominira, agbara alagbero le ṣee ṣe ni igbẹkẹle fun awọn ewadun to nbọ.