Sa brzim razvojem nove energetske industrije, fotonaponska generacija električne energije se sve više koristi. Kao ključna komponenta fotonaponskih sistema za proizvodnju električne energije, fotonaponski pretvarači rade u vanjskom okruženju, a podložne su vrlo oštrim i čak testom okruženja.
Za vanjske PV pretvarače, strukturalni dizajn mora ispunjavati IP65 standard. Samo postizanje ovog standarda, naši pretvarači mogu sigurno i efikasno raditi. IP ocjena je za nivo zaštite stranih materijala u kućištu električne opreme. Izvor je standard međunarodne elektrotehničke komisije IEC 60529. Ovaj standard je usvojen i kao američki nacionalni standard 2004. godine. Razina IP65, IP je kratica za ulazak u razinu prašine, (6: Potpuno sprečavaju ulazak prašine); 5 je vodootporna razina, (5: vode koji tuširaju proizvod bez oštećenja).
Da bi se postigli gore navedeni zahtjevi za dizajn, strukturni zahtjevi za dizajn fotonaponskih pretvarača vrlo su strogi i oprezni. To je ujedno i problem koji je vrlo jednostavan za probleme u terenskim aplikacijama. Pa kako dizajniramo kvalificirani inverterski proizvod?
Trenutno postoje dvije vrste zaštitnih metoda koje se obično koriste u zaštiti između gornjeg poklopca i kutije pretvarača u industriji. Jedno je upotreba silikonskog vodootporni prstena. Ova vrsta silikonskog vodootpornog prstena je uglavnom debljina 2 mm i prolazi kroz gornji poklopac i kutiju. Pritiskom na postizanje vodootpornog i otporan na prašinu. Ovakav vrst dizajna zaštite ograničen je količinom deformacije i tvrdoći silikonskog gumenog vodootpornog prstena, a pogodan je samo za male pretvaračke kutije od 1-2 kW. Veći ormarići imaju skrivene opasnosti u svom zaštitnom efektu.
Sljedeći dijagram prikazuje:
Drugi je zaštićen njemačkim linpu (Rampf) poliuretanskom stiroporom, koji prihvaća brojčano upravljanje pjenujem od pjene i direktno se veže na strukturne dijelove poput gornjeg poklopca, a njegova deformacija može dostići 50%. Gore, posebno je pogodan za dizajn zaštite naših srednjih i velikih pretvarača.
Sljedeći dijagram prikazuje:
Istovremeno, što je još važnije, u dizajnu strukture, kako bi se osiguralo vodootpornim dizajnom, vodootporan utor mora biti dizajniran između gornjeg poklopca fotonaponske inverterske šasije i okvira kako bi se osiguralo čak i ako vodena magla prođe kroz gornji poklopac i kutiju. U pretvarač između tijela, također će se voditi kroz rezervoar za vodu izvan kapljica vode i izbjegavajte ulazak u okvir.
Posljednjih godina na fotonaponski tržištu došlo je do žestoke konkurencije. Neki proizvođači pretvarača napravili su neke pojednostavljenja i zamjene iz dizajna zaštite i materijalne upotrebe u cilju kontrole troškova. Na primjer, slijedeći dijagram prikazuje:
Lijeva strana je dizajn koji se smanjuje. Box tijelo je savijeno, a trošak se kontrolira iz materijala od lima i procesa. U usporedbi s tropreklonjenim kutijom s desne strane, očigledno je manje diverzijski utor iz kutije. Snaga tijela je takođe mnogo niža, a ovi dizajni donose veliki potencijal za upotrebu u vodootpornim performansama pretvarača.
Pored toga, jer će dizajn inverterskog okvira postići nivo zaštite IP65, a unutrašnja temperatura pretvarača će se povećati tokom rada, razlika tlaka uzrokovana unutarnjim visokim temperaturama i vanjskim promjenama okoliša dovest će do ulazi i oštećuju osjetljive elektroničke komponente. Da bi se izbjegli ovaj problem, obično instaliramo vodootporni ventil za prozračivanje na inverterskom okviru. Vodootporan i prozračan ventil može učinkovito izjednačiti pritisak i smanjiti fenomen kondenzacije u zatvorenom uređaju, dok blokira unos prašine i tečnosti. Da bi se poboljšala sigurnost, pouzdanost i uslužni vijek trajanja pretvarača.
Stoga možemo vidjeti da strukturni dizajn kvalificiranog fotonaponskog pretvarača zahtijeva pažljiv i strog dizajn i odabir bez obzira na dizajn strukture šasije ili korištene materijale. Inače se slijepo svede na troškove kontrole. Zahtjevi za dizajn mogu donijeti samo velike skrivene opasnosti na dugoročni stabilni rad fotonaponskih pretvarača.