Funcționarea invertorului în condiții extreme: ce trebuie să știe instalatorul?

Unul dintre elementele cheie ale sistemelor solare, invertorul, transformă curentul continuu produs de panourile solare în curent alternativ, constituind astfel inima sistemului. Pentru a înțelege mai bine invertor principiu de functionare, este esențial să analizăm modul în care dispozitivul convertește energia și menține stabilitatea rețelei.
Dar cum funcționează toate acestea în condiții extreme? Această întrebare este deosebit de importantă pentru instalatori, care trebuie să știe exact ce poate face un functionare invertor on grid în cazul temperaturilor extreme, umidității ridicate, mediului prăfuit sau al altor influențe externe.

În acest articol vă prezentăm factorii care pot fi considerați condiții extreme, modul în care aceștia afectează funcționarea invertorului, provocările tehnice care trebuie luate în considerare în timpul proiectării și întreținerii, precum și standardele sau funcțiile de protecție care asigură siguranța instalatorului. În final, împărtășim experiența SOLARKIT, sfaturi practice și configurații de invertor dovedite pentru locații extreme.

Condiții extreme și efectele acestora asupra funcționării invertorului

Ce se consideră condiții extreme pentru invertor?

Condițiile extreme includ temperaturi ambientale care depășesc temperatura de funcționare specificată de producătorul invertorului, umiditate ridicată, aer concentrat cu praf sau sare, radiații UV puternice și cicluri de temperatură. În astfel de situații, invertor solar principiu de functionare poate fi afectat, deoarece componentele interne sunt supuse unor solicitări termice și mecanice intense. În plus, umiditatea ridicată și praful pot provoca coroziune și scurtcircuite.

Efectul temperaturii, prafului și umidității asupra funcționării invertorului

Temperaturile ridicate duc la creșterea reactanței interne a invertorului, cu scăderea eficienței și supraîncălzire. Variațiile regulate de temperatură (alternanța dintre căldură și frig pe timpul zilei și al nopții) provoacă tensiuni în sudurile electrice, ceea ce poate duce la defectarea prematură a echipamentului. Praful poate izola radiatoarele, reducând disiparea căldurii, ceea ce duce la supraîncălzire și declanșarea limitatoarelor. Umiditatea ridicată poate provoca, de asemenea, condensare, ceea ce duce la coroziune și probleme de izolare.

Funcționarea invertorului solar în medii extreme: aspecte tehnice

Umbră și provocări ale funcționării MPPT în medii dificile

Dacă invertorul utilizează un singur MPPT și orientarea panourilor solare nu este adecvată, în cazul umbririi parțiale, performanța întregului șir se adaptează la panoul cu cea mai slabă performanță, ceea ce poate duce la o reducere semnificativă a eficienței. Invertoarele inteligente de string Huawei, cum ar fi seria SUN2000, sunt dotate cu MPPT dual și intrări DC multiple, care asigură o funcționare eficientă chiar și în medii umbrite. Algoritmul avansat al producătorului poate găsi punctul maxim de putere globală cu o eficiență de până la 99,839%. Alegând invertoarele Huawei, beneficiem și de această funcție avansată, iar în cazul umbririi mai mari, este posibilă utilizarea optimizatorilor pentru fiecare panou, pentru a menține performanța sistemului.

Întreținerea și diagnosticarea invertoarelor în locuri de instalare extreme

În medii extreme – fie că este vorba de zone deșertice, umede de coastă sau zone industriale puternic poluate – necesarul de întreținere a invertoarelor crește semnificativ. Depunerile de praf, funingine, aer sărat și vapori de apă pot reduce capacitatea de disipare a căldurii a radiatoarelor, provocând supraîncălzirea și scăderea performanței. În plus, coroziunea poate duce la deteriorarea conexiunilor electrice și a circuitelor imprimate, ceea ce poate provoca defecte de izolație și probleme de siguranță.

În timpul întreținerii periodice, instalatorul trebuie să verifice temperatura internă a invertorului, funcționarea sistemului de răcire – fie acesta activ (cu ventilator) sau pasiv (cu aripioare) – precum și rezistența izolației. În plus, trebuie să se acorde atenție zgomotului ventilatoarelor, acumulării de praf și eficienței fluxului de aer. Este deosebit de importantă supravegherea funcționării protecției termice, deoarece supraîncălzirea este o cauză frecventă a opririlor neașteptate și a defecțiunilor sistemului. Invertoarele moderne oferă de obicei și posibilitatea monitorizării de la distanță, astfel încât aceste probleme pot fi anticipate și prevenite.

Standarde și protecție: ce poate aștepta instalatorul de la invertor?

Pentru invertoarele proiectate pentru medii extreme, o cerință de bază este protecția IP65 sau IP66, care protejează echipamentul împotriva deteriorării cauzate de praf, aer sărat sau stropi de apă. Invertoarele hibride SolaX X3‑ULTRA au, în consecință, o carcasă IP66.

Siguranța este sporită și mai mult de protecția împotriva supratensiunii (SPD) de tip II integrată pe partea de curent alternativ și curent continuu, care este conformă cu standardele IEC 62109 și IEC 61000. În plus, funcția de protecție împotriva arcurilor AFCI este disponibilă ca un strat suplimentar de siguranță, care reacționează imediat cu deconectarea imediată în cazul unei defecțiuni a arcului, reducând semnificativ riscul de incendiu.

Aceste funcții SolaX X3‑ULTRA – protecție IP66, SPD integrat, AFCI opțional – garantează împreună fiabilitate și durată lungă de viață chiar și în locuri de instalare cu salinitate, umiditate, praf sau contaminate cu substanțe chimice. Instalatorul trebuie să verifice prezența acestora în invertorul selectat.

Mediile reale – soluții de invertere pentru zone extreme

În părțile anterioare ale articolului, am analizat în detaliu modul în care factorii de mediu extremi – cum ar fi praful, umiditatea ridicată sau variațiile semnificative de temperatură – pot afecta funcționarea și fiabilitatea invertoarelor. Luarea în considerare a acestor factori este deosebit de importantă atunci când se dorește o funcționare pe termen lung și fără întreruperi a sistemului. În această secțiune, prezentăm tipuri de invertere care, datorită designului și specificațiilor tehnice, pot fi potrivite pentru utilizarea în medii cu astfel de provocări.

Tipuri de invertere și configurații recomandate pentru locații extreme

Invertoarele Solax, cum ar fi seria X3-ULTRA, oferă o soluție fiabilă pentru instalări în medii cu praf și umiditate. Invertorul are o presiune internă care împiedică pătrunderea impurităților și umidității în interiorul invertorului. În plus, nivelul de protecție IP66 garantează siguranța utilizării în exterior, chiar și în condiții de poluare intensă. Mai multe intrări MPPT și protecția opțională împotriva arcurilor AFCI contribuie la siguranța funcționării sistemului în locuri unde pot apărea umbre sau interferențe de rețea.

De exemplu, invertoarele din seria SUN2000-MB0 de la Huawei, cu clasa de protecție IP66, sunt potrivite pentru medii cu umiditate ridicată, chiar și cu aer sărat. La proiectarea carcasei s-a acordat o atenție specială rezistenței la apă și praf, astfel încât acestea pot fi alegerea ideală pentru instalări în zone de coastă sau agricole. Funcționarea aparatelor este asigurată într-un interval de temperatură cuprins între -25 și +60 °C, iar datorită protecției integrate împotriva supratensiunii și funcțiilor inteligente de detectare a erorilor și monitorizare la distanță, întreținerea poate fi planificată în avans, reducând la minimum timpul de nefuncționare.

Invertoarele Deye – de exemplu seria SUN-SG04LP3 – s-au dovedit pe mai multe continente în condiții extreme, în special în regiuni în care după căldura zilei urmează o răcire semnificativă pe timp de noapte. Aceste invertere funcționează în mod fiabil la temperaturi cuprinse între -25 și +60 °C și au protecție IP65, fiind rezistente la praf și stropi de apă. Sunt adesea alese în Africa de Sud și în regiunile interioare și aride ale Australiei, unde mediul nisipos și vântos pune la încercare rezistența mecanică și electronică a aparatelor. Datorită controlului ventilatorului în funcție de temperatură, invertorul activează răcirea activă numai atunci când este cu adevărat necesar, sporind astfel eficiența energetică a aparatului.

Rezumat – la ce trebuie să acordați atenție în cazul unui invertor instalat într-un mediu extrem?

Invertorul este unul dintre cele mai importante componente ale sistemului și trebuie acordată o atenție specială acestuia atunci când mediul de instalare nu este ideal. În condiții de temperaturi extreme, mediu industrial prăfuit, umiditate ridicată sau condiții de umbrire extreme, alegerea invertorului nu este doar o chestiune tehnică, ci și una de fiabilitate. După cum am arătat în articol, acești factori de mediu pot avea un impact semnificativ asupra performanței, duratei de viață și funcționării în siguranță a dispozitivelor.

Pentru alegerea dispozitivului adecvat, nu este suficientă doar puterea nominală sau numărul de MPPT-uri. Trebuie să se țină seama de nivelul de protecție IP al dispozitivului, de reglarea temperaturii interne, de soluțiile de protecție împotriva supratensiunii, precum și de avantajele speciale de construcție, cum ar fi spațiul interior suprapresurizat sau gestionarea umbririi prin software special dezvoltat. Producători precum SolaX, Huawei sau Deye au demonstrat deja că sunt capabili să dezvolte invertoare care să facă față acestor provocări, chiar și în medii de instalare diferite, inclusiv la nivel global.

În lumina acestor aspecte, se poate afirma că pregătirea pentru condiții extreme nu este o opțiune, ci o necesitate. Dacă doriți să creați un sistem fotovoltaic fiabil și stabil pe termen lung, trebuie să luați în considerare condițiile de mediu ale locației încă din faza de proiectare și să alegeți tipul de invertor adecvat. În acest sens, deciziile profesionale bazate pe experiență joacă un rol cheie, iar acest articol dorește să le susțină.

Întrebări frecvente despre invertoarele instalate în condiții extreme (FAQ)

1. Ce factori de mediu pot fi considerați extrem din punctul de vedere al invertoarelor?

Se consideră mediu extrem temperaturile extreme (de exemplu, căldură persistentă de peste +40 °C în timpul verii sau înghețuri persistente în timpul iernii), umiditatea ridicată, aerul sărat (de exemplu, mediul de coastă), precum și zonele industriale foarte prăfuite, nisipoase și deșertice. Toate acestea pot afecta funcționarea și durata de viață a invertorului.

2. Ce nivel de protecție trebuie să căutați pentru medii de instalare extreme?

Se recomandă un invertor cu protecție IP65 sau IP66, deoarece acestea asigură o rezistență adecvată la praf și apă. În plus, protecția împotriva supratensiunii (SPD), designul intern suprapresurizat sau protecția împotriva defectelor de arc (AFCI) pot fi, de asemenea, aspecte importante.

3. Ce tipuri de invertere sunt recomandate pentru condiții de mediu extreme?

Se recomandă invertoare cu protecție IP ridicată (de exemplu, IP66), protecție fiabilă împotriva supratensiunii și o gamă largă de temperaturi de funcționare. Unele tipuri sunt completate cu soluții speciale, cum ar fi protecție internă împotriva suprapresiunii împotriva prafului și umezelii, precum și sisteme avansate de monitorizare la distanță și detectare a defectelor. La alegere, este întotdeauna recomandabil să se țină seama de caracteristicile specifice ale locației și să se adapteze caracteristicile tehnice ale invertorului la acestea.

4. Când este necesară utilizarea optimizatoarelor în medii extreme?

În cazul umbririi parțiale, al formelor neobișnuite ale acoperișului sau al poziției solare foarte variabile, se recomandă utilizarea optimizatorilor, deoarece aceștia permit monitorizarea performanței fiecărui panou. Acest lucru este deosebit de util dacă invertorul nu dispune de un software avansat de gestionare a umbririi.

5. Este posibil ca în medii extreme performanța inverterului să scadă?

Da, de exemplu, la căldură mare, invertorul poate trece în modul „derating”, adică își reduce performanța pentru a evita supraîncălzirea. De aceea, este important să se asigure o disipare adecvată a căldurii și, în unele cazuri, umbrire, precum și alegerea unui tip care să garanteze o funcționare stabilă la temperaturi ridicate.