Wie funktioniert der Solar Grid Tie Inverter in Umgebungen mit hohen Temperaturen?

In Umgebungen mit hohen Temperaturen ist die Leistung von Solar-Grid-Tie-Wechselrichter wird in vielerlei Hinsicht betroffen sein. Der Wechselrichter ist ein Schlüsselgerät, das den von Solarmodulen erzeugten Gleichstrom in netztauglichen Wechselstrom umwandelt. Daher sind seine Arbeitseffizienz und Zuverlässigkeit entscheidend für die Leistung des gesamten Photovoltaik-Stromerzeugungssystems.

In Umgebungen mit hohen Temperaturen wird die Effizienz von Solar-Wechselrichtern im Netz normalerweise beeinträchtigt. Wechselrichter sind normalerweise so ausgelegt, dass sie bei einer Umgebungstemperatur von 25 °C einen Wirkungsgrad erreichen. Wenn die Temperatur jedoch steigt, nimmt die Arbeitseffizienz interner Komponenten (wie Leistungshalbleiter, elektronische Komponenten usw.) ab. Dies liegt daran, dass hohe Temperaturen den Leitungsverlust und den Schaltverlust des Geräts erhöhen, was zu einer Verringerung des Gesamtwirkungsgrads des Wechselrichters führt.
Der Wirkungsgrad von Wechselrichtern nimmt mit zunehmender Umgebungstemperatur allmählich ab. Im Allgemeinen kann der Wirkungsgrad des Wechselrichters bei jedem Anstieg um 10 °C um etwa 0,3 % bis 0,5 % sinken.
Die Ausgangsleistung des Wechselrichters kann in Umgebungen mit hohen Temperaturen begrenzt sein. Hohe Temperaturen können dazu führen, dass die Ausgangsleistung des Wechselrichters 80–90 % seines Nennwerts erreicht und nicht den gesamten Nennwert erreicht.

Das Wärmeableitungsdesign von netzgekoppelten Solarwechselrichtern ist von entscheidender Bedeutung, insbesondere in Umgebungen mit hohen Temperaturen, in denen das Wärmeableitungssystem des Wechselrichters (z. B. Lüfter, Heizkörper usw.) effektiv funktionieren muss, um eine Überhitzung zu verhindern. Eine Überhitzung des Wechselrichters kann zu Leistungseinbußen, Ausfällen oder sogar Schäden führen.
Moderne Wechselrichter verwenden in der Regel Luftkühlungs- oder natürliche Konvektionskühlsysteme, die in Umgebungen mit hohen Temperaturen eine stärkere Wärmeableitung erfordern. Einige Wechselrichter nutzen eine forcierte Luftkühlung, was besonders bei hohen Temperaturen wichtig ist.
Um die Geräte vor Schäden durch Überhitzung zu schützen, sind viele Wechselrichter mit einem Überhitzungsschutz ausgestattet. Wenn die Temperatur den eingestellten Sicherheitsbereich überschreitet, reduziert der Wechselrichter automatisch die Ausgangsleistung oder stellt den Betrieb ein, um Schäden an internen Komponenten zu vermeiden.
In einer Umgebung mit kontinuierlich hohen Temperaturen beschleunigt sich die Alterungsrate von Komponenten wie elektronischen Bauteilen, Kabeln und Kondensatoren im Inneren des Wechselrichters. Insbesondere Elektrolytkondensatoren haben bei hohen Temperaturen eine deutlich verkürzte Lebensdauer, was nach einigen Jahren zum Ausfall des Wechselrichters führen kann.
Elektrolytkondensatoren sind normalerweise das schwache Glied in netzgekoppelten Solarwechselrichtern. Sie sind bei hohen Temperaturen anfällig für Ausfälle, was zu Leistungseinbußen oder zum Ausfall der Ausrüstung führen kann.
Einige hochwertige Wechselrichter verwenden hochtemperaturbeständige elektronische Komponenten und optimieren die Schaltkreise im Inneren des Wechselrichters, um dessen Zuverlässigkeit und Lebensdauer bei hohen Temperaturen zu verbessern.
Hohe Temperaturen beeinträchtigen nicht nur die Effizienz des Wechselrichters, sondern auch die Leistung der Photovoltaikmodule. Die Ausgangsleistung von Solarmodulen nimmt mit steigender Temperatur ab, insbesondere in Gebieten mit starker Sonneneinstrahlung und hohen Umgebungstemperaturen. Daher muss der Wechselrichter die Ausgangsleistung entsprechend den Änderungen der Eingangsspannung und des Eingangsstroms an die sich ändernden Eingangsbedingungen anpassen.
Um diesem Wandel gerecht zu werden, sind moderne Wechselrichter meist mit einer Power-Point-Tracking-Funktion (MPPT) ausgestattet, die sich in Echtzeit anpasst, um sicherzustellen, dass die mögliche Leistung aus den Photovoltaikmodulen bezogen wird. Selbst in Umgebungen mit hohen Temperaturen kann der Wechselrichter versuchen, die Leistung des Solarpanels zu extrahieren und die Gesamteffizienz des Systems aufrechtzuerhalten.
In Umgebungen mit hohen Temperaturen ist es entscheidend, das richtige Wechselrichtermodell auszuwählen und es ordnungsgemäß zu installieren. Der Betriebstemperaturbereich des Wechselrichters liegt in der Regel bei -10 °C bis 50 °C, in Bereichen mit höheren Temperaturen sollten jedoch Wechselrichter mit speziell optimiertem Design gewählt werden. Die negativen Auswirkungen hoher Temperaturen auf den Wechselrichter können durch folgende Maßnahmen reduziert werden:
Einige Wechselrichter sind für Umgebungen mit hohen Temperaturen ausgelegt, verwenden fortschrittlichere Wärmeableitungstechnologie und hochtemperaturbeständigere Materialien und können bei höheren Temperaturen stabil arbeiten.
Wählen Sie bei der Installation des Wechselrichters einen gut belüfteten Ort und vermeiden Sie die Installation in direkter Sonneneinstrahlung, insbesondere in Bereichen mit höheren Temperaturen im Sommer. Bei der Installation von Solarmodulen sollten Sie auch deren Wärmeableitungskapazität berücksichtigen, um zu vermeiden, dass übermäßige Temperaturen die Leistung des Wechselrichters beeinträchtigen.
Einige High-End-Wechselrichtermarken nutzen zusätzliche Technologien, um ihre Leistung bei hohen Temperaturen zu optimieren, wie zum Beispiel:
Verwendung effizienterer Wärmeableitungsmaterialien und -technologien, wie z. B. Heizkörper aus Aluminiumlegierung und Zwangsluftkühlungstechnologie.
Einige Wechselrichter sind mit intelligenten Temperaturkontrollsystemen ausgestattet, die die Innentemperatur in Echtzeit überwachen und die Leistungsabgabe an Temperaturänderungen anpassen können, um eine Überhitzung zu vermeiden.
Der Wechselrichter passt die Parameter automatisch an die Umgebungstemperatur an, um sicherzustellen, dass er unter verschiedenen Temperaturbedingungen effektiv arbeiten kann.

Die Leistung von an das Solarnetz angeschlossenen Wechselrichtern in Umgebungen mit hohen Temperaturen wird durch mehrere Faktoren beeinflusst, darunter verringerte Effizienz, unzureichende Wärmeableitung, beschleunigte Komponentenalterung usw. Um den stabilen Betrieb des Wechselrichters in Umgebungen mit hohen Temperaturen sicherzustellen, ist dies erforderlich um das richtige Modell auszuwählen, den Installationsort zu optimieren und es mit einem effizienten Wärmeableitungssystem auszustatten. Darüber hinaus konnten mit dem technologischen Fortschritt immer mehr Wechselrichterdesigns eine höhere Zuverlässigkeit und Leistung unter Hochtemperaturbedingungen bieten und so den Anforderungen des Einsatzes unter klimatischen Bedingungen gerecht werden.