PV invertorlari uchun zanglamaydigan po'latdan yasalgan korpus: 430 po'latdan elektromagnit himoyani optimallashtirish va tashqi UV qarshiligini davolash

PV invertorlari quyosh fermalarining "miyasi"{0}}dir, ular quyosh panellaridagi doimiy tokni uylar va korxonalarni quvvatlaydigan o'zgaruvchan tokga aylantiradi. Ammo o'z vazifalarini ishonchli bajarish uchun ularga qattiq tashqi qobiq kerak: yaqin atrofdagi elektr uzatish liniyalarining elektromagnit parazitlarini (EMI) to'sib qo'yadigan (bu invertor signallarini buzishi mumkin) va quyoshda ko'p yillar davomida pishirilishiga (arzonroq materiallarni yorib yuborishi yoki so'nishi mumkin).​

Ko'p yillar davomida ishlab chiqaruvchilar inverter korpuslari uchun alyuminiy yoki 304 zanglamaydigan po'latdan foydalanganlar. Ammo alyuminiyda EMI ekrani yo'q va 304 qimmat. Endi 430 zanglamaydigan po'latdan foydalanish qulay-bo'lib bormoqda, u tabiiy EMI himoyasiga ega va ultrabinafsha nurlanish ta'siriga chidamli bo'lishi mumkin. Lekin bu mukammal emas: xom 430 po'latning himoyasi yuqori-EMI hududlari uchun etarlicha mustahkam emas va uning ultrabinafsha nurlanishiga chidamliligi ochiq havoda 2-3 yildan keyin yo'qoladi.​

Arizonadagi quyosh fermasi menejeri muammoni shunday sarhisob qildi: "Biz 2020-yilda 50 ta invertorda 430 ta poʻlat korpusdan foydalandik. 2022 yilga kelib. korpuslarning yarmi xiralashgan va kichik yoriqlar paydo boʻlgan, 10 ta invertorda esa EMI dan signal nosozliklari paydo boʻlgan. Biz almashtirish va taʼmirlash uchun 15.000 dollar sarflashimiz kerak edi.{4}0 masalalar."

Ushbu maqola PV invertorlari uchun 430 zanglamaydigan po'latdan yasalgan elektromagnit ekranni qanday optimallashtirish va uni uzoq-tashqi ultrabinafsha nurlarga chidamliligi uchun qanday davolash kerakligi haqida gapiradi. Biz haqiqiy quyosh fermasi maʼlumotlari, laboratoriya sinovlari va oddiy tushuntirishlardan-chalkashtiruvchi texnologik jargonlardan foydalanamiz, faqat bardoshli, ishonchli invertor korpuslarini qurish uchun kerak boʻlgan narsadan foydalanamiz.​

Nima uchun 430 zanglamaydigan po'latdan PV invertor korpuslari uchun aqlli tanlovdir?

Optimallashtirishga kirishdan oldin, keling, javob beraylik: Nima uchun 430? Bu "ferritik" zanglamaydigan po'latdir (tarkibida temir, xrom, lekin nikel yo'q), bu unga inverter korpuslari uchun noyob afzalliklarni beradi:

1. Tabiiy elektromagnit ekranlash (alyuminiydan yaxshiroq).

EMI ekranlash elektromagnit to‘lqinlarni yutish yoki aks ettirish orqali ishlaydi. 430po‘lat tarkibidagi temir tarkibi uni tabiiy ravishda o‘tkazuvchan qiladi-bu alyuminiydan farqli o‘laroq, EMI to‘lqinlarini aks ettirish imkonini beradi (bu kam o‘tkazuvchan va qo‘shimcha himoya qatlamlarini talab qiladi).

Xalqaro elektrotexnika komissiyasi (IEC) tomonidan o'tkazilgan sinov shuni ko'rsatdi:​

Xom 430 po'lat (qalinligi 1 mm): EMI to'lqinlarining 85 foizini bloklaydi (30-1000 MGts, invertorlarni buzadigan diapazon).

Alyuminiy (qalinligi 1 mm): EMI to'lqinlarining atigi 45 foizini bloklaydi

304 zanglamaydigan po'lat (qalinligi 1 mm): EMI to'lqinlarining 90% ni bloklaydi (430 dan bir oz yaxshiroq, lekin 30% qimmatroq).

Koʻpgina quyosh fermalari uchun (EMI darajasi oʻrtacha), raw 430 yaxshi boshlanish nuqtasidir-bir oz optimallashtirish bilan u 304 ekraniga mos kelishi mumkin.​

2. Arzon narx (304 po'latga nisbatan 20-30% tejaydi)​

430 po'latda nikel yo'q, bu 304 po'latning eng qimmat tarkibiy qismidir. Bu yuzlab invertorlardan foydalanadigan quyosh fermalari uchun kilogrammni 430 20–30% ga arzonlashtiradi-.

Xitoyda ishlab chiqaruvchi narx farqini hisoblab chiqdi:​

304 po'latdan 1000 ta invertor korpusi (har biri 1 kg): $15.000.​

1000 ta inverter korpusi (har biri 1 kg) 430 po'latdan iborat: $11.000.​

Bu 4000 dollarlik tejamkorlik-koʻproq quyosh panellari yoki yaxshi inverter komponentlariga yoʻnaltirilishi mumkin.​

3. Asosiy korroziyaga chidamlilik (tashqi havo uchun yaxshi).

430 po'latda 16-18% xrom mavjud bo'lib, uning yuzasida nozik, himoya oksidi qatlami hosil qiladi. Bu qatlam yomg'ir, namlik va engil tuz purkashlariga (sohilbo'yi hududlardan)-karbonli po'latdan (6 oy ichida zanglab ketadigan) yaxshiroq qarshilik ko'rsatadi va qirg'oq bo'yi bo'lmagan quyosh fermalari uchun-304 bilan teng.​

Ayova shtatidagi quyosh fermasida (namligi past, tuzsiz) 5 yil davomida 430 ta po‘lat korpusdan foydalanilgan-ular hali ham yangi ko‘rinishga ega, zang va chuqurchalar yo‘q. "Biz ularni yiliga bir marta sovunli suv bilan yuvamiz va tamom", dedi texnik xizmat ko'rsatish

430 po'latning elektromagnit himoyasini optimallashtirish (90% + blokirovkaga erishish)

Xom 430 po'lat EMI-85% ni bloklaydi, lekin yuqori{3}}EMI hududlari (elektr uzatish liniyalari yoki podstansiyalar yaqinidagi quyosh fermalari kabi) inverter nosozliklarini oldini olish uchun 90%+ blokirovkaga muhtoj. Himoyalashni optimallashtirishning uchta oson, arzon-yo‘li:​

1. Qalinligini 1,2–1,5 mm ga oshiring (oddiy, ammo samarali)

EMI himoyasi qalinroq-po'latning ko'proq to'lqinlarni yutishi bilan yaxshilanadi. 1 mm bloklarda xom 430 85%; 1,5 mm da, u 92% ni bloklaydi

Texasdagi 500 kV elektr uzatish liniyasi yaqinidagi quyosh fermasi buni sinab ko'rdi:​

1 mm 430 korpus: 6 invertorda har oyda EMI nosozliklari (signal uzilishlari) mavjud edi.

1,5 mm 430 korpus: 6 oy ichida 0 ta nosozlik

Qo'shimcha 0,5 mm har bir uy uchun atigi $0,50 qo'shadi-qimmatbaho himoya qatlamlarini qo'shishdan arzonroq. "Qalinligi - eng oson tuzatish", dedi fermaning elektrotexnika muhandisi. "Biz uni ortiqcha murakkablashtirmaymiz-bir oz qalinroq qiling."​

2. Supero'tkazuvchi qoplama qo'shing (Yuqori-EMI zonalari uchun)​

Ekstremal EMIga ega quyosh fermalari uchun (radio minoralari yonidagi kabi) 430 po'latga yupqa o'tkazuvchan qoplama (masalan, nikel yoki mis) qo'shing. Qoplama o'tkazuvchanlikni oshiradi va po'latga ko'proq EMI to'lqinlarini aks ettirishga yordam beradi

Laboratoriya tekshiruvi shuni ko'rsatdiki:

1mm 430 poʻlat + 5mkm nikel qoplamasi: EMI toʻlqinlarining 95 foizini bloklaydi.​

1 mm 430 po'lat (qoplamasiz): EMI to'lqinlarining 85% ni bloklaydi

Qoplama har bir uy uchun taxminan 0,30 dollar turadi-nosozliklar ishlab chiqarish to‘xtatilishi mumkin bo‘lgan hududlarda bunga arziydi. Floridadagi quyosh fermasi (harbiy radio minorasi yaqinida) bu usuldan foydalanadi: "Bizda nikel qoplamasini qo'shganimizdan beri EMI bilan bog'liq bironta ham o'chirilgani yo'q", dedi menejer.​

3. Bo'shliqlarni o'tkazgich qistirmalari bilan yoping (kichik teshiklarni e'tiborsiz qoldirmang)

Bo'shliqlar (masalan, eshik qulflari yoki kabel kirishlari atrofida) bo'lsa, hatto eng yaxshi himoyalangan korpus ham ishlamay qoladi. EMI toʻlqinlari 0,1 mm-gacha boʻlgan boʻshliqlardan sirgʻalib oʻtadi, shuning uchun ularni oʻtkazuvchan qistirmalari (metall zarrachalar bilan toʻldirilgan kauchukdan qilingan) bilan yoping.​

Keng tarqalgan xato: oddiy kauchuk qistirmalardan foydalanish. Ular EMI{1}}to'lqinlarining to'g'ridan-to'g'ri o'tishiga to'sqinlik qilmaydi. Kaliforniyadagi quyosh fermasi 430 ta po'lat korpusda oddiy qistirmalardan foydalangan: 8 invertorda prokladkalarni o'tkazgichlarga almashtirgunga qadar nosozliklar bo'lgan.

"Bo'shliqlar yashirin dushmandir", dedi inverter dizayneri. "Siz 1,5 mm qalinlikdagi korpusga ega bo'lishingiz mumkin, lekin eshik bo'shlig'i muhrlanmagan bo'lsa, bu foydasiz. O'tkazgich prokladkalarining narxi nosozlikni tuzatishdan-har biri $0,20 arzonroq."​

Ochiq havoda ultrabinafsha nurlanishiga chidamliligi uchun 430 po'latdan ishlov berish (so'nggi 10+ yil)​

Quyoshdan keladigan ultrabinafsha nurlar vaqt oʻtishi bilan 430 ta poʻlat yuzasini buzadi,{1}}yoʻgʻon, rangi oʻzgaradi va hatto kichik yoriqlar (suv kirib, invertorga zarar yetkazadi) sabab boʻladi. Xom 430 po'latdan tashqarida 2-3 yil davom etadi; to'g'ri davolash bilan u 10+ yil davom etishi mumkin. Mana eng yaxshi uchta davolash usuli:

1. Kukunli qoplama (Quyosh fermalari uchun eng mashhur).

Chang qoplamasi 430 po'latga purkalgan va 180-200 daraja pishirilgan quruq bo'yoqdir. U ultrabinafsha nurlarini to'sib qo'yadigan qalin, qattiq qatlam hosil qiladi. “UV{5}}bardoshli” kukunni qidiring (odatda poliester-asosli)-u ultrabinafsha nurni singdirish o‘rniga uni aks ettirish uchun mo‘ljallangan.​

Amerika Sinov va Materiallar Jamiyati (ASTM) tomonidan o'tkazilgan test shuni ko'rsatdi:​

430 po'lat + UV{2}}bardoshli kukunli qoplama: 10 yil davomida ochiq havoda ta'sir qilgandan keyin o'chmaydi yoki yoriqlar yo'q.

430 po'lat (qoplamasiz): 2 yildan keyin pasayadi, 3 yildan keyin kichik yoriqlar

Kukunli qoplama har 3 yilda bir uyni almashtirishdan-arzonroq turadi. Arizonadagi quyosh fermasi (UV darajasi o'rtachadan 3 baravar yuqori) buni ishlatadi: "Bizning 2018 yilgi kukun bilan qoplangan{6}}430 korpusimiz hali ham yangi kabi ko'rinadi", dedi texnik xizmat ko'rsatish. "Biz 2021 yilda almashtirgan qoplamalar xiralashgan va yorilib ketgan."

2. Passivatsiya (korroziyaga + ultrabinafsha nurga chidamliligini oshiradi)​

Passivatsiya 430 po'latning tabiiy xrom oksidi qatlamini qalinlashtiradigan kimyoviy ishlov berishdir. Qalinroq qatlam ultrabinafsha nurlarining shikastlanishiga va korroziyaga-bardosh beradi (bu erda tuz purkagich qo'shimcha eskirishga olib keladi).​

Jarayon oddiy:

430 po'latni yumshoq kislota bilan tozalang (axloqsizlik va yog'ni tozalash uchun).

Uni nitrat kislota eritmasiga botiring (oksid qatlamini qalinlashtirish uchun).

Uni yuving va quriting.

Passivatsiya har bir uy uchun 0,40 dollar turadi va chang qoplamasi bilan yaxshi ishlaydi (avval passivatsiyadan foydalaning, keyin ikki marta himoya qilish uchun chang qoplamasidan foydalaning). Menejerning soʻzlariga koʻra, Meyn shtatidagi qirgʻoq quyosh fermasi shunday kombinatsiyadan foydalanadi: “Bizda har kuni tuz purkaladi, lekin passivlangan + kukun{3}}qoplamali korpuslar 5 yildan keyin zanglamaydi yoki oʻchmaydi”, dedi.

3. Anodizatsiya (silliq, bardoshli qoplamalar uchun).

Anodizatsiya elektrokimyoviy jarayon bo'lib, 430 po'latdan qalin, gözenekli oksidli qatlam hosil qiladi. Keyin qatlam UV{2}}bardoshli plomba- bilan yopiladi, bu esa tirnalishga-bardoshli va UV-bardoshli qiladi.​

Anodlangan 430 po'lat silliq, mot qoplamaga ega (tijorat quyosh qurilmalari uchun mashhur) va ochiq havoda 8-12 yil davom etadi. Salbiy tomoni: bu kukunli qoplamaga qaraganda qimmatroq (har bir uy uchun 1,50 dollar). Kolorado shtatidagi korporativ kampusdagi quyosh fermasi anodlangan 430 ta uydan foydalanadi: "Ular professional ko'rinishga ega va biz 6 yil davomida ularga tegishga majbur bo'lmadik", dedi ob'ektlar direktori.

Haqiqiy-Dunyo misoli: Nevada quyosh fermasida optimallashtirilgan 430 po'lat korpus​

Nevadadagi 500 inverterli quyosh fermasi (yuqori UV, yaqin atrofdagi elektr uzatish liniyalarining oʻrtacha EMI) 2021-yilda optimallashtirilgan 430 ta poʻlat korpusdan foydalangan. Ular nima qildi:​

Himoyani optimallashtirish: 1,2 mm qalinlikdagi 430 po'lat + o'tkazuvchan qistirmalari (o'rtacha EMI uchun qoplama kerak emas).

UV bilan davolash: Passivatsiya + UV{1}}bardoshli chang qoplamasi (quyoshni aks ettirish uchun sarg'ish rang).​

Mana 2 yildan keyin natijalar:

EMI unumdorligi: 0 ta invertor nosozliklari (2020-yilda 12 ta nosozlik bilan solishtirganda 430 ta korpus mavjud).​

UVga chidamliligi: so'nmaydi, yoriqlar yo'q, zang yo'q (hatto 110 daraja F yozgi issiqda ham).

Xarajatlarni tejash:

8000 ta tejalgan ta'mirlar/almashtirishlar (2020 yilga nisbatan

10.000 ta'mirlash to'lovi).

Ferma muhandisi: "Biz atigi 1,2 mm po'lat, o'tkazuvchan qistirmalari va chang qoplamasini-ortiqcha sarflamadik. Bu unumdorlik va narx o'rtasidagi eng yaxshi nuqta. Biz 2023 yilgi kengaytirish uchun ham xuddi shunday sozlashdan foydalanmoqdamiz."​

Qochish kerak bo'lgan umumiy xatolar (ular sizning uy-joylaringizni buzadi).

Yaxshi ishlov berish bilan ham, kichik xatolar 430 po'lat korpusning ishlash muddatini qisqartirishi mumkin. Mana uchta eng keng tarqalgan:

1. Past-Sifatli 430 po'latdan foydalanish (Chromium tarkibini tekshiring)​

Barcha "430 po'lat" haqiqiy emas-ba'zi arzon versiyalarda xrom 16% dan kam (kerakli 16–18% o'rniga) bo'ladi. Ushbu yupqa oksidli qatlam ultrabinafsha nurlanishida tez pasayadi va oson zanglaydi. Sotib olishdan oldin har doim xrom tarkibini portativ analizator bilan sinab ko'ring.​

Indianadagi quyosh fermasi arzon 430 po'latdan (14% xrom) foydalangan: korpuslar 1 yildan keyin zanglagan. "Biz uy-joylar uchun 500 ni tejadik, lekin almashtirish uchun 3000 sarfladik", dedi menejer. "Hech qachon xrom tekshiruvini o'tkazib yubormang."

2. Qoplashdan oldin-oldindan ishlov berishni o'tkazib yuborish​

430 po'lat iflos bo'lsa, chang qoplamasi yoki anodizatsiya muvaffaqiyatsiz bo'ladi. Har doim po'latni sovun va suv bilan tozalang, so'ngra davolanishdan oldin uni to'liq quriting. Meksikadagi ishlab chiqaruvchi tozalashni o'tkazib yubordi: chang qoplamasi 6 oydan so'ng 200 ta korpusni olib tashladi.

"Oldin{0}}davolash zerikarli, lekin bu juda muhim", dedi qoplama bo'yicha mutaxassis. "Axloqsizlik va moy to'siq bo'lib ishlaydi{2}}, qoplama iflos yuzaga yopishib qolmaydi."​

3. Kabel kirish nuqtalariga e'tibor bermaslik

Kabel kirishlari (simlar korpusga kiradigan joylarda) ko'pincha himoyalanmagan. UV nurlari va suv kabellar atrofidagi bo'shliqlardan o'tib, inverterga zarar etkazadi. Kirishlarni yopish uchun UV{2}}bardoshli simi rakorlaridan (rezina yoki plastmassa) foydalaning.​

Nyu-Meksikodagi quyosh fermasi kabel bezlarini unutib qo'ydi: yomg'ir paytida suv 5 invertorga kirib, ularni qisqartirdi. "Kabel rozetkalarining har biri 0,50 dollar turadi-biz bu saboqni qiyin yo'ldan o'rgandik", dedi texnik xizmat ko'rsatuvchi mutaxassis.​

Xulosa

430 zanglamaydigan po'latdan PV invertor korpuslari uchun ideal material-arzon, tabiiy ravishda EMI ta'siridan himoyalangan va ultrabinafsha nurlanishiga chidamliligi uchun ishlov berish oson. Uning qalinligini optimallashtirish, EMI uchun Supero'tkazuvchilar qoplamalar/qistirmalarni qo'shish va UV nurlaridan himoya qilish uchun chang qoplamasi/passivatsiyadan foydalanish orqali siz hech qanday muammosiz 10+ yil xizmat qiladigan korpuslar qurishingiz mumkin.​

Quyosh fermalari uchun bu arzonroq xarajat (304 po'latdan arzonroq) va kamroq ishlamay qolish (EMI nosozliklari yoki UV{1}}bo'lmagan ta'mirlash) degani. Ishlab chiqaruvchilar uchun bu raqobatbardosh bozorda -bardoshli, ishonchli-tejamkor va tejamkor mahsulotdir.​

Bir inverter dizayneri aytganidek: "Xom 430 po'lat yaxshi, lekin optimallashtirilgan 430 po'lat ajoyib. Gap ko'proq sarflash haqida emas-u aqlli sarflash haqida. Bir necha kichik o'zgartirishlar 2 yillik uyni 10 yillik uyga aylantiradi."