Uue energiatööstuse kiire arenguga on fotogalvaaniline energiatootmine üha laialdasemalt kasutusel. Fotogalvaaniliste energiatootmissüsteemide põhikomponendina töötavad fotogalvaanilised inverterid välitingimustes ning need peavad läbima väga karmid ja isegi karmid keskkonnakatsetused.
Välistingimustes kasutatavate PV-inverterite puhul peab konstruktsioon vastama IP65 standardile. Ainult selle standardi saavutamise korral saavad meie inverterid töötada ohutult ja tõhusalt. IP-reiting tähistab elektriseadmete korpuses olevate võõrkehade kaitsetaset. Allikas on Rahvusvahelise Elektrotehnikakomisjoni standard IEC 60529. See standard võeti 2004. aastal vastu ka USA riikliku standardina. Tihti öeldakse, et IP65 tase, IP on lühend sõnadest Ingress Protection, millest 6 on tolmu tase (6: tolmu sisenemise täielik takistamine); 5 on veekindluse tase (5: toote läbilaskvus ilma kahjustusteta).
Ülaltoodud projekteerimisnõuete saavutamiseks on fotogalvaaniliste inverterite konstruktsioonilised projekteerimisnõuded väga ranged ja mõistlikud. See on ka probleem, mis võib välitingimustes probleeme tekitada. Kuidas siis projekteerida kvalifitseeritud inverterit?
Praegu kasutatakse tööstuses inverteri ülemise katte ja karbi vahelise kaitse tagamiseks kahte tüüpi kaitsemeetodeid. Üks on silikoonist veekindla rõnga kasutamine. Seda tüüpi silikoonist veekindel rõngas on tavaliselt 2 mm paksune ja läbib ülemist katet ja karpi. Veekindla ja tolmukindla efekti saavutamiseks pressitakse rõngast. Seda tüüpi kaitsekonstruktsiooni piiravad silikoonkummist veekindla rõnga deformatsiooni hulk ja kõvadus ning see sobib ainult väikestele 1-2 kW inverterikarpidele. Suuremate kappide kaitseefekt on seotud rohkemate varjatud ohtudega.
Järgmine diagramm näitab:
Teine osa on kaitstud Saksa Lanpu (RAMPF) polüuretaanvahtpolüstürooliga, mis kasutab numbrilise juhtimisega vahtvormimist ja on otse ühendatud konstruktsiooniosadega, näiteks ülemise kaanega, ning selle deformatsioon võib ulatuda 50%-ni. Lisaks sobib see eriti hästi meie keskmiste ja suurte inverterite kaitsekonstruktsiooniks.
Järgmine diagramm näitab:
Samal ajal, mis veelgi olulisem, konstruktsiooni projekteerimisel tuleb veekindla soone abil projekteerida fotogalvaanilise inverteri šassii ülemise katte ja kasti vahele veekindel soon, et isegi kui veeudu läbib ülemist kaant ja kasti, juhitakse veepiisad inverteri korpuse vahele läbi veepaagi ja vältida kasti sisenemist.
Viimastel aastatel on fotogalvaanika turul olnud tihe konkurents. Mõned inverterite tootjad on kulude kontrolli all hoidmiseks teinud kaitsekonstruktsioonis ja materjalide kasutamises mõningaid lihtsustusi ja asendusi. Näiteks järgmine diagramm näitab:
Vasakpoolne külg on kulusäästlik disain. Karbi korpus on painutatud ning kulusid kontrollitakse lehtmetalli materjali ja protsessi abil. Võrreldes parempoolse kolmekordse voldiga karbiga on karbil ilmselgelt vähem kõrvalekaldeid. Kere tugevus on samuti palju madalam ning need konstruktsioonid pakuvad suurt potentsiaali inverteri veekindluse tagamiseks.
Lisaks, kuna inverteri kasti konstruktsioon saavutab IP65 kaitsetaseme ja inverteri sisetemperatuur töö ajal tõuseb, põhjustab sisemise kõrge temperatuuri ja väliste muutuvate keskkonnatingimuste põhjustatud rõhuerinevus vee sattumist seadmesse ja tundlike elektroonikakomponentide kahjustamist. Selle probleemi vältimiseks paigaldame inverteri kasti tavaliselt veekindla hingava ventiili. Veekindel ja hingav ventiil suudab tõhusalt rõhku ühtlustada ja vähendada kondenseerumist suletud seadmes, blokeerides samal ajal tolmu ja vedeliku sissepääsu. See parandab inverteri toodete ohutust, töökindlust ja kasutusiga.
Seega näeme, et kvalifitseeritud fotogalvaanilise inverteri konstruktsiooniprojekt nõuab hoolikat ja ranget projekteerimist ja valikut olenemata šassii konstruktsioonist või kasutatud materjalidest. Vastasel juhul vähendatakse seda pimesi kulude kontrollimiseks. Projekteerimisnõuded võivad fotogalvaaniliste inverterite pikaajalisele stabiilsele tööle kaasa tuua ainult suuri varjatud ohte.
