Са брзим развојем нове енергетске индустрије, фотонапонска производња енергије се све више користи. Као кључна компонента фотонапонских система за производњу енергије, фотонапонски инвертори се користе у спољашњим условима и подвргнути су тестовима у веома суровим, па чак и тешким условима.
За спољашње ПВ инверторе, структурни дизајн мора да испуњава стандард IP65. Само достизањем овог стандарда наши инвертори могу безбедно и ефикасно да раде. IP ознака означава ниво заштите од страних материјала у кућишту електричне опреме. Извор је стандард IEC 60529 Међународне електротехничке комисије. Овај стандард је такође усвојен као национални стандард САД 2004. године. Често кажемо да је ниво IP65, IP је скраћеница за Ingress Protection (Заштита од продора), где је 6 ниво прашине (6: потпуно спречава улазак прашине); 5 је ниво водоотпорности (5: прскање производа водом без икаквих оштећења).
Да би се постигли горе наведени захтеви за дизајн, захтеви за структурни дизајн фотонапонских инвертора су веома строги и опрезни. Ово је такође проблем који веома лако може изазвати проблеме у теренским применама. Па како да дизајнирамо квалификован инверторски производ?
Тренутно се у индустрији уобичајено користе две врсте метода заштите између горњег поклопца и кућишта инвертора. Једна је употреба силиконског водоотпорног прстена. Ова врста силиконског водоотпорног прстена је генерално дебљине 2 мм и пролази кроз горњи поклопац и кућиште. Притиском се постиже ефекат водоотпорности и отпорности на прашину. Ова врста заштите је ограничена количином деформације и тврдоћом силиконског гуменог водоотпорног прстена и погодна је само за мале инверторске кутије од 1-2 kW. Већи ормарићи носе више скривених опасности у свом заштитном ефекту.
Следећи дијаграм приказује:
Други је заштићен немачким Ланпу (РАМПФ) полиуретанским стиропором, који усваја нумеричко управљано обликовање пене и директно је везан за структурне делове као што је горњи поклопац, а његова деформација може достићи 50%. Изнад тога, посебно је погодан за дизајн заштите наших средњих и великих инвертора.
Следећи дијаграм приказује:
Истовремено, што је још важније, приликом пројектовања конструкције, како би се осигурала водоотпорност високе чврстоће, између горњег поклопца шасије фотонапонског инвертора и кутије мора бити пројектован водоотпорни жлеб како би се осигурало да чак и ако водена магла прође кроз горњи поклопац и кутију, између тела инвертора, капљице воде ће се такође усмеравати кроз резервоар за воду изван кућишта, спречавајући улазак у кутију.
Последњих година, на тржишту фотонапонских система влада жестока конкуренција. Неки произвођачи инвертора су направили нека поједностављења и замене у дизајну заштите и употреби материјала како би контролисали трошкове. На пример, следећи дијаграм приказује:
Лева страна је дизајн који смањује трошкове. Тело кутије је савијено, а трошкови се контролишу материјалом лима и процесом. У поређењу са троструко преклопљеном кутијом на десној страни, очигледно је да постоји мањи жлеб за одвајање од кутије. Чврстоћа тела је такође много мања, а ови дизајни доносе велики потенцијал за употребу у водоотпорним перформансама инвертора.
Поред тога, пошто дизајн инверторске кутије постиже ниво заштите IP65, а унутрашња температура инвертора ће се повећавати током рада, разлика у притиску изазвана високом унутрашњом температуром и променљивим спољашњим условима околине довешће до уласка воде и оштећења осетљивих електронских компоненти. Да бисмо избегли овај проблем, обично инсталирамо водоотпорни вентил за дисање на инверторску кутију. Водоотпорни и прозрачни вентил може ефикасно изједначити притисак и смањити феномен кондензације у затвореном уређају, истовремено блокирајући улазак прашине и течности. У циљу побољшања безбедности, поузданости и века трајања инверторских производа.
Стога можемо видети да квалификовани структурни дизајн фотонапонског инвертора захтева пажљив и ригорозан дизајн и избор без обзира на дизајн структуре шасије или коришћене материјале. У супротном, слепо се своди на контролу трошкова. Захтеви дизајна могу само донети велике скривене опасности за дугорочно стабилан рад фотонапонских инвертора.
