Comment réduire l'impact négatif de la chaleur extrême sur les onduleurs solaires ?

L'été est la meilleure période de l'année pour utiliser l'énergie solaire. Pour les onduleurs solaires, c'est aussi une période difficile. Une vague de chaleur s'abat sur certaines régions du sud de l'Europe, et des températures record pourraient être enregistrées dans les jours à venir. Les températures devraient dépasser les 40°C dans certaines régions d'Espagne, de France, de Grèce, de Croatie et de Turquie. En Italie, les températures pourraient atteindre 48,8°C (119,8°F). Une alerte rouge a été émise pour dix villes, dont Rome, Bologne et Florence. Les experts affirment que les périodes de chaleur exceptionnelle sont de plus en plus fréquentes et que le changement climatique fait qu'il est désormais normal de connaître des températures record (BBC Weather, juillet 2023). Cet article de blog traite donc de la manière de maintenir votre onduleur solaire au frais tout au long de l'été, en cette période de chaleur extrême. Si vous suivez ces suggestions, vous pourrez vous détendre en sachant que votre onduleur fonctionnera sans problème tout au long de la saison !

L'un des composants les plus importants d'un système d'énergie solaire est l'onduleur. Il s'agit d'un dispositif qui transforme le courant continu (CC) produit par les panneaux solaires en courant alternatif (CA) nécessaire au réseau électrique. Le courant continu maintient la tension de l'électricité constante dans une direction. Lorsque la tension passe du positif au négatif dans un circuit à courant alternatif, l'électricité se déplace dans les deux sens. Les onduleurs constituent un type d'électronique de puissance, c'est-à-dire une catégorie d'appareils qui contrôlent le flux d'énergie électrique.

Essentiellement, un onduleur convertit un courant continu en courant alternatif en inversant rapidement le sens de l'entrée. Par conséquent, une sortie CA est produite à partir d'une entrée CC. Une onde sinusoïdale propre et répétitive, dont la tension fluctue et qui peut être injectée dans le réseau électrique, peut également être créée à l'aide de filtres et d'autres dispositifs électroniques. L'onde sinusoïdale est une forme ou un modèle que la tension prend au fil du temps et c'est le type d'énergie que le réseau peut utiliser sans endommager les appareils électriques qui sont conçus pour fonctionner à des fréquences et des tensions spécifiques.

Si vous disposez d'un système d'alimentation solaire, votre onduleur a probablement de nombreuses fonctions. Il peut surveiller le système et servir de portail de communication avec les réseaux informatiques, en plus de transformer l'énergie solaire en courant alternatif. S'ils sont conçus pour cela, les systèmes de stockage solaire avec batterie s'appuient sur des onduleurs de pointe pour fonctionner sans l'aide du réseau en cas de panne.

1. Les onduleurs solaires ont une certaine plage de température de fonctionnement, et si cette plage de température est dépassée, l'efficacité sera affectée.

Les équipements électroniques tels que les onduleurs, qui comprennent un nombre important de composants électroniques courants, de circuits intégrés et de transistors de commutation de grande puissance, sont utilisés dans les centrales photovoltaïques. La plupart des composants électriques de qualité civile peuvent fonctionner dans une plage de température allant de -35°C à 70°C, et la plupart des onduleurs solaires peuvent fonctionner dans une plage de température allant de -30°C à 60°C. Au-delà de cette plage de fonctionnement, les circuits électroniques ordinaires et les circuits intégrés entrent dans un état instable. Cet état est bénin et entraînera la mise hors service de l'équipement du circuit, tandis qu'une logique de circuit grave endommagera l'équipement.

2. Les condensateurs des onduleurs solaires sont très sensibles à la température, et des températures élevées peuvent même entraîner leur défaillance.

Il y a beaucoup de condensateurs électrolytiques dans les onduleurs solaires, et afin de stabiliser la tension de l'entrée PV et d'éviter les interférences, il y a généralement une variété de condensateurs électrolytiques de grande capacité. Ces condensateurs sont très sensibles aux températures élevées car elles provoquent l'évaporation progressive de l'électrolyte interne, ce qui peut réduire la capacité, voire entraîner la défaillance du condensateur.

3. Une température excessive peut faire brûler le thyristor haute puissance de l'onduleur solaire.

Le thyristor haute puissance du convertisseur solaire est un composant très sensible à la température. Le bon fonctionnement et la durée de vie du thyristor haute puissance seront affectés par une température excessive, et une température excessive fera brûler le thyristor haute puissance.

4. Une température excessive peut endommager les matériaux de l'onduleur solaire et entraîner une réduction significative de l'efficacité.

Dans une certaine mesure, les semi-conducteurs utilisés dans les onduleurs solaires sont assez robustes et peuvent supporter des températures élevées. La température ambiante du boîtier de l'onduleur est augmentée par la chaleur produite par l'onduleur lorsqu'il convertit le courant continu en courant alternatif. Les ventilateurs et/ou les dissipateurs thermiques du boîtier de l'onduleur dissipent la chaleur, qui augmente ensuite. Les niveaux de chaleur ne doivent pas être trop élevés, car cela entraînerait une dégradation des matériaux de l'onduleur. Les pièces métalliques des condensateurs peuvent se fatiguer, les soudures peuvent se dilater et se fissurer, et l'isolation devient cassante. L'onduleur cesse de produire de l'énergie ou réduit sa puissance par "déclassement" lorsque la température atteint des seuils prédéfinis afin de maintenir un niveau de chaleur modéré.

Tout d'abord, nous devons comprendre que le système de refroidissement de l'onduleur comprend principalement des matériaux tels que des radiateurs, des ventilateurs de refroidissement et de la graisse thermique. Il existe actuellement deux méthodes principales de refroidissement des onduleurs solaires : le refroidissement passif et le refroidissement actif. Le refroidissement actif fait référence à la dissipation de la chaleur des dispositifs de chauffage locaux vers le milieu environnant afin de contrôler la température sans utiliser d'énergie auxiliaire externe. Le refroidissement passif consiste principalement à forcer l'air ambiant à circuler autour de l'appareil au moyen de ventilateurs, etc., afin d'évacuer la chaleur émise par l'appareil.

Refroidissement actif

Les ailettes de refroidissement de l'onduleur dispersent la chaleur de manière naturelle ou passive, sans l'aide d'un ventilateur. La durée de vie de l'onduleur solaire est réduite par les points chauds de l'air chaud causés par l'absence de mouvement d'air. Les systèmes de refroidissement actifs sont généralement composés de trois modes principaux de transfert de chaleur : la conduction, la convection et le rayonnement, la convection étant dominée par la convection naturelle.

Le refroidissement actif est souvent adapté aux dispositifs et composants de faible puissance qui ne nécessitent pas un contrôle élevé de la température, et la densité du flux thermique du dispositif n'est pas importante, et les dispositifs scellés ou densément assemblés ne sont pas adaptés à d'autres technologies de refroidissement.

Refroidissement passif

Le refroidissement passif est la deuxième option après le refroidissement actif. Le refroidissement passif réduit les points chauds en refroidissant efficacement toutes les parties électriques et les dissipateurs de chaleur, ce qui abaisse la température. En réduisant la tension des composants, la durée de vie des composants de l'onduleur solaire est augmentée. L'efficacité de la dissipation de la chaleur ayant une incidence sur la production d'énergie, le ventilateur de refroidissement de l'onduleur est essentiel.

Il s'agit d'une méthode de dissipation de la chaleur dont le fonctionnement est simple et l'effet évident. Cette méthode de refroidissement peut être utilisée autant que possible si l'espace entre les composants à l'intérieur de la pièce est adapté à la circulation de l'air ou à l'installation de dissipateurs thermiques locaux ou de ventilateurs pour le refroidissement.

1. Installez les onduleurs dans des endroits frais (sur un mur ombragé plutôt que sur le toit).

Assurez-vous que votre onduleur solaire est avant tout installé dans un endroit frais et ombragé. Cela permettra d'abaisser la température de l'onduleur et d'éviter qu'il ne surchauffe.

Certains installateurs entourent l'onduleur de suffisamment de ventilateurs de refroidissement pour maintenir une température adéquate.

Vérifiez la température de votre onduleur solaire. S'il est trop chaud, refroidissez-le. Les ventilateurs solaires peuvent vous aider. Les ventilateurs solaires refroidissent l'onduleur en faisant circuler l'air. Si vous n'avez pas de ventilateur solaire, orientez un ventilateur ordinaire vers l'onduleur. Évitez de souffler les déchets du panneau solaire sur l'onduleur pour ne pas le faire surchauffer.

2. Choisissez des endroits où la circulation de l'air est suffisante. Assurez-vous qu'une ventilation supplémentaire est nécessaire.

Vous devez vous assurer que la zone autour de votre onduleur solaire dispose d'une circulation d'air suffisante. Si l'onduleur est installé dans un espace restreint, la température peut augmenter et l'onduleur solaire peut être endommagé.

Pour garantir une ventilation optimale, laissez un espace d'au moins 30 cm de chaque côté de l'onduleur solaire. En outre, veillez à ce que l'onduleur solaire ne soit pas situé à proximité d'appareils produisant de la chaleur, tels que des cuisinières ou des sèche-linge.

Les onduleurs sont généralement dotés d'orifices d'aération sur le fond ou sur les côtés pour évacuer l'air chaud. Pour garantir le bon fonctionnement de l'onduleur solaire, ces orifices doivent être dégagés.

Il est particulièrement important de veiller à ce que votre onduleur solaire soit bien ventilé si vous résidez dans un climat chaud.

Pour améliorer la circulation de l'air, il faut

(1) Installer un onduleur solaire dans un espace ouvert, par exemple à côté d'une fenêtre ou d'une porte ou sur un mur.

(2) Assurer une ventilation transversale à l'aide d'un ventilateur de bureau.

(3) Laisser entrer l'air frais en ouvrant les fenêtres et les portes.

3. Évitez de placer les onduleurs dans les rayons directs du soleil. Pour les installations à l'extérieur, utilisez les ombres ou les couvertures existantes de l'onduleur.

De nombreuses personnes ignorent que l'installation de leur onduleur en plein soleil est une mauvaise idée. De nombreux fabricants recommandent d'installer l'onduleur "à un endroit où il n'est pas exposé à la lumière directe du soleil" dans le manuel d'instructions. Vous devez toujours prendre des mesures pour éviter l'exposition directe au soleil et les températures excessives, qu'il s'agisse du soleil du matin ou de la chaleur de l'après-midi.

Vous pouvez également créer votre propre boîte en tissu d'ombrage qui s'adapte à l'onduleur et se fixe au mur si votre maison ou votre lieu de travail ne dispose pas d'un espace ombragé approprié et si vous êtes un bricoleur averti.

L'installation d'une toile d'ombrage pour créer une couverture de type auvent, comme le montre l'exemple ci-dessous, est une option supplémentaire.

4. Respectez la distance minimale recommandée par le guide d'installation par rapport aux autres onduleurs ou aux objets situés à proximité.

Assurez-vous qu'il y a suffisamment d'espace entre les onduleurs s'il y en a plusieurs.

Veillez à ce que l'emplacement de plusieurs onduleurs empêche tout transfert de chaleur entre eux. Les onduleurs décalés à refroidissement passif permettent à la chaleur de s'échapper vers le haut des dissipateurs thermiques.

S'il est prévu que le site d'installation connaisse des températures plus élevées, augmentez l'espace libre.

5.Après l'installation de l'onduleur, il est important de veiller à l'entretien courant.

Maintenez la dissipation de la chaleur et le refroidissement de l'onduleur en nettoyant régulièrement le ventilateur, le couvercle du ventilateur ou le dissipateur thermique. En général, l'onduleur utilise une technologie sophistiquée de refroidissement par air pour dissiper la chaleur, et le ventilateur varie intelligemment sa vitesse en fonction de la température interne de l'onduleur. En fonctionnant régulièrement, l'onduleur peut également prolonger la durée de vie du ventilateur. En outre, l'onduleur dispose d'une fonction d'alarme en cas de défaillance du ventilateur, qui permet au personnel d'exploitation et de maintenance de recevoir des informations d'alarme en arrière-plan, de localiser la défaillance rapidement et avec précision, et d'aider le personnel d'exploitation et de maintenance à réparer la défaillance du ventilateur en temps voulu afin de minimiser la perte de production d'énergie et d'assurer les revenus de la production d'énergie.

En raison du réchauffement climatique de ces dernières années, les vagues de chaleur et les températures extrêmement élevées se sont multipliées en Europe. L'onduleur ou les onduleurs de votre système d'énergie solaire peuvent parfois être soumis à des tensions en raison des températures élevées du soleil lors d'une journée chaude. Ces conseils peuvent vous aider à maintenir votre onduleur solaire au frais et à le faire fonctionner normalement tout au long de l'été. Utilisez l'énergie solaire pour alimenter votre maison dès aujourd'hui afin de profiter de l'énergie du soleil.

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