SMA: Τα φ/β σε περιοχές με ακραίες καιρικές συνθήκες απαιτούν εμπειρία

Όλα τα στοιχεία, ιδίως το εσωτερικό των μετατροπέων, χρειάζονται πολύ καλή στεγανοποίηση για προστασία από την καταστροφική επίδραση της άμμου και της σκόνης. Οι ακραία υψηλές θερμοκρασίες περιβάλλοντος συνδυάζονται με την εξαιρετικά υψηλή ισχύ εισόδου. Η επιλογή εξαρτημάτων άριστης ποιότητας είναι συνεπώς ο σημαντικότερος παράγοντας που καθορίζει τη διάρκεια ζωής ολόκληρης της εγκατάστασης.

Προκειμένου να ανταποκριθεί σε αυτές τις ιδιαιτερότητες, η SMA σχεδιάζει, ερευνά και αναπτύσσει τεχνολογία προς κάθε κατεύθυνση. Με ένα εκτενές ερευνητικό πρόγραμμα βελτιστοποίησης συστημάτων για φωτοβολταϊκές μονάδες παραγωγής ενέργειας μεγάλης κλίμακας σε περιοχές με υψηλή ηλιοφάνεια. Με καινοτομίες, όπως το σύστημα ψύξης OptiCool της SMA για υψηλές θερμοκρασίες περιβάλλοντος. Και με ολοένα και πιο απαιτητικούς ελέγχους ποιότητας που προσομοιώνουν τις πλέον ακραίες καιρικές συνθήκες.

Ενέργεια από φωτοβολταϊκές εγκαταστάσεις στο κέντρο της ερήμου – αυτή είναι μια αγορά του μέλλοντος με αξιοσημείωτες δυνατότητες. Ως κορυφαία εταιρεία στον τομέα της τεχνολογίας και της καινοτομίας, η SMA επικεντρώνεται στην επιτυχή αντιμετώπιση των ειδικών αυτών απαιτήσεων.
Στο πλαίσιο τακτικών δοκιμών ακραίων καταστάσεων, όλες οι συσκευές εκτίθενται στις πλέον δυσμενείς συνθήκες περιβάλλοντος.

Σκόνη, αέρας με υψηλή περιεκτικότητα σε αλάτι, αμμοθύελλες, ζέστη – ανάλογα με την τοποθεσία, οι κεντρικοί μετατροπείς εκτίθενται σε ακραίες περιβαλλοντικές συνθήκες. Οι συσκευές της σειράς Sunny Central CP που τοποθετούνται σε εξωτερικούς χώρους πρέπει να είναι ανθεκτικές σε ακραίες κλιματολογικές συνθήκες, από θύελλες της ερήμου έως ακραίες διακυμάνσεις της θερμοκρασίας.

Η SMA διεξάγει τακτικά αυστηρές δοκιμές ακραίων καταστάσεων με γνώμονα τη δέσμευσή της όσον αφορά στην ποιότητα, ακόμη και υπό τις πλέον δυσμενείς κλιματολογικές συνθήκες. Στο πλαίσιο αυτών των δοκιμών προσομοιώνονται ή ακόμη και υπερκαλύπτονται πιθανά κλιματολογικά σενάρια. Στο τέλος προκύπτουν δεσμευτικά στοιχεία σχετικά με τις τιμές ισχύος των μετατροπέων υπό τις πλέον διαφορετικές συνθήκες περιβάλλοντος, συστάσεις για τη βέλτιστη χρήση ή ακόμη και εξελίξεις προϊόντων, όπως, π.χ., ο εξοπλισμός για τη χρήση σε χημικά δραστικά περιβάλλοντα.

Ο μετατροπέας Sunny Central στη δοκιμή άμμου και σκόνης
Εκτός από τις ακραίες διακυμάνσεις της θερμοκρασίας, οι ερημικές τοποθεσίες έχουν ένα χαρακτηριστικό που μπορεί να επιδρά απευθείας σε όλα τα στοιχεία των κεντρικών μετατροπέων. Η εξαιρετικά λεπτόκοκκη σκόνη διεισδύει σε απειροελάχιστα ανοίγματα και σχισμές και εναποτίθεται παντού. Αυτός είναι ένας τεράστιος κίνδυνος για τη λειτουργία και τη μακρά διάρκεια ζωής της φωτοβολταϊκής εγκατάστασης.

Το ενσωματωμένο, στο μετατροπέα Sunny Central CP, σύστημα ψύξης OptiCool αποκλείει εκ των προτέρων αυτόν τον κίνδυνο – Αυτό είναι το αποτέλεσμα της δοκιμής άμμου και σκόνης, με την οποία η SMA προσομοιώνει αυτές τις ακραίες συνθήκες. Ο μετατροπέας Sunny Central εξετέθη για μεγάλο χρονικό διάστημα σε αυτή τη λεπτόκοκκη σκόνη σε ένα ανεξάρτητο σύστημα δοκιμών. Για το σκοπό αυτό χρησιμοποιήθηκε σκόνη οπτόπλινθων, η σύνθεση της οποίας μοιάζει πολύ με εκείνη της άμμου της ερήμου της Αριζόνας.

Η συσκευή βομβαρδίσθηκε απευθείας οριζόντια με σκόνη και άμμο με ταχύτητες ανέμου μεταξύ 1,5 m/s και 20 m/s. Στο πλαίσιο του πειράματος, οι ανεμιστήρες της συσκευής αναρροφούσαν και κυκλοφορούσαν τον αέρα, όπως συνηθίζεται στο σύστημα OptiCool.

Η δοκιμή αποδεικνύει ότι στη συσκευή και στις στεγανοποιήσεις υπήρχαν άφθονες εναποθέσεις σκόνης, αλλά στο εσωτερικό της συσκευής καθόλου.
Και στους ανεμιστήρες που αφαιρέθηκαν, δεν υπήρχαν καθόλου υπολείμματα σκόνης. Η περίκλειστη δομή του συστήματος OptiCool προστατεύει τις συσκευές και όλα τα ηλεκτρονικά εξαρτήματα με ασφαλή και αξιόπιστο τρόπο από τη σκόνη. Ένα πλεονέκτημα για την ασφαλή λειτουργία, τη μακρά διάρκεια ζωής και την ανθεκτικότητα.

Μετατροπείς SMA σε δοκιμασία κλιματικού θαλάμου
Σε τοποθεσίες, όπως στην Αφρική, στην Ασία ή στη Βόρεια Αμερική, οι μετατροπείς εκτίθενται τακτικά σε ακραίες θερμοκρασίες που συνδυάζονται συχνά με υψηλή ατμοσφαιρική υγρασία. Οι συνέπειες: υψηλή καταπόνηση των εξαρτημάτων, διακυμάνσεις της απόδοσης και υψηλός κίνδυνος διακοπής της λειτουργίας. Για το λόγο αυτό, κάθε συσκευή της SMA πρέπει να υποβληθεί με επιτυχία σε δοκιμή ακραίων κλιματικών συνθηκών πριν τεθεί σε μαζική παραγωγή.

Στο ιδιόκτητο κέντρο δοκιμών της εταιρείας, οι μετατροπείς τίθενται στα θερμοκρασιακά τους όρια λειτουργίας, εντός ενός εύρους τιμών θερμοκρασίας από -40 °C έως +90°C. Επιπλέον μπορεί να εξασφαλισθεί σχετική ατμοσφαιρική υγρασία μεταξύ 10 και 95%. Σε αυτές τις συνθήκες περιβάλλοντος εκτίθενται οι συσκευές στο πλαίσιο συνεχών δοκιμών διάρκειας έως 1000 ωρών, υπό σταθερές συνθήκες.

Η δοκιμή κλιματικού θαλάμου δεν παρέχει μόνο ακριβή στοιχεία για τη διάρκεια ζωής των χρησιμοποιούμενων εξαρτημάτων, αλλά και ακριβείς τιμές ισχύος και βαθμού απόδοσης για κάθε συσκευή Sunny Central. Ένα πλεονέκτημα αποδοτικότητας. Ένα πλεονέκτημα αξιοπιστίας.

Η ειδική σχεδίαση για τις συσκευές Sunny Central CP σε μεγάλα υψόμετρα θέτει νέα πρότυπα για τη διάρκεια και την ασφάλεια.
Ορισμένες γεωγραφικές περιοχές, όπως, π.χ., υψόμετρα άνω των 2.000m από τη μέση στάθμη της θάλασσας, συνδέονται με άκρως ιδιαίτερες ατμοσφαιρικές παραμέτρους. Προκειμένου να εξασφαλίζεται και στην περίπτωση αυτή η ασφαλής λειτουργία των φωτοβολταϊκών μετατροπέων, απαιτείται σημαντική εμπειρία και εξειδίκευση στον τομέα της φωτοβολταϊκής τεχνολογίας, καθώς η πολλαπλή καταπόνηση των εξαρτημάτων είναι εξαιρετικά σύνθετη. Το ίδιο και η λύση: η SMA παρέχει για τη σειρά Sunny Central CP μια προσαρμοσμένη σχεδίαση για υψόμετρα άνω των 2000m από τη μέση στάθμη της θάλασσας – με πλήρη ασφάλεια λειτουργίας.

Σε υπαίθριες εγκαταστάσεις που βρίσκονται σε τοποθεσίες μεγάλου υψομέτρου, όπως, π.χ., στην Ινδία ή στη Νότια Αμερική, η χαμηλή ατμοσφαιρική πίεση έχει αρνητική επίδραση στην ψύξη των συσκευών, αλλά επειδή η θερμοκρασία μειώνεται όσο αυξάνεται το υψόμετρο, το φαινόμενο αυτό αντισταθμίζεται σχεδόν ολοκληρωτικά. Αντίθετα, με αυξανόμενο υψόμετρο μειώνεται επίσης η διηλεκτρική αντοχή της ατμόσφαιρας. Ο προσαρμοσμένος σχεδιασμός των συσκευών Sunny Central CP, ως προς τη διαστασιολόγηση και τη μέγιστη τάση, αντισταθμίζει αυτό το φαινόμενο. Για υψόμετρα άνω των 2.000m από τη μέση στάθμη της θάλασσας πρέπει να λαμβάνεται υπόψη μια μείωση της μέγιστης τάσης και της αρχικής ισχύος. Όλα τα κυκλώματα τάσης ελέγχου σχεδιάζονται στην περίπτωση αυτή για υψόμετρα έως 4.000m. Ο μετατροπέας λειτουργεί τότε με ένα τροποποιημένο εύρος DC.

Όσο μεγαλύτερο το υψόμετρο της γεωγραφικής τοποθεσίας, τόσο ανθεκτικότερος είναι ο σχεδιασμός. Αυτή την αρχή ακολουθεί ο σύνθετος σχεδιασμός της σειράς Sunny Central CP για ακραία υψόμετρα. Κατ’ αυτόν τον τρόπο, η SMA διαθέτει πλέον φωτοβολταϊκούς μετατροπείς για όλες τις κλιματολογικές συνθήκες, χωρίς καμία εξαίρεση. Μία ακόμη πρωτοποριακή κίνηση για την ανάπτυξη της φωτοβολταϊκής τεχνολογίας.

Σε θερμοκρασία περιβάλλοντος έως 50 °C οι μετατροπείς Sunny Central CP λειτουργούν με τη μέγιστη απόδοση.
Οι απαιτήσεις για τη φωτοβολταϊκή τεχνολογία είναι τεράστιες και αυξάνονται ολοένα και περισσότερο. Οι ιδιοκτήτες φωτοβολταϊκών σταθμών προσδοκούν σαφώς μειωμένο και συνεπώς πιο ανταγωνιστικό ενεργειακό κόστος. Βάση για αυτό αποτελούν η υψηλή διαθεσιμότητα, το χαμηλό κόστος συστήματος, οι υψηλότατοι βαθμοί απόδοσης και οι μέγιστες αποδόσεις. Αυτό προϋποθέτει ένα εξαιρετικά υψηλό επίπεδο ποιότητας κάθε επιμέρους στοιχείου. Ως καρδιά κάθε φωτοβολταϊκής εγκατάστασης, οι μετατροπείς πρέπει σήμερα να έχουν εξαιρετική αποδοτικότητα αλλά και εξαιρετική ενεργειακή αποδόση.

Με 100% ονομαστική ισχύ σε θερμοκρασία περιβάλλοντος έως 50 °C – οι υψηλές αποδόσεις είναι δεδομένες. Αυτή την κορυφαία απόδοση ξεπερνούν για μια ακόμη φορά οι μετατροπείς Sunny Central CP. Σε θερμοκρασία περιβάλλοντος έως 25 °C παρέχουν σε συνεχή λειτουργία μια κατά 10% αυξημένη μέγιστη ισχύ. Παρέχουν βελτιστοποιημένο κόστος συστήματος και μέγιστη απόδοση. Λειτουργίες υψηλής τεχνολογίας, όπως, π.χ., η ολοκληρωμένη διαχείριση δικτύου ή η έξυπνη διαχείριση ισχύος, παρέχουν τεράστια πλεονεκτήματα στον ιδιοκτήτη της εγκατάστασης. Το σημαντικότερο είναι η τεράστια απόδοση. Η αντοχή στην υπερφόρτωση της τάξεως του 10 % σε χαμηλή θερμοκρασία καθιστά δυνατή τη σύνδεση σαφώς μεγαλύτερου αριθμού πλαισίων.

Με βαθμό απόδοσης 98,7% σε συνδυασμό με τη βελτιστοποιημένη ειδική τιμή ισχύος τους, οι μετατροπείς Sunny Central CP παρέχουν μέγιστη απόδοση αφού επιτυγχάνουν περαιτέρω μείωση του κόστους του συστήματος. Οι κεντρικοί μετατροπείς της οικογένειας Sunny Central CP διαθέτουν μεγαλύτερο εύρος τιμών τάσης εισόδου και ολοκληρωμένες λειτουργίες διαχείρισης δικτύου, εξασφαλίζοντας έτσι την ευέλικτη χρήση σε συνδυασμό με όλους τους τύπους φωτοβολταϊκών πλαισίων παγκοσμίως.