Downloads
Solar Energy
24-4-2020
Product

Keep cool – hoe de actieve koeltechnologie voor maximale inverterprestaties zorgt

Zoals bekend zijn hoge omgevingstemperaturen niet alleen van invloed op het rendement van de PV-installatie maar ook op de levensduur van de inverter. In tegenstelling tot veel andere fabrikanten koelt Fronius de vermogenselektronica actief i.p.v. passief. Daarbij ligt de focus op het vermijden van zogenoemde hotspots, het optimaliseren van het rendement en het bereiken van een flexibel en praktisch systeemontwerp.

Actieve versus passieve koeling

Passieve koeling maakt gebruik van natuurlijke convectie. Als er al ventilatoren worden gebruikt, zijn dat binnenventilatoren. De grote koellichamen maken het apparaat vanzelfsprekend erg zwaar, wat de handhaving en het vervoer bemoeilijkt.

De actieve koeltechnologie maakt daarentegen gebruik van een of meer ventilatoren die niet alleen hotspots vermijden maar ook de luchtcirculatie in de inverter reguleren en zo de temperatuur van de vermogenselektronica laag houden.

Uiterst flexibel(e) systeemontwerp en montage

Omdat de MPP-trackers van passief gekoelde apparaten vaak een beperkte stroomsterkte hebben, kan meestal slechts één paneelstring per tracker worden aangesloten. Dit omdat hogere stroomsterktes ook de temperatuur van de onderdelen verhogen.

Bij actief gekoelde apparaten kan daarentegen meer warmte worden afgevoerd, wat wederom hogere stroomsterktes mogelijk maakt, zodat meer parallelle strings kunnen worden aangesloten. Dit zorgt voor een flexibeler systeemontwerp.

Ook de montage van inverters met actieve koeling is erg flexibel. In tegenstelling tot apparaten met een passief koelsysteem kunnen apparaten met een actief koelsysteem verticaal, horizontaal en zelfs plat op het dak worden gemonteerd. Dat komt doordat de koele lucht wordt aangezogen en de verwarmde lucht naar boven wordt afgevoerd. Omdat de actieve koelvariant vijf keer meer warmte kan afvoeren dan de passieve variant, kan de actieve variant ook op plekken met veel zoninstraling worden geplaatst.

Onderhoudsarme en goedkopere technologie

Om de garantievergoeding te handhaven, raden alle fabrikanten van passieve koelsystemen aan om de systemen regelmatig te laten onderhouden. Hierbij moeten diverse factoren van de inverter, zoals de reinheid van het koellichaam, de bedrijfsstatus van het systeem, de kabelaansluitingen en de aardaansluiting, tot twee maal jaarlijks door een vakman worden gecontroleerd en onderhouden.

Inverters met een actief koelsysteem hoeven daarentegen niet te worden onderhouden, wat ze aanzienlijk kostenefficiënter maakt. Toch moeten ook deze inverters af en toe worden gecontroleerd, vooral als ze aan veel stof of vervuiling worden blootgesteld.

Langere levensduur

Omdat de levensduur van elektronische onderdelen sterk afhangt van de temperatuur, geldt dat hoe heter deze onderdelen worden, hoe hoger de kans is dat ze uitvallen.

Vandaar dat bij actieve koelsystemen de elektronische componenten gericht door binnenventilatoren worden gekoeld, waardoor de vermogenselektronica langer meegaan. Dit zorgt tegelijkertijd voor een aanzienlijke kostenbesparing, omdat de afzonderlijke onderdelen flink worden ontzien en daardoor minder vaak hoeven te worden gerepareerd.

Inverters met een passief koelsysteem hebben daarentegen een kortere levensduur, omdat door de beperkte warmteafvoer lokale hotspots kunnen ontstaan.

 

Er wordt dan ook vaak gezegd:

"Iedere temperatuurstijging van 10° C halveert de levensduur."

1* passieve koeling ,[object Object],2* Actieve koeling

Optimaal rendement dankzij actieve koeling

Derating, een gecontroleerde vermogensreductie, voorkomt dat de elektronische onderdelen oververhit raken. Bij actief gekoelde inverters is het koeleffect door de ventilatoren beduidend sterker dan bij het passieve koelsysteem, dat aanzienlijke rendementsverliezen kent.

Zoals in het diagram te zien is, schakelt de passief gekoelde inverter al bij een omgevingstemperatuur van 30 °C op een vermogensverlaging over, terwijl de actief gekoelde inverter van Fronius dit proces pas vanaf 40°C in gang zet.

 

downloads

    Alle voordelen van actieve koeling op een rijtje:

    • Langere levensduur
    • Hoger rendement
    • Lage OPEX-kosten (operational expenditures)
    • Meer comfort en eenvoudige montage
    • Flexibel systeemontwerp
    1 / 2
    Passieve koeling
    Actieve koeling