Biến tần năng lượng mới
Bộ tản nhiệt của bộ biến tần năng lượng mới rất quan trọng vì nó đóng vai trò then chốt trong việc đảm bảo nhiệt độ cao và hoạt động ổn định của chip, đồng thời kéo dài tuổi thọ và cải thiện hiệu quả phát điện.
Doanh nghiệp của chúng tôi
Nhận báo giá
Quản lý nhiệt biến tần năng lượng mới:
Sự cần thiết của việc tản nhiệt
Trong quá trình vận hành bộ biến tần quang điện năng lượng mới, các thiết bị điện không tránh khỏi việc sinh ra một lượng nhiệt lớn. Lấy bộ biến tần tập trung thông thường làm ví dụ, các mô-đun IGBT bên trong sẽ giải phóng một lượng nhiệt đáng kể khi hoạt động ở mức tải tối đa. Nếu lượng nhiệt này không được tản ra kịp thời, nó sẽ khiến nhiệt độ bên trong bộ biến tần tăng đột ngột. Các nghiên cứu đã chỉ ra rằng cứ mỗi 10°C tăng nhiệt độ bên trong bộ biến tần, tuổi thọ của các linh kiện điện tử sẽ giảm khoảng 50% và cũng sẽ dẫn đến giảm hiệu suất chuyển đổi, do đó ảnh hưởng nghiêm trọng đến hiệu suất và độ ổn định tổng thể của hệ thống phát điện quang điện. Do đó, tản nhiệt hiệu quả có tầm quan trọng sống còn để đảm bảo hoạt động đáng tin cậy của bộ biến tần quang điện, kéo dài tuổi thọ và cải thiện hiệu suất phát điện.
Chức năng của bộ tản nhiệt
Là thành phần cốt lõi của hệ thống tản nhiệt của biến tần quang điện, tản nhiệt Walmate chủ yếu đạt được hiệu quả tản nhiệt thông qua hai cách: tăng diện tích tản nhiệt và thúc đẩy quá trình truyền nhiệt. Lấy tản nhiệt hợp kim nhôm dạng cánh trượt làm ví dụ, cấu trúc cánh tản nhiệt độc đáo của nó làm tăng đáng kể diện tích tiếp xúc với không khí, cho phép nhiệt được truyền ra không khí xung quanh nhanh hơn. Đồng thời, tản nhiệt thường được sử dụng kết hợp với mỡ silicon dẫn nhiệt, có thể lấp đầy các khe hở nhỏ giữa thiết bị điện và tản nhiệt, giảm điện trở nhiệt hiệu quả và tăng cường hơn nữa hiệu ứng truyền nhiệt, đảm bảo nhiệt sinh ra từ biến tần được tản nhiệt nhanh chóng và hiệu quả.
Các loại tản nhiệt
Tản nhiệt làm mát tự nhiên:
Tản nhiệt làm mát tự nhiên không phụ thuộc vào bất kỳ nguồn điện bên ngoài nào và chỉ tản nhiệt thông qua đối lưu và bức xạ tự nhiên. Thường được sản xuất bằng công nghệ đúc khuôn. Nó có cấu trúc rất đơn giản, chi phí thấp và không gây tiếng ồn khi vận hành, phù hợp với các biến tần chuỗi có công suất tương đối nhỏ (thường dưới 20kW) và yêu cầu tản nhiệt tương đối thấp. Trong một số dự án phát điện quang điện phân tán quy mô nhỏ, tản nhiệt làm mát tự nhiên có thể đáp ứng yêu cầu tản nhiệt của biến tần, và vì không yêu cầu tiêu thụ thêm điện năng, nên nó có tỷ lệ chi phí/hiệu suất cao.
Tản nhiệt làm mát bằng không khí cưỡng bức:
Tản nhiệt cưỡng bức bằng không khí ép buộc không khí phải đi qua các thiết bị như quạt để tản nhiệt. Hiệu suất tản nhiệt của nó cao hơn đáng kể so với tản nhiệt làm mát tự nhiên và phù hợp với các bộ biến tần có công suất tương đối lớn (thường lớn hơn 25kW). Trong các bộ biến tần quang điện tập trung có dải công suất từ 100kW đến 1MW, làm mát cưỡng bức bằng không khí là phương pháp tản nhiệt phổ biến. Tuy nhiên, làm mát cưỡng bức bằng không khí cũng có một số nhược điểm. Ví dụ, quạt sẽ tạo ra tiếng ồn khi hoạt động và tiêu thụ một lượng điện năng nhất định. Đồng thời, bụi bẩn có thể xâm nhập vào thiết bị, ảnh hưởng đến hoạt động bình thường của thiết bị.
Hiện nay, do áp lực chi phí từ phía khách hàng, nhiều giải pháp được sử dụng cho các ứng dụng biến tần công suất lớn và khối lượng nhỏ, làm tăng đáng kể nhu cầu về hiệu suất tản nhiệt của bộ tản nhiệt. Do đó, phương án thiết kế của Walmate Thermal là tăng kích thước ống dẫn nhiệt ở đáy bộ tản nhiệt cánh tản nhiệt dạng xẻ rãnh trong cùng điều kiện thể tích và kích thước của bộ tản nhiệt, đạt được khả năng dẫn nhiệt nhanh và cải thiện đáng kể hiệu suất dẫn nhiệt và tản nhiệt của bộ tản nhiệt ống dẫn nhiệt trên một đơn vị thời gian.
Những điểm chính khi lựa chọn tản nhiệt
- Phù hợp công suất:
Chọn bộ tản nhiệt phù hợp theo công suất biến tần. Nhìn chung, công suất càng lớn thì nhiệt sinh ra càng nhiều và khả năng tản nhiệt cần thiết càng cao. Đối với biến tần công suất nhỏ, có thể chọn bộ tản nhiệt làm mát tự nhiên; đối với biến tần công suất lớn, cần sử dụng bộ tản nhiệt làm mát cưỡng bức bằng không khí hoặc chất lỏng để đảm bảo hiệu quả tản nhiệt.
- Khả năng thích ứng với môi trường:
Hãy cân nhắc môi trường sử dụng của biến tần, chẳng hạn như nhiệt độ, độ ẩm, bụi và các yếu tố khác. Trong môi trường nhiệt độ cao, độ ẩm cao hoặc bụi, cần chọn tản nhiệt có hiệu suất bảo vệ tốt để tránh bị ăn mòn hoặc tắc nghẽn, ảnh hưởng đến hiệu quả tản nhiệt. Việc xử lý bề mặt tản nhiệt cũng rất quan trọng, thường bằng sơn tĩnh điện hoặc anot hóa. Ví dụ, trong các nhà máy điện mặt trời ở vùng sa mạc, do lượng cát và bụi lớn, nên chọn tản nhiệt làm mát bằng không khí cưỡng bức có mức độ bảo vệ cao và được trang bị thiết bị chống bụi hiệu quả. Đồng thời, cũng cần chú ý đến khoảng cách giữa các cánh tản nhiệt trong thiết kế tản nhiệt để tránh bụi làm tắc nghẽn lỗ thông gió.
Dựa trên tiền đề đáp ứng các yêu cầu tản nhiệt, hãy xem xét toàn diện chi phí của bộ tản nhiệt. Chi phí của các loại bộ tản nhiệt khác nhau rất khác nhau. Bộ tản nhiệt làm mát tự nhiên có chi phí thấp nhất, và bộ tản nhiệt làm mát bằng chất lỏng có chi phí cao nhất. Cần lựa chọn bộ tản nhiệt có tỷ lệ chi phí-hiệu suất cao nhất theo ngân sách dự án và nhu cầu thực tế.
Ứng dụng công nghệ mới
Công nghệ tản nhiệt ống dẫn nhiệt:
Ống dẫn nhiệt là một bộ phận truyền nhiệt cực kỳ tiên tiến, nổi bật với khả năng dẫn nhiệt vượt trội. Nguyên lý hoạt động của nó dựa trên quá trình bay hơi và ngưng tụ của chất lỏng bên trong ống chân không được bịt kín hoàn toàn. Được điều khiển bởi các nguyên lý động lực học chất lỏng như hiện tượng mao dẫn, ống dẫn nhiệt có thể truyền nhiệt nhanh chóng, do đó cho phép tản nhiệt hiệu quả và dễ dàng xử lý các thách thức tản nhiệt trong nhiều tình huống sinh nhiệt cao.
Tản nhiệt ống dẫn nhiệt sở hữu những ưu điểm vượt trội. Chúng không chỉ có độ dẫn nhiệt cực cao và đặc tính đẳng nhiệt tuyệt vời, đảm bảo phân phối nhiệt đồng đều và tránh quá nhiệt cục bộ, mà còn cho phép điều chỉnh linh hoạt diện tích truyền nhiệt ở cả đầu nóng và đầu lạnh theo nhu cầu thực tế. Hơn nữa, nó có khả năng truyền nhiệt trên khoảng cách xa, vượt qua giới hạn không gian về truyền nhiệt, và có thể kiểm soát nhiệt độ chính xác. Cho dù trong thiết bị điện tử, máy móc công nghiệp hay lĩnh vực hàng không vũ trụ, nhờ những đặc điểm này, nó có thể trở thành giải pháp tản nhiệt lý tưởng.
Công nghệ mô phỏng tản nhiệt:
Walmate Thermal sử dụng phần mềm mô phỏng ANSYS để cung cấp cho khách hàng những mô phỏng cực kỳ chân thực về điều kiện nhiệt độ bên trong hệ thống biến tần. Trong giai đoạn thiết kế, phần mềm tiên tiến này cho phép chúng tôi dự đoán chính xác giá trị nhiệt độ vận hành của từng bộ phận, cung cấp những hiểu biết sâu sắc có giá trị về hành vi nhiệt của hệ thống.
Bằng cách phân tích tỉ mỉ kết quả mô phỏng, chúng tôi có thể nhanh chóng xác định và khắc phục bất kỳ bố cục cấu trúc bất hợp lý nào trong biến tần. Phương pháp chủ động này rút ngắn đáng kể chu trình thiết kế và nghiên cứu phát triển (R&D), giảm thiểu hiệu quả chi phí liên quan đến quy trình thử nghiệm sai sót. Hơn nữa, nó còn nâng cao tỷ lệ thành công ngay từ lần đầu tiên của sản phẩm, đảm bảo khách hàng của chúng tôi nhận được các giải pháp biến tần chất lượng cao, đáng tin cậy, đáp ứng các yêu cầu quản lý nhiệt ngay từ đầu.
