วัสดุที่ใช้ในการสร้างหม้อแปลงไฟฟ้าพลังงานแสงอาทิตย์มีอะไรบ้าง?

หม้อแปลงไฟฟ้าพลังงานแสงอาทิตย์เป็นส่วนประกอบที่สำคัญในโรงไฟฟ้าพลังงานแสงอาทิตย์ โดยจะเพิ่มแรงดันไฟฟ้ากระแสสลับจากอินเวอร์เตอร์เป็นแรงดันไฟฟ้าปานกลางสำหรับการรวมโครงข่ายไฟฟ้า ในฐานะซัพพลายเออร์ที่เชี่ยวชาญด้านหม้อแปลงไฟฟ้าพลังงานแสงอาทิตย์ ฉันมักถูกถามบ่อยๆ เกี่ยวกับสิ่งที่จะสร้างหน่วยเหล่านี้ ต่อไปนี้คือรายละเอียดเชิงปฏิบัติของวัสดุที่สำคัญ

วัสดุหลัก

แกนกลางคือหัวใจแม่เหล็กของหม้อแปลงไฟฟ้า มาตรฐานที่ล้นหลามสำหรับการใช้งานพลังงานแสงอาทิตย์ยังคงเป็นเหล็กซิลิกอนเกรดสูง (เหล็กไฟฟ้า) วัสดุนี้ได้รับการประมวลผลเป็นพิเศษเพื่อให้โดเมนแม่เหล็กอยู่ในแนวเดียวกับทิศทางการหมุน ซึ่งเพิ่มการซึมผ่านสูงสุด และลดการสูญเสียฮิสเทรีซีสภายใต้การกระตุ้น AC การเคลือบมีความบางมาก โดยทั่วไปแล้วจะมีความหนา 0.23 มม. ถึง 0.30 มม. และเคลือบด้วยชั้นฉนวนเพื่อจำกัดกระแสลมหมุนระหว่างแผ่นงานเพิ่มเติม

แกนโลหะอสัณฐานเป็นทางเลือกที่มีประสิทธิภาพสูง ผลิตขึ้นโดยการระบายความร้อนอย่างรวดเร็วเป็นพิเศษของโลหะผสมหลอมเหลว ทำให้เกิดโครงสร้างริบบิ้นที่ไม่เป็นผลึก ซึ่งจะช่วยขจัดขอบเขตของเม็ดผลึกที่ทำให้เกิดการสูญเสียแกนกลางในเหล็กซิลิคอน แกนอสัณฐานช่วยลดการสูญเสียขณะไม่มีโหลดได้ 70–80% ซึ่งมีประโยชน์สำหรับหม้อแปลงที่ยังคงจ่ายไฟอยู่ตลอด 24 ชั่วโมงทุกวัน อย่างไรก็ตาม วัสดุนี้มีความไวต่อกลไก และต้องมีการตัดและจัดการแกนแบบพิเศษ โลหะอสัณฐานยังมีคุณสมบัติเป็นแม่เหล็ก ซึ่งสามารถสร้างเสียงรบกวนได้สูงขึ้น ซึ่งควรพิจารณาสำหรับการติดตั้งใกล้กับบริเวณที่พักอาศัย โดยทั่วไปค่าใช้จ่ายล่วงหน้าที่สูงขึ้นนั้นสมเหตุสมผลผ่านการประหยัดพลังงานตลอดอายุการใช้งาน โดยเฉพาะอย่างยิ่งในตลาดที่มีกฎระเบียบด้านประสิทธิภาพที่เข้มงวดหรือการใช้ตัวพิมพ์ใหญ่ของการสูญเสีย

วัสดุนำไฟฟ้า

ทองแดงเป็นตัวนำที่ต้องการสำหรับขดลวดหม้อแปลงพลังงานแสงอาทิตย์ ค่าการนำไฟฟ้าที่สูงจะช่วยลดการสูญเสีย I²R ที่วิกฤต เนื่องจากโรงไฟฟ้าพลังงานแสงอาทิตย์ทำงานที่ปัจจัยโหลดสูงในช่วงเวลากลางวัน ทองแดงยังมีความแข็งแรงเชิงกลและความต้านทานการคืบคลานที่เหนือกว่าเมื่อเปรียบเทียบกับอะลูมิเนียม ซึ่งมีความสำคัญภายใต้วงจรความร้อนซ้ำๆ และแรงลัดวงจร เกรดที่มีระยะพิทช์เหนียวด้วยไฟฟ้า (ETP) หรือเกรดการนำไฟฟ้าสูงที่ปราศจากออกซิเจน (OFHC) เป็นเกรดมาตรฐาน

อะลูมิเนียมเป็นทางเลือกที่ใช้งานได้จริง โดยส่วนใหญ่จะใช้สำหรับโครงการที่เน้นต้นทุนเป็นหลักหรือในกรณีที่น้ำหนักเป็นข้อจำกัด เพื่อให้สอดคล้องกับค่าการนำไฟฟ้าของทองแดง ขดลวดอะลูมิเนียมจำเป็นต้องมีพื้นที่หน้าตัดที่ใหญ่ขึ้นประมาณ 60% สิ่งนี้จะเพิ่มขนาดคอยล์ซึ่งอาจส่งผลต่อขนาดถังและปริมาตรน้ำมัน การยกเลิกที่เหมาะสมถือเป็นสิ่งสำคัญ ชั้นออกไซด์ของอะลูมิเนียมและการขยายตัวทางความร้อนที่แตกต่างกันด้วยบัสบาร์ทองแดง ต้องใช้ขั้วต่อโลหะคู่หรือเทคนิคการเชื่อมแบบพิเศษ สำหรับการออกแบบที่ต้องใช้งานไม่ต่อเนื่องหรือมีค่าใช้จ่ายต่ำ อะลูมิเนียมสามารถทำงานได้อย่างน่าเชื่อถือเมื่อออกแบบทางวิศวกรรมอย่างถูกต้อง

วัสดุฉนวน

ของเหลวที่เป็นฉนวน: น้ำมันแร่ยังคงเป็นสารหล่อเย็นอิเล็กทริกที่ใช้ได้จริง ให้การชุบฉนวนเซลลูโลสได้ดีเยี่ยม ความเป็นฉนวนสูง และคุณลักษณะการเสื่อมสภาพที่เข้าใจกันดี อย่างไรก็ตาม จุดไฟ (~165°C) และความสามารถในการย่อยสลายทางชีวภาพต่ำถือเป็นข้อเสีย

น้ำมันเอสเทอร์ธรรมชาติ (น้ำมันพืช) ได้รับการระบุมากขึ้นสำหรับหม้อแปลงไฟฟ้าพลังงานแสงอาทิตย์ โดยเฉพาะอย่างยิ่งในการติดตั้งที่คำนึงถึงสิ่งแวดล้อมหรือในเมือง มีจุดไฟที่ >300°C ย่อยสลายทางชีวภาพได้ง่าย และดูดซับความชื้นได้ดีกว่าน้ำมันแร่ ซึ่งช่วยชะลอความชราของเซลลูโลส เอสเทอร์สังเคราะห์ให้ความปลอดภัยจากอัคคีภัยที่คล้ายคลึงกันพร้อมความเสถียรต่อการเกิดออกซิเดชันที่เพิ่มขึ้นสำหรับการออกแบบถังปิดผนึก ข้อเสียคือมีความหนืดสูงขึ้น ซึ่งส่งผลต่อการทำความเย็นที่อุณหภูมิแวดล้อมต่ำ และโดยทั่วไปจะมีต้นทุนสูงกว่า

ฉนวนแข็ง: กระดาษคราฟท์และบอร์ดกดที่ได้รับการอัพเกรดด้านความร้อนความหนาแน่นสูงและเคลือบด้วยของเหลวอิเล็กทริก ก่อให้เกิดฉนวนหลักแบบเลี้ยวต่อเลี้ยวและชั้นฉนวน วัสดุเซลลูโลสเหล่านี้ได้รับการบำบัดทางเคมีเพื่อต้านทานการเสื่อมสภาพจากความร้อน ช่วยยืดอายุของฉนวนที่อุณหภูมิการทำงานต่อเนื่อง สำหรับการออกแบบแบบหล่อเรซิน จะมีการหล่อแบบสุญญากาศรอบขดลวดโดยใช้อีพอกซีเรซินซึ่งโดยปกติแล้วจะเติมซิลิกาหรือระบบไซโคลอะลิฟาติกหรือบ่มแอนไฮไดรด์ เป็นระบบฉนวนที่ปิดสนิทและไม่ต้องบำรุงรักษาซึ่งมีความแข็งแรงเชิงกลสูงและทนไฟโดยธรรมชาติ

วัสดุสิ่งที่แนบมา

ตัวถังบรรจุและปกป้องชิ้นส่วนที่ทำงานอยู่ เหล็กกล้าคาร์บอนรีดเป็นเหล็กมาตรฐาน โดยมีความหนาที่กำหนดโดยข้อกำหนดการทนต่อสุญญากาศ พื้นผิวภายนอกได้รับการเคลือบด้วยสีโพลียูรีเทนหรือสีอีพ็อกซี่ที่มีความทนทานสูงหลายชั้น ซึ่งมีคุณสมบัติตามการจัดประเภทการกัดกร่อน C5-M สำหรับสภาพแวดล้อมทางอุตสาหกรรมและชายฝั่ง เหล็กชุบสังกะสีหรือสแตนเลสใช้สำหรับฮาร์ดแวร์และบ่อยครั้งสำหรับเปลือกที่สมบูรณ์ในสภาพแวดล้อมทางทะเลหรือในโรงงานเคมีที่มีฤทธิ์กัดกร่อนสูง

ตู้อะลูมิเนียมมีจำหน่ายสำหรับการใช้งานที่ไวต่อน้ำหนัก เช่น สถานีย่อยบนชั้นดาดฟ้าหรือนอกชายฝั่ง อลูมิเนียมมีความต้านทานการกัดกร่อนตามธรรมชาติ แต่ต้องมีการควบคุมคุณภาพการเชื่อมอย่างระมัดระวัง และการพิจารณาการขยายตัวส่วนต่างด้วยบุชชิ่งเหล็กและหม้อน้ำ

ส่วนประกอบและวัสดุอื่นๆ

บุชชิ่ง: บูชพอร์ซเลนให้ความต้านทานการติดตามที่ดีเยี่ยมและความเสถียรต่อรังสี UV แม้ว่าจะเปราะและหนักก็ตาม บุชชิ่งคอมโพสิตโพลีเมอร์ (ยางซิลิโคน) มีน้ำหนักเบา แทบไม่แตกหัก และให้ประสิทธิภาพในการกันน้ำที่เหนือกว่าในสภาพแวดล้อมที่มีมลภาวะ

การระบายความร้อน: หม้อน้ำและท่อระบายความร้อนผลิตจากเหล็ก เมื่อติดตั้งพัดลมระบายความร้อนภายนอก ให้ใช้ใบพัดอะลูมิเนียมและมอเตอร์ป้องกันการกัดกร่อน

อุปกรณ์เสริม: เกจวัดระดับน้ำมันแบบแม่เหล็ก อุปกรณ์ระบายแรงดัน และตัวแสดงอุณหภูมิของขดลวดประกอบด้วยโพลีเมอร์ที่ได้รับการออกแบบทางวิศวกรรม ตัวสูบทองแดงเบริลเลียม และเซ็นเซอร์โลหะคู่ที่ปรับเทียบแล้ว ช่องดูดความชื้นประกอบด้วยซิลิกาเจลหรือเม็ดบีดโมเลกุลเพื่อขจัดความชื้นออกจากอากาศที่กินเข้าไป

ในการเลือกหม้อแปลงไฟฟ้าพลังงานแสงอาทิตย์ต้องคำนึงถึงคุณภาพของวัสดุที่ใช้ด้วย บริษัทของเราในฐานะผู้จำหน่ายหม้อแปลงไฟฟ้าพลังงานแสงอาทิตย์ระดับมืออาชีพ รับประกันว่าจะใช้เฉพาะวัสดุคุณภาพสูงสุดเท่านั้นในการก่อสร้างหม้อแปลงไฟฟ้าของเรา เรามีหม้อแปลงพลังงานแสงอาทิตย์หลากหลายประเภท รวมถึงหม้อแปลงไฟฟ้าแบบติดตั้งเสาเฟสเดียว,หม้อแปลงไฟฟ้าแบบติดแผ่น, และหม้อแปลงแยกสามเฟส.

หากคุณอยู่ในตลาดหม้อแปลงพลังงานแสงอาทิตย์และต้องการหารือเกี่ยวกับข้อกำหนดเฉพาะของคุณ เราขอแนะนำให้คุณติดต่อเรา ทีมผู้เชี่ยวชาญของเราพร้อมที่จะให้ข้อมูลโดยละเอียดและช่วยคุณเลือกหม้อแปลงพลังงานแสงอาทิตย์ที่เหมาะสมที่สุดสำหรับโครงการของคุณ

อ้างอิง

• IEEE Std C57.12.00 ข้อกำหนดทั่วไปสำหรับหม้อแปลงไฟฟ้าแบบจ่ายของเหลว กำลัง และควบคุม
• IEC 60076-11 หม้อแปลงไฟฟ้ากำลัง - ตอนที่ 11: หม้อแปลงชนิดแห้ง
• McLyman, CWT, คู่มือการออกแบบหม้อแปลงและตัวเหนี่ยวนำ, CRC Press (บทที่เกี่ยวข้องกับวัสดุหลักและการเลือกตัวนำ)
• โบรชัวร์ทางเทคนิคของ CIGRE 761 การจัดการอายุการใช้งานหม้อแปลง: วัสดุและการย่อยสลาย