Ელექტრონიკული სიმძლავრე და ახალი ენერგია

Გლობალური ენერგეტიკული სტრუქტურების მუდმივი ოპტიმიზაციისა და აღმავალი ენერგეტიკის ტექნოლოგიების განვითარების ფონზე, ელექტრონიკული სიმძლავრე მთელ უფრო მნიშვნელოვან როლს ასრულებს ახალი ენერგიის სისტემებში. Საწყისი ფოტოვოლტაიკური ინვერტორებიდან ქარის ენერგიის გენერაციის სისტემების ჩათვლით, და განვრცობილდება ენერგიის დაგროვების სისტემებისა და ახალი ენერგიის სატრანსპორტო საშუალებების , ძაბვის ელექტრონული მოწყობილობები პრაქტიკულად ყველგან გავრცელებულია. თუმცა, მაღალი სიმძლავრის სიმჭიდროვის, მაღალი ეფექტურობის და გაგრძელებული სერვისული სიცოცხლის მოთხოვნები იწვევს ამ მოწყობილობების მუშაობის დროს სითბოს მნიშვნელოვანი რაოდენობის გენერირებას. თუ ეს სითბო ეფექტურად არ იქნება მართვადი, ეს არ მხოლოდ შეამცირებს მოწყობილობის ეფექტურობას, არამედ სერიოზულად შეამსუბუქებს სისტემის საიმედოობას და სერვისულ სიცოცხლეს. შესაბამისად, როგორც სითბური მართვის ძირეული კომპონენტი ძაბვის ელექტრონულ სისტემებში, თბოგამტარების დიზაინს და გამოყენებას აქვს მნიშვნელოვანი მნიშვნელობა ახალი ენერგეტიკის ინდუსტრიის განვითარებისთვის.

Ძაბვის ელექტრონული მოწყობილობები, როგორიცაა IGBT-ები, MOSFET-ები და ძაბვის დიოდები იწარმოებენ მნიშვნელოვან სითბოს მაღალი სიხშირის, მაღალი სიმძლავრის მუშაობის პირობებში. Ტემპერატურის გაზრდა იწვევს გადართვის კარგვის მომატებას, გამტარობის იმპედანსის ამაღლებას, ნახევარგამტარი მასალების დაძველების აჩქარებას და შეიძლება გამოიწვიოს თერმული გადახურება. შესაბამისად, სითბოს გამანაწილებლები ელექტრო ძრავების სისტემებში უბრალო გაგრილების საშუალებების მაგივრად გახდებიან სისტემის სტაბილურობის, გაგრძელებული სიცოცხლის და ეფექტიანობის უზრუნველყოფის გასაღებო კომპონენტები. განსაკუთრებით ახალი ენერგიის აპლიკაციებში, სადაც ძრავები ხშირად მუშაობს მუდმივად ცვალებადი გარემოს ტემპერატურის პირობებში, სითბოს გამანაწილებლის მუშაობა პირდაპირ ზეგავლენას ახდენს სისტემის საიმედო ოპერირებაზე.

• Ფოტოვოლტაიკური ინვერტერები

Ფოტოვოლტაიკური ინვერტორები წარმოადგენს მზის სისტემების ბირთვს, რომლებიც გარდაქმნიან მუდმივ დენს ცვალებად დენად. ინვერტორებში გამოყენებული სიმძლავრის მოწყობილობები გამოიყოფენ სითბოს მაღალი სიხშირის გადართვის დროს. არასაკმარისი თერმული მართვა შეიძლება გამოიწვიოს ინვერტორის ეფექტიანობის შემცირება ან მისი გამორთვა. გავრცელებული თბოგამტარების კონფიგურაციები შეიცავს გამოტანილი ალუმინის თბოგამტარებს და სითხით გაგრილებად პლატებს. გამოტანილი ალუმინის თბოგამტარები აუმჯობესებენ სითბოს გასხივებას ოპტიმიზებული ფინის სტრუქტურების საშუალებით, რაც ხელს უწყობს ბუნებრივ კონვექციას ან იძულებულ ჰაერის გაგრილებას. სითხით გაგრილებადი პლატები, პირიქით, იყენებენ მოძრავ სითხეებს სითბოს ასამორჩილებლად, რაც ხდის მათ მაღალი სიმძლავრის ან დახურულ გარემოში მუშაობისთვის შესაფერისს.

• Ელექტრომობილის სამუხრუჭე სადგური

Საჩარჯი სადგურები ეფექტური ენერგიის გადაცემის დროს მნიშვნელოვან სითბოს გამოყოფს, ხოლო სითბოს გამანაწილებელის მუშაობა პირდაპირ განსაზღვრავს საიმედოობას, უსაფრთხოებას და სამსახურის ხანგრძლივობას. ძირეული ძაბვის მოდულები (მაგალითად, IGBTs ან SiC MOSFETs) მნიშვნელოვან სიმძლავრის კარგვას განიცდიან, როდესაც ქსელის AC-ს გარდაქმნიან აკუმულატორისთვის საჭირო DC-დ, რაც სითბოს სახით გამოიყოფა. ამ სითბოს დროულად გასაცილებლად შეუძლებლობა იწვევს ძირეული კომპონენტების გადახურებას, რაც იწვევს ეფექტურობის დაქვეითებას, მუშაობის დაქვეითებას ან მინიშვნელოვან დაზიანებას. ეფექტური თერმული მართვის სისტემა აუცილებელია იმის უზრუნველსაყოფად, რომ საჩარჯი სადგურები მაღალი ტემპერატურის და მაღალი დატვირთვის პირობებში მუშაობდეს სტაბილურად და შეინარჩუნონ მათი ნომინალური სიმძლავრე (მაგ., 120კვტ, 360კვტ ან მეტი), რაც პირდაპირ აისახება საჩარჯის უსაფრთხოებაზე და მომხმარებლის გამოცდილებაზე.

Ამჟამად საჩარჯი სადგურების თერმული მართვისთვის ძირეულად ორი ტექნიკური მიდგომა გამოიყენება: ჰაერით გაგრილება და სითხით გაგრილება :

1. ძალით გაგრილებული რადიატორები: ეს არის ადრეული თაობისა და საშუალო-დაბალი სიმძლავრის საჩარჯი სადგურების გავრცელებული ამოხსნა. მისი პრინციპი გულისხმობს სიმძლავრის კომპონენტებისა და ჰაერის შორის კონტაქტური ზედაპირის გაზრდას გაგრილების ფინების საშუალებით, შემდეგ კი შეიძლება გამოყენებულ იქნას ვენტილატორები ძალით გამოწვეული კონვექციური თბოგაცვლისთვის. ამ მიდგომას ახასიათებს მარტივი სტრუქტურა და დაბალი ღირებულება, თუმცა მისი გაგრილების ეფექტიანობა შეზღუდულია, ვენტილატორის ხმაური მნიშვნელოვანია და ის გარემოს მტვრის მიმართ მგრძნობიარეა, რაც ამყარებს მაღალი სიმძლავრის სიმჭიდროვის განვითარების მოთხოვნების დაკმაყოფილების სირთულეს.

2. სითხით გაგრილებადი სისტემები: სიმძლავრის მაღალი მაჩვენებლის სწრაფი მუხტვის მოწყობილობებისთვის (როგორც წესი, 150კვ-ზე მეტი), სითხით გაგრილება გახდა მთავარი მიდგომა. ამ სისტემაში სითხით გაგრილებადი პლატები მჭიდროდ ე touchingება სითბოს გამომუშავებულ კომპონენტებს. სითბოს შთანთქმის შემდეგ, გამაგრილებელი სითხე გადააქვს იგი დაშორებულ სითხე-სითხე ან სითხე-ჰაერის თბოგამცვლელს (ძირეულ რადიატორს) გასაფანტად. სითხით გაგრილება ბევრად უკეთესია ჰაერით გაგრილებაზე ეფექტურობით, უფრო კომპაქტურია, უზრუნველყოფს დამცავ დახურულ გარსს მნიშვნელოვანი შიდა კომპონენტებისთვის და მნიშვნელოვნად ამცირებს ხმაურს. ამჟამად ულტრასწრაფი მუხტვის მოწყობილობები სითხით გაგრილებას მუხტვის იარაღის კაბელზეც კი ვრცელდება, რაც უზრუნველყოფს უსაფრთხოებას და მსუბუქ კონსტრუქციას მაღალი დენის პირობებში.

Სიმძლავრის ელექტრონიკისა და ახალი ენერგეტიკული სისტემების სწრაფმა განვითარებამ გადამჭიმავების მიმართ შესრულების მოთხოვნები გაზარდა. ოპტიმიზებული დიზაინის, მასალის გულწრფელი შერჩევის და ინტელექტუალური კონტროლის საშუალებით გადამჭიმავები თბოს მართვის გამოწვევებს ეფექტურად ამოგვიხსნიან, ასევე ამაღლებენ სისტემის ეფექტიანობას, გადიდებენ კომპონენტების სიცოცხლის ხანგრძლივობას და უზრუნველყოფენ ახალი ენერგეტიკის ტექნოლოგიების მდგრად განვითარებას. მომავალში, მასალათმცოდნეობისა და თბოს მართვის ტექნიკების უწყვეტი პროგრესით ერთად, გადამჭიმავები ახალი ენერგეტიკის ინდუსტრიის გამომრიცხავად აუცილებელ ბირთვში იქცევიან და მტკიცე ტექნიკურ მხარდაჭერას უწევენ მწვანე ენერგეტიკული გადასვლის მიღწევაში.