da nun der sommer kommt und die arbeit für die wr steigt,
ist die temperatur-frage für mich (und alle) gekommen!
bei meinem kyocera 5.4, messe (solarlog) ich zur zeit spitzenwerte von 65C°, ist das zuviel?
bei dem sma wird eine messung durch solarlog leider nicht unterstützt. beim sb 2100tl ist der kühlkörper aber schon sehr warm (heiß).
hat vielleicht jemand erfahrungswerte ab wann es für die wr kritisch wird, die alterung beschleunigt wird und die leistung nachlässt (phasenverschiebung)?
ab welcher temperatur wird beim smc 6000tl die lüfter zugeschalten?
Kühlung & Wechselrichterlebensdauer war hier schon wiederholt Thema hier und...
... was ist eigentlich dabei herausgekommen?
Aus der Sicht eines Besitzers eines SB5000-TL mal betrachtet.
1. Es gibt auch bei einem Temperaturfühler im WR keine gute Möglichkeit abzuschätzen, was "die" Temperatur für die Komponenten tatsächlich bedeutet, da die Position des Temperaturfühlers bestimmt nicht an den ausfallkritischen Komponenten direkt sitzt. Es ist schon ein Hinweis....
2. Kritisch können Kondensatoren sein (und es gibt immer noch WR-Hersteller, die für max. 85°C spezifizierte Kondensatoren verwenden), aber auch und gerade die Leistungshalbleiter. Thermographien von WR in der Photon zeigen in Hinblick auf Kondensatoren erhebliche Unterschiede im Wärmebild, es liegt als auch in der Auswahl des "richtigen" Kondensators/ der richtigen Schaltung um Wärme schon zu vermeiden.
3. Wärme entsteht um so weniger im Wechselrichter, je besser der Wirkungsgrad der Umwandlung ist. Eine SMC 6000 TL sollte ingesamt weniger Wärme erzeugen als ein SB 4200TL...
4. Die passive Kühlung bei SB-WR führt zu einer Erwärmung der Kühlkörper, die deutlich spürbar ist (gefühlt heiß!).
5. Für den SB 5000 TL unter Vollast mit einem Wirkungsgrad von 94% muß ca. 300W Verlust wegtransportiert werden. Im einfachen Fall fallen je Kühlkörper ca. 150W an, was zu ca. 30°C Temperaturerhöhung (gemessen) zur Luft führt. Wenn man dies mit einem Datenblatt für Kühlkörper mit ähnlichem Design vergleicht, entspricht dies der Erwartung (35°C).
6. Würde bei passiver Kühlung im Gehäuse eine Temperatur erwarten, die über dem der Kühlkörper liegt, hängt aber vom Wärmeabtransport durch das Gehäuse ab.
7. Eine Zwangsbelüftung, wie viele WR sie haben, garantiert nicht unbedingt eine längerer Lebensdauer, da hier die Frage ist, ob der Luftstrom auch die wichtigen Teile kühlt.
Dein SB2100 muß max. 126W loswerden über einen quer installierten Kühlkörper. Würde mal tippen er wird auch nicht mehr als +35K über die Lufttemperatur schaffen.
Die höchsten Temperaturen im WR treten sicherlich im Sommer auf, die Arbeit für die WR wird in Spitzenzeiten jetzt aber eher wieder weniger wg. dem Tk der Module.
Halte 65°C im Wechselrichter nicht kritisch wenn dies die Temperatur der Leistungshalbleiter wiedergibt.
Denke mal die SMA-Geräte messen auch alle die interne Temperatur, macht aber keinen Sinn diese auszugeben, wenn die Interpretation nicht so einfach ist.
Gruß
fischkopp
_________________ mit 30x Solara 870TI (170W) & Sunnyboy 5000TL auf Photonenfang
Retrerni Fleißiges Mitglied
Angemeldet: 09.11.2007
Beiträge: 348
Verfasst am:
03.05.2008, 20:25
Sorry Fischkopp, Deine Aussagen kann ich leider nicht so und unkommentiert stehen lassen.
Fischkopp hat Folgendes geschrieben:
1. Es gibt auch bei einem Temperaturfühler im WR keine gute Möglichkeit abzuschätzen, was "die" Temperatur für die Komponenten tatsächlich bedeutet, da die Position des Temperaturfühlers bestimmt nicht an den ausfallkritischen Komponenten direkt sitzt. Es ist schon ein Hinweis....
Wenn der Hersteller sein Handwerk versteht, kann er schon zumindest für einen thermisch eingeschwungenen Zustand eine Korrelation bilden. Für den Nutzer ist dies aufgrund mangelnder Thermofühler, Thermokamera und fehlenden rekonstruierbaren Bedingungen (Laborbedinungen) i.d.R. nicht möglich.
Zitat:
2. Kritisch können Kondensatoren sein (und es gibt immer noch WR-Hersteller, die für max. 85°C spezifizierte Kondensatoren verwenden), aber auch und gerade die Leistungshalbleiter. Thermographien von WR in der Photon zeigen in Hinblick auf Kondensatoren erhebliche Unterschiede im Wärmebild, es liegt als auch in der Auswahl des "richtigen" Kondensators/ der richtigen Schaltung um Wärme schon zu vermeiden.
Definitives nein. Die Temperaturklasse von 105°C sollte in keinem WR nötig sein, und wenn doch, hat der Hersteller einen Designfehler. Wichtig ist die Lebensdauer der Elkos bei Temperatur, und hier sollten typischerweise die 85°C die max. Obergrenze sein. Ein kleines Beispiel: Wenn ein Hersteller 105° C Kondensatoren einsetzt, die dort nur eine Lebensdauer von 1kh haben, ist das für den Kunden deutlich schlechter als ein 85°C Typ mit 15kh. Ersteres ergibt nämlich nur eine ungefähre Lebensdauer von 8kh bei 85°C. Daher halte ich diesen Bewertungspunkt in der Photon für absoluten Schwachsinn. Zugegebenermaßen düfte selbiges Magazin bei teils kundenspezifischen Bauteilen Probleme haben, die auf 85°C bezogene Kondensatorlebensdauer zu ermitteln, welche ein belastbareres Kriterium wäre.
Zitat:
3. Wärme entsteht um so weniger im Wechselrichter, je besser der Wirkungsgrad der Umwandlung ist. Eine SMC 6000 TL sollte ingesamt weniger Wärme erzeugen als ein SB 4200TL...
Die Wärmeenergie ist zwar unterschiedlich, die Temperatur jedoch nicht zwangsweise. Das muss man auf die jeweilige Kühlkörpergröße bzw. dessen Entwärmungseigenschaft beziehen, die in diesem speziellen Beispiel allerdings gleich ist.
Zitat:
5. Für den SB 5000 TL unter Vollast mit einem Wirkungsgrad von 94% muß ca. 300W Verlust wegtransportiert werden. Im einfachen Fall fallen je Kühlkörper ca. 150W an, was zu ca. 30°C Temperaturerhöhung (gemessen) zur Luft führt. Wenn man dies mit einem Datenblatt für Kühlkörper mit ähnlichem Design vergleicht, entspricht dies der Erwartung (35°C).
Hier hätte ich dem Gerät sogar 95% zugetraut.
Zitat:
7. Eine Zwangsbelüftung, wie viele WR sie haben, garantiert nicht unbedingt eine längerer Lebensdauer, da hier die Frage ist, ob der Luftstrom auch die wichtigen Teile kühlt.
Jein. I.d.R. werden zwar nur die großen Wärmeerzeuger (IGBTs, Drosseln) direkt gekühlt, allerdings ergibt sich hierdurch eine indirekte Kühlung der restlichen Komponenten, da diese weniger Wärme der Erzeuger aufgrund der geringeren Temperaturdifferenz aufnehmen.
Zitat:
Die höchsten Temperaturen im WR treten sicherlich im Sommer auf, die Arbeit für die WR wird in Spitzenzeiten jetzt aber eher wieder weniger wg. dem Tk der Module.
Aus Sicht des WR ist nur die Verlustleistung pro Zeit interessant, welche im Sommer aufgrund der längeren Tage höher ist. Erschwerend kommt noch hinzu, dass die Umgebungstemperatur, die der WR sieht, dann auch noch höher ist und somit seine internen Verluste aufgrund des Temperaturkoeffizienten des Kupfers ebenfalls steigen.
Zitat:
Halte 65°C im Wechselrichter nicht kritisch wenn dies die Temperatur der Leistungshalbleiter wiedergibt.
Also als Innenraumtemperatur des WR halte ich den Wert auch für unkritisch. Allerdings werden die Leistungshalbler die von Dir genannte Temperaturschwelle schon nach wenigen Minuten bei Nennleistungsbetrieb des Gerätes deutlich überschreiten. Ein zugegebenermaßen schlechtes Beispiel ist der Sunville-WR im Photon-Test, welcher bei Raumtemperatur (!) & Nennleistung an den IGBTs schon etwa 120°C hatten. Selbige Temperatur würde ich dem IGBT-Gehäuse nicht einmal bei einer Umgebungstemperatur von 40°C zumuten. Um die 85-100°C werden es aber wohl bei allen Herstellern werden.
Zitat:
Denke mal die SMA-Geräte messen auch alle die interne Temperatur, macht aber keinen Sinn diese auszugeben, wenn die Interpretation nicht so einfach ist.
Yepp. Als Betreiber kann man sich zumindest bei den größeren deutschen Herstellern schon darauf verlassen, dass die Geräte schon rechtzeitig genug abregeln, bevor sie ihren Geist aufgeben...
Ciao
Retrerni
Felix_ Öfters hier
Angemeldet: 14.03.2008
Beiträge: 24
Verfasst am:
03.05.2008, 21:44
Yepp. Als Betreiber kann man sich zumindest bei den größeren deutschen Herstellern schon darauf verlassen, dass die Geräte schon rechtzeitig genug abregeln, bevor sie ihren Geist aufgeben...
genau darum alten WR auch ewig
Gruß Felix
steve65 Stammmitglied
Angemeldet: 05.06.2006
Beiträge: 48
Verfasst am:
04.05.2008, 19:54
Retrerni hat Folgendes geschrieben:
Definitives nein. Die Temperaturklasse von 105°C sollte in keinem WR nötig sein, und wenn doch, hat der Hersteller einen Designfehler. Wichtig ist die Lebensdauer der Elkos bei Temperatur, und hier sollten typischerweise die 85°C die max. Obergrenze sein. Ein kleines Beispiel: Wenn ein Hersteller 105° C Kondensatoren einsetzt, die dort nur eine Lebensdauer von 1kh haben, ist das für den Kunden deutlich schlechter als ein 85°C Typ mit 15kh. Ersteres ergibt nämlich nur eine ungefähre Lebensdauer von 8kh bei 85°C. Daher halte ich diesen Bewertungspunkt in der Photon für absoluten Schwachsinn. Zugegebenermaßen düfte selbiges Magazin bei teils kundenspezifischen Bauteilen Probleme haben, die auf 85°C bezogene Kondensatorlebensdauer zu ermitteln, welche ein belastbareres Kriterium wäre.
Hi
dem stimme ich zu, und setzte noch eins drauf. Ein 85 °C Elko kann sogar bei 85 °C Umgebungstemperatur unter Umständen mehr aushalten als ein 105 °C Elko, denn nicht nur die Temperaturklasse spielt eine Rolle, sondern auch die Spannungsfestigkeit der Elkos ist entscheidend und natürlich als Hauptkriterium der Strom im Elko. Ein in der Spannungsfestigkeit überdimensionierter Elko hat bei gleicher Strombelastbarkeit ebenfalls eine deutliche höhere Lebenserwartung als ein ausgelutschter Typ, egal welcher Temperaturklasse. Übel ist natürlich wenn Strom, Spannung und Temperatur ausgelutscht werden, dann bleibt nicht mehr viel übrig und es ist ein Designfehler.
Gruß
Steve
steve65 Stammmitglied
Angemeldet: 05.06.2006
Beiträge: 48
Verfasst am:
04.05.2008, 20:15
Fischkopp hat Folgendes geschrieben:
7. Eine Zwangsbelüftung, wie viele WR sie haben, garantiert nicht unbedingt eine längerer Lebensdauer, da hier die Frage ist, ob der Luftstrom auch die wichtigen Teile kühlt.
Halte 65°C im Wechselrichter nicht kritisch wenn dies die Temperatur der Leistungshalbleiter wiedergibt.
Hi
zum ersten Punkt hast Du sicherlich recht, ein WR auf Zwangskühlung ausgelegt, hat sicherlich ähnliche Bauteiltemperaturen als ein passiv Gekühlter, die Bauteile können aber kleiner sein. Große Vorteile kann man erreichen, wenn man einen passiv gekühlten WR mit einem Lüfter Zwangskühlt, das bringt deutlich tiefere Bauteiltemperaturen.
65 °C Halbleitertemperatur, den Wechselrichter zeigst Du mir der so ausgelegt ist. Ausgangspunkt 40 °C Umgebung, das ergibt bei einer passiven Kühlung mindestens 35 K Erhöhung am Kühlkörper eher mehr, zusätzlich rund 15 K Erhöhung zum Halbleiterträger, dann nochmal mindestens 10 K bis zum Chip, das sind dann 100 °C Junction, das wäre so das Optimum, es ist aber eher höher da die Bauteile selten so weit überdimensoniert werden.
Gruß
Steve
Mac_Paul Neu hier
Angemeldet: 05.05.2008
Beiträge: 3
Verfasst am:
05.05.2008, 22:50
Hi,
ich habe mir auch so meine Gedanken gemacht ob dem WR im Sommer vielleicht zu warm wird, hatte aber keine Lust auf viel basteln und anderen technischen Kram.
einfache Lösung:
* 2 12V-Lüfter aus einem alten PC-Netzteil ausgebaut
* 1 Solarmodul ca. 20cmx30cm für ca. 40€
Solarmodul neben die großen Module montiert, ein bisschen Kabel verlegt und die beiden Lüfter über dem Kühlkörper des WR angebracht. Nun wird der Kühlkörper entsprechend der Sonneneinstrahlung mehr oder weniger belüftet.
Ergebnis:
Die Temperatur des Kühlkörpers steigt bei starker Sonneneinstrahlung auf max. 37-38°C
Mir reicht diese Regelschleife und ich fühl mich wohler und mein WR sicher auch.
Ich habe, ebenso wie Mac_Paul, ein paar alte Lüfter aus einem Serverschrank angebaut. Allerdings werden die bei mir über einen kleinen Trafo, den ich manuell ein-/ausschalten muss, betrieben.
Schau mal in meiner Signatur. Auf der Webseite habe ich es ein klein wenig beschrieben. Denke mal, schaden wird es auf jeden Fall nicht und die Stromkosten (siehe Tabelle) halten sich in Grenzen.
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