1. 温度ディレーティングとは何ですか?
ディレーティングとは、インバータの電力を制御して低減することです。通常動作では、インバータは最大電力点で動作します。この動作点では、PV電圧とPV電流の比が最大電力となります。最大電力点は、日射量とPVモジュール温度に応じて常に変化します。
温度ディレーティングは、インバータ内の敏感な半導体の過熱を防ぎます。監視対象部品が許容温度に達すると、インバータは動作点を低い電力レベルに切り替えます。電力は段階的に低減されます。極端な場合には、インバータは完全に停止します。敏感な部品の温度が再び臨界値を下回ると、インバータは最適な動作点に戻ります。
Renac製品はすべて、一定の温度までは最大出力・最大電流で動作します。この温度を超えると、デバイスの損傷を防ぐため、定格出力を下げて動作する場合があります。この技術ノートでは、Renacインバータのディレーティング特性、温度ディレーティングの原因、そしてそれを防ぐ方法についてまとめています。
注記
文書内のすべての温度は周囲温度を指します。
2. Renacインバータのディレーティング特性
単相インバータ
以下のインバータモデルは、下表に記載されている温度までは最大出力・最大電流で動作し、下表のグラフに示すように、113°F/45°Cまでは定格出力が低下して動作します。グラフは、温度に対する電流の減少を示しています。実際の出力電流は、インバータのデータシートに記載されている最大電流を超えることはありませんが、国や電力網ごとのインバータモデルの定格によっては、下表に示されている値よりも低くなる場合があります。
三相インバーター
以下のインバータモデルは、下表に記載されている温度までは最大出力・最大電流で動作し、下表のグラフに示すように、45℃（113°F）、35℃（95℉）、または50℃（120°F）までは定格出力が低下して動作します。グラフは、温度に対する電流（電力）の減少を示しています。実際の出力電流は、インバータのデータシートに記載されている最大電流を超えることはありません。また、国や電力網ごとのインバータモデルの定格によっては、下表のグラフよりも低くなる場合があります。
ハイブリッドインバータ
以下のインバータモデルは、下表に記載されている温度までは最大出力・最大電流で動作し、下表のグラフに示すように、113°F/45°Cまでは定格出力が低下して動作します。グラフは、温度に対する電流の減少を示しています。実際の出力電流は、インバータのデータシートに記載されている最大電流を超えることはありませんが、国や電力網ごとのインバータモデルの定格によっては、下表に示されている値よりも低くなる場合があります。
3. 温度ディレーティングの理由
温度低下は、次のようなさまざまな理由で発生します。
- 設置条件が不適切であるため、インバーターは熱を放散できません。
- インバーターは直射日光下、または十分な熱放散を妨げる高い周囲温度で動作します。
- インバータはキャビネット、クローゼット、またはその他の狭い密閉空間に設置されています。限られたスペースではインバータの冷却は適切に行われません。
- PV アレイとインバータが一致していません (PV アレイの電力とインバータの電力の比較)。
- インバータの設置場所が標高の条件に合わない場合（例：最大動作高度の範囲内、または平均海面以上の高度。インバータの取扱説明書の「技術データ」セクションを参照）、高高度では空気の密度が低くなり、部品の冷却能力が低下するため、温度ディレーティングが発生する可能性が高くなります。
4. インバータの放熱
Renacインバータは、その出力と設計に合わせて設計された冷却システムを備えています。冷却インバータは、ヒートシンクとファンを通じて熱を大気中に放散します。
デバイスが筐体の放熱能力を超える熱を発生すると、内部ファンが作動します（ヒートシンクの温度が70℃に達するとファンが作動します）。ファンは筐体の冷却ダクトを通して空気を吸い込みます。ファンは速度制御されており、温度が上昇するにつれて回転速度が速くなります。冷却の利点は、温度が上昇してもインバータが最大電力を供給し続けられることです。インバータは、冷却システムが能力の限界に達するまで出力が低下しません。
熱が適切に放散されるようにインバータを設置することで、温度低下を回避できます。
- インバーターは涼しい場所に設置する(たとえば、屋根裏部屋ではなく地下室など)、周囲の温度と相対湿度は次の要件を満たす必要があります。
- インバーターをキャビネット、クローゼット、またはその他の狭い密閉された場所に設置しないでください。ユニットから発生する熱を放散するために十分な空気循環を確保する必要があります。
- インバーターを直射日光にさらさないでください。屋外に設置する場合は、日陰に置くか、屋根の上に設置してください。
- 設置マニュアルに記載されているように、隣接するインバータやその他の物体との最小間隔を維持してください。設置場所で高温になる可能性がある場合は、間隔を広げてください。
- インバータを複数設置する場合は、放熱スペースを十分に確保するために、インバータの周囲に十分なスペースを確保してください。
5. 結論
Renac インバータには、その電力と設計に合わせた冷却システムが備わっており、温度低下はインバータに悪影響を及ぼしませんが、インバータを正しく設置することで温度低下を回避できます。
