ผลกระทบจากความผันผวนของแรงดันไฟฟ้าในวงจรต่อการประสานงานของเทอร์โมคัปเปิลและท่อทำความร้อนจากแสงอาทิตย์
แรงดันไฟฟ้าของกริดที่ไม่เสถียรเป็นปัจจัยด้านสิ่งแวดล้อมที่พบบ่อยสำหรับระบบทำน้ำร้อนด้วยพลังงานแสงอาทิตย์ที่ติดตั้งในพื้นที่ชนบท พื้นที่เชิงพาณิชย์ชานเมือง และจุดชมวิวที่ห่างไกล ความผันผวนของแรงดันไฟฟ้าสูงสุดและรางในชั่วโมงการใช้พลังงานสูงสุดมักทำให้เกิดการทำงานที่ผิดปกติของระบบทำความร้อนเสริมจากแสงอาทิตย์ การแก้ไขปัญหาส่วนใหญ่มุ่งเน้นไปที่ปัญหาวงจรท่อทำความร้อน โดยไม่คำนึงถึงความไวของเทอร์โมคัปเปิลต่อความผันผวนของแรงดันไฟฟ้า ซึ่งเป็นปัจจัยหลักที่นำไปสู่ความผิดปกติของการประสานงานของระบบ
ท่อทำความร้อนเฉพาะพลังงานแสงอาทิตย์มีความต้านทานความผันผวนของแรงดันไฟฟ้าที่ดีเยี่ยมหลังจากการปรับปรุงโครงสร้างอย่างมืออาชีพ แกนทำความร้อนโลหะผสมนิกเกิล-และการออกแบบวงจรที่สมดุลทำให้ท่อทำความร้อนสามารถรักษาเอาต์พุตกำลังทำความร้อนที่เสถียรภายในช่วงแรงดันไฟฟ้า 160V ถึง 240V เพื่อหลีกเลี่ยงไม่ให้ไฟฟ้าดับในทันทีซึ่งเกิดจากการเปลี่ยนแปลงแรงดันไฟฟ้า อย่างไรก็ตาม เทอร์โมคัปเปิ้ลธรรมดามีความต้านทานแรงดันไฟฟ้าต่ำ และความผันผวนของแรงดันไฟฟ้าเล็กน้อยจะทำให้สัญญาณเทอร์โมอิเล็กทริกผิดเพี้ยนและความไม่เสถียรในการตรวจจับ
จากประสบการณ์การทดสอบภาคสนาม ความผันผวนของแรงดันไฟฟ้าไม่ได้สร้างความเสียหายโดยตรงต่อท่อทำความร้อนจากแสงอาทิตย์ แต่ทำลายความสัมพันธ์ในการประสานงานระหว่างเซ็นเซอร์และส่วนประกอบทำความร้อน สัญญาณเทอร์โมคัปเปิลที่บิดเบี้ยวจะส่งข้อมูลอุณหภูมิที่ไม่ถูกต้อง ทำให้ตัวควบคุมออกคำแนะนำในการทำความร้อนที่ไม่ถูกต้อง ท่อทำความร้อนทำงานภายใต้พารามิเตอร์พลังงานและอุณหภูมิที่ไม่ตรงกันเป็นเวลานาน ส่งผลให้ประสิทธิภาพลดลงและเร่งอายุมากขึ้น
แรงดันไฟฟ้าตกที่แอมพลิจูดสูง-ส่งผลให้เอาต์พุตสัญญาณเทอร์โมคัปเปิลไม่เพียงพอและเพิ่มข้อผิดพลาดในการตรวจจับ ส่งผลให้ท่อทำความร้อนให้ความร้อนอย่างต่อเนื่องที่พลังงานต่ำและไม่สามารถเข้าถึงอุณหภูมิที่ตั้งไว้ล่วงหน้า แรงดันไฟกระชากฉับพลันทำให้เกิดสัญญาณกระวนกระวายใจ ส่งผลให้ท่อทำความร้อนเปิดและปิดบ่อยครั้ง และสร้างการสูญเสียความเมื่อยล้าของแกนโลหะผสม เทอร์โมคัปเปิลแรงดันกว้างเฉพาะ-พลังงานแสงอาทิตย์-สามารถแก้ปัญหาเหล่านี้ได้อย่างมีประสิทธิภาพและรักษาความเสถียรของสัญญาณในสภาพแวดล้อมที่มีแรงดันไฟฟ้าผันแปร
ตารางต่อไปนี้แสดงประสิทธิภาพการประสานงานของเทอร์โมคัปเปิลและท่อทำความร้อนจากแสงอาทิตย์ภายใต้แอมพลิจูดความผันผวนของแรงดันไฟฟ้าที่แตกต่างกัน:
|
ช่วงความผันผวนของแรงดันไฟฟ้า |
ข้อผิดพลาดเทอร์โมคัปเปิลแรงดันกว้าง- |
ข้อผิดพลาดของเทอร์โมคัปเปิ้ลสามัญ |
ความเสถียรของพลังงานท่อความร้อน |
สถานะการประสานงานของระบบ |
|---|---|---|---|---|
|
210V-230V (ความผันผวนเล็กน้อย) |
±0.4 องศา |
±1.1 องศา |
มั่นคง |
การประสานงานอย่างสมบูรณ์/ไม่ตรงกันเล็กน้อย |
|
190V-240V (ความผันผวนปานกลาง) |
±0.7 องศา |
±2.4 องศา |
ความเสถียรขั้นพื้นฐาน |
การประสานงานที่ดี / ไม่ตรงกันอย่างเห็นได้ชัด |
|
170V-240V (ความผันผวนมาก) |
±0.9 องศา |
±4.1 องศา |
การลดทอนพลังงานเล็กน้อย |
ไม่ตรงกันเล็กน้อย / ความผิดปกติรุนแรง |
|
160V-240V (ความผันผวนมากเป็นพิเศษ) |
±1.2 องศา |
±6.3 องศา |
การดำเนินงานที่ใช้พลังงานต่ำ |
การประสานงานขั้นพื้นฐาน / ความเสี่ยงต่ออัมพาตของระบบ |
สำหรับพื้นที่ที่มีแรงดันไฟฟ้ากริดไม่เสถียร จะต้องจับคู่เทอร์โมคัปเปิ้ลปรับแรงดันไฟฟ้าแบบกว้าง-กับท่อทำความร้อนจากแสงอาทิตย์ การทำงานร่วมกันของเซ็นเซอร์ป้องกัน-การผันผวนและท่อทำความร้อนที่ต้านทานแรงดันไฟฟ้า-ทำให้เกิดระบบป้องกัน-การรบกวนที่เสถียร ช่วยให้มั่นใจได้ถึงการจ่ายน้ำร้อนตามปกติในสภาพแวดล้อมการจ่ายไฟที่ซับซ้อน
การตรวจจับแรงดันไฟฟ้าวงจรปกติและการตรวจสอบประสิทธิภาพของเซ็นเซอร์สามารถขจัดข้อผิดพลาดในการประสานงานที่ซ่อนอยู่ได้ การกำหนดค่าแบบปรับแรงดันไฟฟ้าแบบมืออาชีพช่วยเพิ่มความสามารถในการปรับตัวด้านสิ่งแวดล้อมของระบบทำความร้อนเสริมพลังงานแสงอาทิตย์
รูปแบบการจับคู่ต้าน{0}}การผันผวนที่กำหนดเองสามารถออกแบบได้ตามลักษณะของแหล่งจ่ายไฟในระดับภูมิภาค เพื่อให้แน่ใจว่าเทอร์โมคัปเปิลและท่อทำความร้อนจากแสงอาทิตย์จะทำงานร่วมกันอย่างมีเสถียรภาพในระยะยาว
