سولر انورٹرز کے لیے گرمی کی کھپت کی ٹیکنالوجیز کیا ہیں؟

سولر انورٹرز کے لیے گرمی کی کھپت کی ٹیکنالوجیز کیا ہیں؟

1. قدرتی کولنگ ٹیکنالوجی

1.1 کام کرنے کا اصول
قدرتی کولنگ ٹیکنالوجی شمسی توانائی کے انورٹرز کے لیے گرمی کو ختم کرنے کا ایک بنیادی طریقہ ہے، جو گرمی کی کھپت کو حاصل کرنے کے لیے بنیادی طور پر ہوا کی قدرتی نقل و حرکت پر انحصار کرتی ہے۔سولر انورٹرزآپریشن کے دوران گرمی پیدا کریں، جس سے ارد گرد کی ہوا کا درجہ حرارت بڑھ جائے گا، اس طرح گرم ہوا بنتی ہے۔ چونکہ گرم ہوا کی کثافت ٹھنڈی ہوا سے کم ہے، گرم ہوا قدرتی طور پر بڑھے گی، اور ٹھنڈی ہوا ایک کنویکشن سائیکل بنانے کے لیے بھر جائے گی۔ یہ کنویکشن سائیکل انورٹر کے اندر کی حرارت کو بیرونی ماحول تک پہنچا سکتا ہے، اس طرح گرمی کی کھپت کو حاصل کیا جا سکتا ہے۔
قدرتی کولنگ ٹیکنالوجی کو اضافی بجلی کے آلات کی ضرورت نہیں ہوتی، جیسے پنکھے یا پمپ، اس لیے اس میں سادہ ساخت، کم لاگت اور اعلیٰ وشوسنییتا کے فوائد ہیں۔ تاہم، اس کی گرمی کی کھپت کی کارکردگی نسبتاً کم ہے، اور یہ بنیادی طور پر کم گرمی پیدا کرنے یا کم محیطی درجہ حرارت والے مواقع کے لیے موزوں ہے۔ عملی ایپلی کیشنز میں، قدرتی ٹھنڈک کے اثر کو بہتر بنانے کے لیے، کچھ معاون اقدامات عام طور پر اپنائے جاتے ہیں۔ مثال کے طور پر، انورٹر کیسنگ کے ڈیزائن کو بہتر بنا کر اور ہیٹ سنک کی سطح کے رقبے کو بڑھا کر، ہوا اور انورٹر کیسنگ کے درمیان رابطے کے علاقے کو مؤثر طریقے سے بڑھایا جا سکتا ہے، اس طرح گرمی کی کھپت کی کارکردگی کو بہتر بنایا جا سکتا ہے۔ اس کے علاوہ، انورٹر کی تنصیب کی پوزیشن کی ایک معقول ترتیب اس بات کو یقینی بنانے کے لیے کہ ہوا کے بہاؤ کے لیے اس کے ارد گرد کافی جگہ موجود ہے، قدرتی ٹھنڈک کے اثر کو بہتر بنانے میں بھی مدد کر سکتی ہے۔

2. زبردستی ایئر کولنگ ٹیکنالوجی

2.1 پنکھے کی گرمی کی کھپت کا اصول
جبری ہوا کولنگ ٹیکنالوجی سولر انورٹرز میں گرمی کو ختم کرنے کے اہم طریقوں میں سے ایک ہے۔ اس کا بنیادی مقصد ہوا کے بہاؤ کو مجبور کرنے اور انورٹر کے اندر گرمی کی کھپت کو تیز کرنے کے لیے پنکھے استعمال کرنا ہے۔ پنکھا گھوم کر ہوا کا بہاؤ پیدا کرتا ہے، انورٹر کے اندر کی گرم ہوا کو تیزی سے خارج کرتا ہے، اور ایک موثر کنویکشن ہیٹ ایکسچینج کے عمل کو بنانے کے لیے بیرونی ٹھنڈی ہوا متعارف کرواتا ہے۔ مطالعات سے پتہ چلتا ہے کہ زبردستی ہوا کولنگ کی گرمی کی کھپت کی کارکردگی قدرتی کولنگ کے مقابلے میں کئی گنا زیادہ ہے، خاص طور پر بڑی گرمی پیدا کرنے والے انورٹرز کے لیے موزوں ہے۔ مثال کے طور پر، 10 کلو واٹ کی طاقت والے سولر انورٹر میں، جبری ایئر کولنگ ٹیکنالوجی استعمال کرنے کے بعد، اس کا اندرونی درجہ حرارت قدرتی کولنگ کے مقابلے میں تقریباً 20 ℃ تک کم کیا جا سکتا ہے، جس سے انورٹر کے استحکام اور سروس لائف میں نمایاں بہتری آتی ہے۔
2.2 ایئر ڈکٹ ڈیزائن کی اصلاح
جبری ہوا کولنگ کے اثر کے لیے ایئر ڈکٹ ڈیزائن بہت اہم ہے۔ معقول ایئر ڈکٹ لے آؤٹ اس بات کو یقینی بنا سکتا ہے کہ ہوا کا بہاؤ انورٹر کے ذریعے آسانی سے اور مؤثر طریقے سے گزرتا ہے، ہوا کے بہاؤ کے شارٹ سرکٹ یا مقامی بنور کے رجحان سے بچتا ہے۔ اصل ڈیزائن میں، کمپیوٹیشنل فلوڈ ڈائنامکس (CFD) سافٹ ویئر عام طور پر نقلی تجزیہ کے لیے استعمال کیا جاتا ہے تاکہ ہوا کی نالی کی شکل اور سائز کو بہتر بنایا جا سکے۔ مثال کے طور پر، انورٹر کے اندر گائیڈ پلیٹ لگا کر، ہوا کے بہاؤ کو پہلے سے طے شدہ راستے پر بہنے کے لیے رہنمائی کی جا سکتی ہے، جس سے گرمی کی تقسیم زیادہ یکساں ہو جاتی ہے۔ اس کے علاوہ، ملٹی چینل ایئر ڈکٹ ڈیزائن ہوا کے بہاؤ کے علاقے کو بڑھا سکتا ہے اور گرمی کی کھپت کی کارکردگی کو مزید بہتر بنا سکتا ہے۔ تجربات سے پتہ چلتا ہے کہ آپٹمائزڈ ایئر ڈکٹ ڈیزائن انورٹر کی حرارت کی کھپت کی کارکردگی کو 30 فیصد سے زیادہ بہتر بنا سکتا ہے، جس سے گرمی کی خرابی کی وجہ سے ناکامی کی شرح کو مؤثر طریقے سے کم کیا جا سکتا ہے۔

3. مائع کولنگ ٹیکنالوجی

3.1 کولنٹ کی گردش کا اصول
مائع کولنگ ٹیکنالوجی کولنٹ کی گردش کے ذریعے سولر انورٹر کے ذریعے پیدا ہونے والی حرارت کو جذب اور ختم کر دیتی ہے۔ جب کولنٹ نظام میں گردش کرتا ہے، تو یہ انورٹر کے حرارت پیدا کرنے والے اجزاء سے گزرتا ہے، اور حرارت جذب کرنے کے بعد درجہ حرارت بڑھ جاتا ہے۔ اس کے بعد، کولنٹ ریڈی ایٹر میں داخل ہوتا ہے، جہاں یہ ارد گرد کے ماحول کے ساتھ گرمی کا تبادلہ کرتا ہے اور گرمی کو ہوا میں پھیلا دیتا ہے، اس طرح گرمی کی منتقلی اور کھپت حاصل ہوتی ہے۔ گردش کا یہ عمل مؤثر طریقے سے انورٹر کے اندر کی حرارت کو ہٹا سکتا ہے اور سامان کو مناسب درجہ حرارت کی حد کے اندر چلا سکتا ہے۔ ایئر کولنگ ٹیکنالوجی کے مقابلے میں، مائع کولنگ ٹیکنالوجی میں گرمی کی کھپت کی کارکردگی زیادہ ہے، خاص طور پر ہائی پاور اور ہائی ڈینسٹی سولر انورٹرز کے لیے موزوں ہے۔ مثال کے طور پر، 50 کلو واٹ سے زیادہ پاور والے بڑے سولر انورٹرز میں، مائع کولنگ ٹیکنالوجی 50 ℃ سے نیچے کے اندرونی درجہ حرارت کو کنٹرول کر سکتی ہے، جبکہ ایئر کولنگ ٹیکنالوجی کو اتنے کم درجہ حرارت تک پہنچنے میں مشکل ہو سکتی ہے۔ اس کے علاوہ، مائع کولنگ ٹیکنالوجی میں اعلی تھرمل چالکتا ہے، اور کولنٹ کی مخصوص حرارت کی گنجائش بڑی ہے، جو زیادہ گرمی جذب کر سکتی ہے، جس سے گرمی کی کھپت کا عمل زیادہ مستحکم اور موثر ہوتا ہے۔
3.2 مائع کولنگ سسٹم کی ترکیب
مائع کولنگ سسٹم بنیادی طور پر کولنٹ، کولنگ پلیٹ، سرکولیشن پمپ، ریڈی ایٹر اور پائپ لائن پر مشتمل ہوتا ہے۔ کولنٹ مائع کولنگ سسٹم کا بنیادی ذریعہ ہے، عام طور پر پانی، ایتھیلین گلائکول یا خصوصی کولنٹ، جس میں اچھی تھرمل چالکتا اور کیمیائی استحکام ہوتا ہے۔ کولنگ پلیٹ گرمی کو کولنٹ میں منتقل کرنے کے لیے انورٹر کے حرارت پیدا کرنے والے اجزاء سے براہ راست رابطے میں ہے۔ یہ عام طور پر اعلی تھرمل چالکتا کے ساتھ تانبے یا ایلومینیم سے بنا ہوتا ہے۔ سرکولیشن پمپ کولنٹ کی گردش کے لیے طاقت فراہم کرتا ہے تاکہ یہ یقینی بنایا جا سکے کہ کولنٹ مسلسل بہہ سکتا ہے۔ ریڈی ایٹر وہ جگہ ہے جہاں کولنٹ ہوا کے ساتھ حرارت کا تبادلہ کرتا ہے، اور عام طور پر گرمی کی کھپت کے علاقے کو بڑھانے اور گرمی کی کھپت کی کارکردگی کو بہتر بنانے کے لیے فن کا ڈھانچہ اپناتا ہے۔ پائپ لائن کو نظام کے مختلف اجزاء کو جوڑنے کے لیے استعمال کیا جاتا ہے تاکہ کولنٹ کے ہموار بہاؤ کو یقینی بنایا جا سکے۔ ایک مکمل مائع کولنگ سسٹم موثر گرمی کی کھپت اور مستحکم آپریشن حاصل کرسکتا ہے۔ مثال کے طور پر 30 کلو واٹ سولر انورٹر کے مائع کولنگ سسٹم کو لے کر، کولنٹ کی گردش کے بہاؤ کی شرح 5 لیٹر فی گھنٹہ ہے، ریڈی ایٹر کا حرارت کی کھپت کا رقبہ 0.5 مربع میٹر ہے، اور نظام انورٹر کے زیادہ سے زیادہ درجہ حرارت کو 45 ° C پر کنٹرول کر سکتا ہے۔ ایئر کولنگ ٹیکنالوجی کے مقابلے میں، گرمی کی کھپت کی کارکردگی میں تقریباً 50 فیصد اضافہ ہوا ہے، جو انورٹر کی کارکردگی اور وشوسنییتا کو نمایاں طور پر بہتر بناتا ہے۔

4. گرمی پائپ گرمی کی کھپت ٹیکنالوجی
4.1 ہیٹ پائپ کے کام کرنے کا اصول
ہیٹ پائپ ایک موثر حرارت کی منتقلی کا عنصر ہے، اور اس کا کام کرنے والا اصول اندرونی کام کرنے والے مائع کے مرحلے میں تبدیلی کے عمل پر مبنی ہے۔ ہیٹ پائپ کے اندر کو ایک خاص خلا میں نکالا جاتا ہے اور مناسب مقدار میں کام کرنے والے مائع سے بھرا جاتا ہے۔ جب ہیٹ پائپ کے ایک سرے کو گرم کیا جاتا ہے تو کام کرنے والا مائع گرمی کو جذب کرتا ہے اور بخارات بن کر بھاپ بن جاتا ہے۔ تھوڑے سے دباؤ کے فرق کی وجہ سے بھاپ دوسرے سرے (کنڈینسیشن سیکشن) کی طرف بہتی ہے، کنڈینسیشن سیکشن میں گرمی جاری کرتی ہے، اور دوبارہ مائع میں گاڑھا ہو جاتی ہے۔ اس کے بعد مائع ایک سائیکل کو مکمل کرنے کے لیے کیپلیری فورس یا کشش ثقل کے ذریعے بخارات کے حصے میں واپس چلا جاتا ہے۔ یہ عمل ہیٹ پائپ کو گرمی کو گرم سرے سے سرد سرے تک تیزی سے منتقل کرنے کے قابل بناتا ہے، اور اس کی تھرمل چالکتا 10^4 - 10^6 W/(m·K) تک ہو سکتی ہے، جو عام دھاتی مواد سے بہت زیادہ ہے۔ مثال کے طور پر، سولر انورٹر میں، ہیٹ پائپ پاور ڈیوائس سے پیدا ہونے والی حرارت کو ریڈی ایٹر میں تیزی سے منتقل کر سکتا ہے، تاکہ پاور ڈیوائس کے درجہ حرارت کو مؤثر طریقے سے کنٹرول کیا جا سکے۔ گرمی کی کھپت کے روایتی طریقوں کے مقابلے میں، ہیٹ پائپ ہیٹ ڈسپیشن ٹیکنالوجی میں گرمی کی منتقلی کی اعلی کارکردگی، کمپیکٹ ڈھانچہ اور اعلی وشوسنییتا کے فوائد ہیں۔ یہ اعلی طاقت کی کثافت اور محدود جگہ کے حالات کے تحت سولر انورٹرز کی گرمی کی کھپت کے مسئلے کو مؤثر طریقے سے حل کر سکتا ہے۔
4.2 ہیٹ پائپ کا مواد اور ڈھانچہ
گرمی کے پائپوں کی کارکردگی زیادہ تر ان کے مواد اور ساخت پر منحصر ہے۔ ہیٹ پائپ کا شیل عام طور پر دھاتی مواد سے بنا ہوتا ہے جس میں اعلی تھرمل چالکتا اور اچھی میکانکی خصوصیات ہوتی ہیں، جیسے کاپر یا ایلومینیم۔ تانبے میں اعلی تھرمل چالکتا اور کام کرنے والے سیال کے ساتھ اچھی مطابقت ہے، لیکن اس کی کثافت زیادہ ہے۔ ایلومینیم میں کم کثافت اور ہلکا وزن ہے، لیکن نسبتاً کم تھرمل چالکتا ہے۔ درخواست کے مختلف منظرناموں اور ضروریات کے مطابق مناسب مواد کا انتخاب کیا جا سکتا ہے۔ حرارت کے پائپ کے اندر کام کرنے والا مائع عام طور پر پانی، ایتھنول، ایسٹون وغیرہ ہوتا ہے۔ ان مائعات میں ابلتا ہوا نقطہ کم اور بخارات کی اونچی حرارت ہوتی ہے، اور درجہ حرارت کے چھوٹے فرق کے تحت موثر مرحلے میں حرارت کی منتقلی کو حاصل کر سکتے ہیں۔ ہیٹ پائپ کی ساخت میں بنیادی طور پر بخارات کا سیکشن، موصلیت کا سیکشن اور گاڑھا ہونا شامل ہوتا ہے۔ بخارات کا سیکشن وہ حصہ ہے جہاں ہیٹ پائپ گرمی کو جذب کرتا ہے، اور عام طور پر کیپلیری ڈھانچے کے ساتھ ڈیزائن کیا جاتا ہے، جیسے سینٹرڈ میٹل پاؤڈر، گرووز وغیرہ، مائع کی کیپلیری قوت کو بڑھانے اور مائع کے ریفلکس کو فروغ دینے کے لیے۔ کنڈینسیشن سیکشن وہ حصہ ہے جہاں ہیٹ پائپ گرمی جاری کرتا ہے، اور اس کا ساختی ڈیزائن گرمی کی کھپت کے لیے سازگار ہونا چاہیے، جیسے کہ فن کے ڈھانچے کا استعمال۔ موصلیت کے حصے کا کام گرمی کے پائپ کی لمبائی کی سمت میں گرمی کی منتقلی کو کم کرنا اور گرمی کے پائپ کی حرارت کی منتقلی کی کارکردگی کو بہتر بنانا ہے۔ اس کے علاوہ، گرمی کے پائپ کو مختلف ضروریات کے مطابق بھی بہتر بنایا جا سکتا ہے، جیسے کہ گرمی کی کھپت کی کارکردگی کو مزید بہتر بنانے کے لیے مائکرو چینل ہیٹ پائپ، ہیٹ پائپ اری اور دیگر ڈھانچے کا استعمال۔ سولر انورٹرز کی حرارت کی کھپت کے اطلاق میں، ہیٹ پائپوں کے مواد اور ڈھانچے کا مناسب انتخاب اور ڈیزائن ہیٹ پائپوں کے حرارت کی کھپت کے فوائد کو پورا کر سکتا ہے اور مختلف کام کرنے والے حالات میں انورٹر کی گرمی کی کھپت کی ضروریات کو پورا کر سکتا ہے۔

5. نئے گرمی کی کھپت کے مواد کی درخواست

5.1 ایلومینیم کھوٹ ہیٹ سنک
ایلومینیم کھوٹ ہیٹ سنک سولر انورٹرز کی گرمی کی کھپت کے میدان میں بڑے پیمانے پر استعمال ہوتے ہیں۔ ایلومینیم کھوٹ میں کم کثافت اور ہلکے وزن کی خصوصیات ہیں، جو انسٹال اور نقل و حمل میں آسان ہے۔ اس کی تھرمل چالکتا زیادہ ہے، اور یہ گرمی کو ہیٹ سنک کی سطح پر تیزی سے منتقل کر سکتا ہے اور ہوا کے ساتھ گرمی کا تبادلہ کر سکتا ہے۔ مثال کے طور پر، 6063 ایلومینیم مرکب سے بنے ہیٹ سنک کی تھرمل چالکتا 200-237 W/(m·K) تک پہنچ سکتی ہے۔ 5 کلو واٹ کی طاقت والے ایک چھوٹے سولر انورٹر میں، ایلومینیم الائے ہیٹ سنک استعمال کرنے کے بعد، آپریشن کے دوران آلات کا درجہ حرارت ہیٹ سنک کے بغیر اس سے تقریباً 30 ℃ کم ہوتا ہے، جو انورٹر کے استحکام اور سروس لائف کو مؤثر طریقے سے بہتر بناتا ہے۔ اس کے علاوہ، ایلومینیم الائے ہیٹ سنک کی پروسیسنگ ٹیکنالوجی بالغ ہے، لاگت نسبتاً کم ہے، اور یہ بڑے پیمانے پر پیداوار کے لیے موزوں ہے۔ سطح کے علاج کے عمل جیسے کہ انوڈائزنگ کے ذریعے، اس کی سنکنرن مزاحمت اور جمالیات کو بھی بہتر بنایا جا سکتا ہے، اور اس کے اطلاق کی حد کو مزید بڑھایا جا سکتا ہے۔
5.2 کاپر ہیٹ سنک
تانبے کے ہیٹ سنک اپنے بہترین تھرمل چالکتا کے ساتھ سولر انورٹرز کی گرمی کی کھپت میں اہم کردار ادا کرتے ہیں۔ تانبے کی تھرمل چالکتا زیادہ سے زیادہ 398 - 401 W/(m·K) ہے، جو کہ ایلومینیم کے مرکب سے بہت زیادہ ہے، اور گرمی کو زیادہ موثر طریقے سے چلا سکتی ہے۔ ہائی پاور ڈینسٹی سولر انورٹرز میں، جیسے کہ 20kW سے زیادہ کی طاقت والے آلات، تانبے کے ہیٹ سنک اعلی درجہ حرارت والے ماحول میں آلات کے مستحکم آپریشن کو یقینی بنانے کے لیے پاور ڈیوائسز کے ذریعے پیدا ہونے والی گرمی کو تیزی سے ختم کر سکتے ہیں۔ مثال کے طور پر، 25kW کے سولر انورٹر میں تانبے کے ہیٹ سنک کا استعمال کرنے کے بعد، اس کا اندرونی درجہ حرارت ایلومینیم الائے ہیٹ سنک کے مقابلے میں تقریباً 10℃ کم ہوتا ہے، جو انورٹر کی کارکردگی اور بھروسے کو نمایاں طور پر بہتر بناتا ہے۔ تاہم، تانبے کی کثافت، بھاری وزن، اور زیادہ قیمت ہوتی ہے، جو کچھ وزن اور لاگت سے متعلق حساس ایپلی کیشن کے منظرناموں میں اس کے استعمال کو محدود کرتی ہے۔ اس کے علاوہ، تانبے کے ہیٹ سنک کی پروسیسنگ کی مشکل نسبتاً بڑی ہے، اور ان کے معیار اور کارکردگی کو یقینی بنانے کے لیے درست پروسیسنگ ٹیکنالوجی کی ضرورت ہے۔
5.3 جامع ہیٹ سنک
کمپوزٹ ہیٹ سنک گرمی کی کھپت کے مواد کی ایک نئی قسم ہے جو حالیہ برسوں میں سولر انورٹر ہیٹ ڈسپیشن کے میدان میں آہستہ آہستہ ابھری ہے۔ جامع مواد عام طور پر مختلف خصوصیات کے ساتھ دو یا زیادہ مواد پر مشتمل ہوتا ہے، ہر مواد کے فوائد کو یکجا کرتا ہے۔ مثال کے طور پر، کاربن فائبر سے تقویت یافتہ جامع مواد میں اعلی طاقت، کم کثافت، اچھی تھرمل چالکتا اور بہترین سنکنرن مزاحمت ہوتی ہے۔ اس کی تھرمل چالکتا 150-300 W/(m·K) تک پہنچ سکتی ہے، جو گرمی کی کھپت کی کارکردگی کو یقینی بناتے ہوئے ریڈی ایٹر کے وزن کو مؤثر طریقے سے کم کر سکتی ہے۔ 10 کلو واٹ کے سولر انورٹر میں، کاربن فائبر ریئنفورسڈ کمپوزٹ ریڈی ایٹر استعمال کرنے کے بعد، آلات کا آپریٹنگ درجہ حرارت روایتی ایلومینیم الائے ریڈی ایٹر کے مقابلے میں تقریباً 15℃ کم ہوتا ہے، اور ریڈی ایٹر کا وزن تقریباً 30% کم ہو جاتا ہے۔ اس کے علاوہ، جامع ریڈی ایٹرز کو مختلف ضروریات کے مطابق بنایا جا سکتا ہے، اور گرمی کی کھپت کی کارکردگی اور مکینیکل خصوصیات کو مواد کی ساخت اور ساخت کو ایڈجسٹ کرکے بہتر بنایا جا سکتا ہے۔ تاہم، جامع ریڈی ایٹرز کی تیاری کا عمل نسبتاً پیچیدہ ہے اور لاگت زیادہ ہے۔ فی الحال، وہ بنیادی طور پر اعلی درجے کی سولر انورٹر مصنوعات میں استعمال ہوتے ہیں جن میں گرمی کی کھپت کی کارکردگی اور ہلکے وزن کی اعلی ضروریات ہیں۔

6. گرمی کی کھپت کی ٹیکنالوجی کا انتخاب اور اصلاح

6.1 مختلف طاقتوں والے انورٹرز کے لیے گرمی کی کھپت کے طریقوں کا انتخاب
شمسی توانائی کے انورٹرز کے لیے گرمی کی کھپت کے طریقوں کے انتخاب میں بجلی کے سائز، تنصیب کے ماحول اور لاگت جیسے عوامل پر جامع غور کرنے کی ضرورت ہے۔ مختلف پاور رینج والے انورٹرز کے لیے، گرمی کی کھپت کی مناسب ٹیکنالوجیز مختلف ہیں۔
کم طاقت والے انورٹرز (5 کلو واٹ سے کم): قدرتی کولنگ ٹیکنالوجی عام طور پر استعمال ہوتی ہے۔ اس قسم کا انورٹر کم گرمی پیدا کرتا ہے، اور قدرتی ٹھنڈک اس کی گرمی کی کھپت کی ضروریات کو پورا کر سکتی ہے۔ اس میں سادہ ساخت، کم قیمت اور اعلی وشوسنییتا کے فوائد بھی ہیں۔ مثال کے طور پر، 3kW کی طاقت کے ساتھ ایک چھوٹا گھریلو سولر انورٹر شیل ڈیزائن کو بہتر بنا کر اور ہیٹ سنک کی سطح کے رقبے کو بڑھا کر قدرتی کنویکشن گرمی کی کھپت کو مؤثر طریقے سے استعمال کر سکتا ہے تاکہ یہ یقینی بنایا جا سکے کہ سامان عام محیطی درجہ حرارت پر مستحکم طور پر کام کرتا ہے۔
میڈیم پاور انورٹرز (5kW - 20kW): جبری ایئر کولنگ ٹیکنالوجی زیادہ موزوں انتخاب ہے۔ درمیانی طاقت والے انورٹرز زیادہ گرمی پیدا کرتے ہیں، اور قدرتی کولنگ گرمی کی کھپت کی ضروریات کو پورا کرنا مشکل ہے، جب کہ زبردستی ہوا کولنگ گرمی کی کھپت کی کارکردگی کو نمایاں طور پر بہتر بنا سکتی ہے۔ مثال کے طور پر 10 کلو واٹ کے سولر انورٹر کو لے کر، زبردستی ایئر کولنگ ٹیکنالوجی استعمال کرنے کے بعد، اس کے اندرونی درجہ حرارت کو قدرتی کولنگ کے مقابلے میں تقریباً 20 ℃ تک کم کیا جا سکتا ہے، جو انورٹر کے استحکام اور سروس لائف کو مؤثر طریقے سے بہتر بناتا ہے۔ اس کے علاوہ، ایئر ڈکٹ ڈیزائن کو بہتر بنا کر، جیسے گائیڈ پلیٹ سیٹ کرنا اور ملٹی چینل ایئر ڈکٹ کا استعمال، گرمی کی کھپت کی کارکردگی کو مزید بہتر بنایا جا سکتا ہے۔
ہائی پاور انورٹرز (20kW سے زیادہ): مائع کولنگ ٹیکنالوجی اور ہیٹ پائپ ہیٹ ڈسپیشن ٹیکنالوجی گرمی کی کھپت کے اہم طریقے ہیں۔ ہائی پاور والے انورٹرز بہت زیادہ گرمی پیدا کرتے ہیں اور ان کو گرمی کی کھپت کی انتہائی اعلی کارکردگی کی ضرورت ہوتی ہے۔ مائع کولنگ ٹیکنالوجی میں گرمی کی کھپت کی اعلی کارکردگی ہے اور یہ انورٹر کے اندرونی درجہ حرارت کو کم سطح پر کنٹرول کر سکتی ہے۔ مثال کے طور پر، 50kW سے زیادہ کی طاقت والے بڑے سولر انورٹرز میں، مائع کولنگ ٹیکنالوجی 50°C سے نیچے کے اندرونی درجہ حرارت کو کنٹرول کر سکتی ہے، جبکہ ایئر کولنگ ٹیکنالوجی کو اتنے کم درجہ حرارت تک پہنچنے میں مشکل پیش آ سکتی ہے۔ ہیٹ پائپ گرمی کی کھپت کی ٹیکنالوجی میں اعلی حرارت کی منتقلی کی کارکردگی، کمپیکٹ ڈھانچہ، اور اعلی وشوسنییتا کے فوائد ہیں، اور اعلی طاقت کی کثافت اور محدود جگہ کے حالات کے تحت گرمی کی کھپت کے مسئلے کو مؤثر طریقے سے حل کر سکتے ہیں. عملی ایپلی کیشنز میں، مائع کولنگ ٹیکنالوجی اور گرمی کی کھپت کے اثر کو مزید بہتر بنانے کے لئے گرمی پائپ گرمی کی کھپت ٹیکنالوجی کو بھی استعمال کیا جا سکتا ہے.
6.2 گرمی کی کھپت کے نظام کی تخروپن اور اصلاح
حرارت کی کھپت کے نظام کی تخروپن اور اصلاح شمسی انورٹرز کی گرمی کی کھپت کی کارکردگی کو بہتر بنانے کا ایک اہم ذریعہ ہے۔ کمپیوٹر سمولیشن اور تجزیہ کے ذریعے، گرمی کی کھپت کے حل کی فزیبلٹی کا پہلے سے جائزہ لیا جا سکتا ہے، گرمی کی کھپت کے نظام کے ڈیزائن کو بہتر بنایا جا سکتا ہے، اور R&D کے اخراجات اور وقت کو کم کیا جا سکتا ہے۔
سمولیشن ٹولز اور طریقے: کمپیوٹیشنل فلوڈ ڈائنامکس (CFD) سافٹ ویئر عام طور پر استعمال ہونے والا ہیٹ ڈسپیشن سسٹم سمولیشن ٹول ہے۔ یہ ہوا کے بہاؤ اور مائع کے بہاؤ اور حرارت کی منتقلی کے عمل کی تقلید کر سکتا ہے، گرمی کی کھپت کے نظام کے ڈیزائن کے لیے سائنسی بنیاد فراہم کرتا ہے۔ مثال کے طور پر، جبری ایئر کولنگ سسٹم کے ڈیزائن میں، CFD سافٹ ویئر کے ذریعے انورٹر کے اندر ہوا کے بہاؤ کی نقل کرتے ہوئے، ہوا کے بہاؤ کے شارٹ سرکٹ یا مقامی ایڈی کرنٹ کے رجحان سے بچنے کے لیے ایئر ڈکٹ لے آؤٹ کو بہتر بنایا جا سکتا ہے۔ مائع کولنگ سسٹم کے ڈیزائن میں، CFD سافٹ ویئر کولنٹ کے بہاؤ اور گرمی کے تبادلے کے عمل کو نقل کر سکتا ہے، اور کولنگ پلیٹ، ریڈی ایٹر اور دیگر اجزاء کی ساخت اور سائز کو بہتر بنا سکتا ہے۔
اصلاح کی حکمت عملی: تخروپن کے نتائج کے مطابق، کولنگ سسٹم کی کارکردگی کو بہتر بنانے کے لیے مختلف قسم کی اصلاح کی حکمت عملی اپنائی جا سکتی ہے۔ جبری ایئر کولنگ سسٹم کے لیے، پنکھوں کی تعداد بڑھا کر، پنکھے کی رفتار بڑھا کر، ایئر ڈکٹ ڈیزائن کو بہتر بنا کر، گرمی کی کھپت کی کارکردگی کو بہتر بنایا جا سکتا ہے۔ مثال کے طور پر، ہوا کے بہاؤ کی شرح کو بڑھایا جا سکتا ہے اور دو پنکھوں کو متوازی یا سیریز میں جوڑ کر گرمی کی کھپت کے اثر کو بہتر بنایا جا سکتا ہے۔ مائع کولنگ سسٹم کے لیے، کولنٹ کی گردش کے بہاؤ کو بہتر بنا کر، ریڈی ایٹر کے گرمی کی کھپت کے علاقے کو بڑھا کر، کولنگ پلیٹ کی ساخت کو بہتر بنا کر، گرمی کی کھپت کے اثر کو مزید بہتر بنایا جا سکتا ہے، اس کے علاوہ مناسب گرمی کی کھپت والے مواد کو منتخب کر کے اور ریڈی ایٹر کی سطح کے علاج کے عمل کو بہتر بنا کر گرمی کی کھپت کے اثر کو مزید بہتر بنایا جا سکتا ہے۔
پریکٹیکل ایپلی کیشن کیس: مثال کے طور پر 25 کلو واٹ کے سولر انورٹر کو لے کر، CFD سافٹ ویئر کے ذریعے ہیٹ ڈسپیشن سسٹم کو سمولیٹ کیا گیا اور اس کا تجزیہ کیا گیا، اور یہ پایا گیا کہ اصل ایئر کولنگ سسٹم میں مقامی ایڈی کرنٹ کا رجحان تھا، جس کے نتیجے میں حرارت کی کھپت کی کارکردگی کم ہوتی ہے۔ نقلی نتائج کے مطابق، ایئر ڈکٹ ڈیزائن کو بہتر بنایا گیا، گائیڈ پلیٹس اور ملٹی چینل ایئر ڈکٹ کو شامل کیا گیا، اور ریڈی ایٹر کے حرارت کی کھپت کے علاقے میں 20 فیصد اضافہ کیا گیا، جس سے انورٹر کی گرمی کی کھپت کی کارکردگی میں 30 فیصد سے زیادہ اضافہ ہوا، جس سے گرمی کی خرابی کی وجہ سے ناکامی کی شرح کو مؤثر طریقے سے کم کیا گیا۔

7. خلاصہ
سولر انورٹرز کے لیے گرمی کی کھپت کی مختلف ٹیکنالوجیز ہیں، اور ہر ٹیکنالوجی کے اپنے منفرد فوائد اور قابل اطلاق منظرنامے ہیں۔ قدرتی کولنگ ٹیکنالوجی اس کی سادہ ساخت، کم لاگت اور اعلی وشوسنییتا کی وجہ سے کم حرارت پیدا کرنے والے یا کم محیطی درجہ حرارت والے کم طاقت والے انورٹرز کے لیے موزوں ہے۔ زبردستی ہوا کولنگ ٹیکنالوجی ہوا کے بہاؤ کو مجبور کرنے کے لیے پنکھے استعمال کرتی ہے، اور اس کی گرمی کی کھپت کی کارکردگی قدرتی کولنگ سے کئی گنا زیادہ ہے۔ یہ درمیانی طاقت والے انورٹرز کے لیے موزوں ہے۔ ایئر ڈکٹ ڈیزائن کو بہتر بنا کر، گرمی کی کھپت کی کارکردگی کو مزید بہتر بنایا جا سکتا ہے۔ مائع کولنگ ٹیکنالوجی میں گرمی کی کھپت کی اعلی کارکردگی ہے اور یہ انورٹر کے اندرونی درجہ حرارت کو کم سطح پر کنٹرول کر سکتی ہے۔ یہ اعلی طاقت اور اعلی کثافت انورٹرز کے لیے موزوں ہے۔ ہیٹ پائپ گرمی کی کھپت کی ٹیکنالوجی میں گرمی کی منتقلی کی اعلی کارکردگی، کمپیکٹ ڈھانچہ اور اعلی وشوسنییتا ہے، جو اعلی طاقت کی کثافت اور محدود جگہ کے حالات میں گرمی کی کھپت کے مسئلے کو مؤثر طریقے سے حل کر سکتی ہے۔ نئی گرمی کی کھپت کے مواد جیسے ایلومینیم کھوٹ، تانبا، اور جامع مواد کی اپنی خصوصیات ہیں۔ ایلومینیم الائے ریڈی ایٹرز میں پروسیسنگ ٹیکنالوجی اور کم لاگت ہوتی ہے، تانبے کے ریڈی ایٹرز میں بہترین تھرمل چالکتا ہوتا ہے، اور جامع ریڈی ایٹرز کے متعدد فوائد ہوتے ہیں اور وہ ہلکے ہوتے ہیں، جنہیں مختلف ضروریات کے مطابق منتخب کیا جا سکتا ہے۔
عملی ایپلی کیشنز میں، مناسب گرمی کی کھپت کی ٹیکنالوجی کے انتخاب کے لیے بجلی کے سائز، تنصیب کا ماحول، اور انورٹر کی قیمت جیسے عوامل پر جامع غور کرنے کی ضرورت ہوتی ہے۔ کم طاقت والے انورٹرز عام طور پر قدرتی کولنگ ٹیکنالوجی کا استعمال کرتے ہیں، درمیانی طاقت والے انورٹرز جبری ہوا کولنگ ٹیکنالوجی کے لیے موزوں ہوتے ہیں، اور ہائی پاور والے انورٹرز بنیادی طور پر مائع کولنگ ٹیکنالوجی اور ہیٹ پائپ ہیٹ ڈسپیشن ٹیکنالوجی کا استعمال کرتے ہیں۔ اس کے علاوہ، گرمی کی کھپت کے نظام کی تخروپن اور اصلاح گرمی کی کھپت کی کارکردگی کو بہتر بنانے کا ایک اہم ذریعہ ہے۔ کمپیوٹیشنل فلوڈ ڈائنامکس (CFD) سافٹ ویئر سمولیشن اور تجزیہ کے ذریعے، گرمی کی کھپت کے حل کی فزیبلٹی کا پہلے سے جائزہ لیا جا سکتا ہے، گرمی کی کھپت کے نظام کے ڈیزائن کو بہتر بنایا جا سکتا ہے، اور R&D لاگت اور وقت کو کم کیا جا سکتا ہے۔ مستقبل میں، ٹیکنالوجی کی مسلسل ترقی اور جدت کے ساتھ، شمسی توانائی کے انورٹرز کی گرمی کی کھپت کی ٹیکنالوجی زیادہ موثر اور قابل بھروسہ ہوگی، جو شمسی توانائی کے پیداواری نظام کے مستحکم آپریشن کی مضبوط ضمانت فراہم کرے گی۔