طراحی و بهینه‌سازی گرماگیر در مبدل خورشیدی شامل اینورتر تک فاز تمام پل و مبدل بوست

در این مقاله، متوسط تلفات توان در یک مبدل افزاینده بوست، در سه حالت هدایتی پیوسته، پیوسته اجباری و ناپیوسته و تلفات متوسط توان مبدل اینورتر نیز با روش کلید زنی مدولاسیون پهنای پالس سینوسی در نرم‌افزار متلب به‌دقت تخمین زده و محاسبه می‌شود. سپس توسط یک روش کلی، معادلات انتقال حرارت بر سه روش همرفت، رسانش و تشعشع در یک گرماگیر با پره‌های موازی خنک شونده توسط سیستم‌های همرفت آزاد و اجباری، بررسی می‌شود و این دو روش باهم مقایسه می‌گردد. به‌منظور افزایش عملکرد حرارتی با تبدیل‌شدن مدل حرارتی به یک مدار هم‌ارز الکتریکی از طریق محاسبه و بهینه‌سازی مقاومت حرارتی گرماگیر تا هوا، تمام پارامترهای هندسی گرماگیر با استفاده از یک الگوریتم تکاملی ازدحام ذرات مقید از بین چندین طراحی مختلف با در نظر گرفتن حجم گرماگیر به‌عنوان قید، تعیین می‌شوند. برای طراحی هر چه مطلوب‌تر سیستم خنک‌کننده و افزایش قابلیت اطمینان اجزا، چیدمان مناسب اجزا توسط یک روش ریاضی و ابتکاری بررسی می‌گردد. در این روش که خصوصیات خاص خود را ازنظر دقت، سازگاری و پایداری دارد، ابتدا توزیع دمایی توسط روش اختلاف محدود روی سطح پایه گرماگیر انجام‌گرفته و سپس دمای نقاط داغ توسط الگوریتم مذکور کاهش می‌یابد. در سیستم خنک‌کنندگی همرفت اجباری نسبت به همرفت طبیعی، دما و بازده مبدل به‌طور متوسط به ترتیب 46 درجه سلسیوس و 0.37 درصد کاهش می‌یابند و حجم سیستم خنک‌کننده همرفت اجباری 3 برابر حجم گرماگیر در همرفت آزاد است.

Design and Optimization of Heat Sink in Solar Converter Containing of H-Bridge Single Phase Inverter and Boost Converter

In this paper, the average power losses in a nonsynchronous boost converter are carefully estimated and calculated at three continuous, discontinuous and forced continuous conductive mode and average power losses of the Hbridge single phase inverter is estimated by sinusoidal pulse width modulation method. Then by a general approach, thermal model and Heat transfer equations are discussed in a natural convection and forced convection with parallel fins and these two methods are compared together. In order to increase thermal performance, thermal model change to electrical equivalent circuit and heat sink to air thermal resistance optimized, all of geometric parameters determined by a constrained particle swarm evolutionary algorithm among several designs. In order to optimize design of cooling and increase reliability of the components, the suitable arrangement examined by a mathematical and innovative approach. In this method which has its own characteristics in terms of accuracy, compatibility and stability, at first, temperature distributed on heat sink baseplate and then decrease hot spots temperature by optimization algorithm above mentioned. In forced convection compared to free convection cooling system, converter temperature and efficiency decrease respectively 46 Celsius degrees and 0.37 percent and forced convection cooling system volume tripled than free convection.