I test sulla durata aumentano l’affidabilità degli inverter fotovoltaici

Per professione Wolfram Dege distrugge gli inverter e in questo modo contribuisce a migliorarli. Per fare ciò, sottopone i dispositivi a un forte stress, inducendoli in questo modo a un invecchiamento artificiale. Mette davvero a dura prova gli inverter, utilizzando freddo, calore, umidità e correnti e tensioni elevate, idealmente tutto in una volta sola. Questo gli fornisce preziose informazioni sulla vita utile del prodotto. Continua a leggere per saperne di più sul suo lavoro che prolunga la vita degli inverter e sul suo test preferito.

Wolfram, cosa fa esattamente un ingegnere dell’affidabilità e come lo si diventa?

In parole povere, è mio compito distruggere le cose, ma in modo molto metodico. Più precisamente, porto i prodotti sviluppati da SMA – quindi principalmente inverter e loro componenti – ai limiti della loro durata fino a quando si guastano.
Penso ciò abbia a che fare con i tratti innati della mia personalità. Fin dalla tenera età, prendevo tutto ciò su cui potevo mettere le mani e ci giocavo, lo piegavo e in genere o utilizzavo fino a rovinarlo.

In che modo rompi gli inverter?

Utilizzo camere climatiche, fonti di alimentazione e test speciali per sottoporre gli inverter a caldo, freddo, variazioni di temperatura, umidità, tensione e corrente finché non si guastano, in modo da poter identificare i loro punti deboli.
Insomma, quando i dispositivi arrivano da me, subiscono tutti gli stress a cui potrebbero essere esposti durante l’utilizzo da parte dei clienti.

Distruggere gli inverter non è l’opposto di ciò che dovrebbe fare un ingegnere dell’affidabilità?

La distruzione dei prodotti non è fine a sé stessa. Robert Bosch una volta disse che tutto ciò che era ancora tutto intero dopo i test di fattibilità non era stato veramente testato perché non si arrivava al punto di conoscere i loro limiti.
Nel mio campo, ossia l’affidabilità tecnica, si provocano guasti specifici per raccogliere informazioni sulla vita utile delle apparecchiature. Ciò significa che cerco di guardare al futuro per determinare quando il dispositivo su cui sto indagando potrebbe guastarsi, se un cliente lo utilizzasse.

Come si può verificare e validare una vita utile di 20 anni del dispositivo testandolo per un periodo così breve?

SMA generalmente prevede una durata compresa tra 10 e 20 anni. Ovviamente nessuna azienda può eseguire test in tempo reale prima di vendere il prodotto. Ecco perché in SMA eseguiamo test di vita accelerati. Posso velocizzare l’invecchiamento del materiale aumentando l’intensità di vari stress, come il calore. Non si tratta di distruggere i dispositivi in modo non naturale, ad esempio scegliendo una temperatura di prova molto elevata che fa sciogliere la plastica utilizzata. Si tratta di riprodurre gli stessi processi di invecchiamento fisico che si verificano quando i clienti utilizzano l’apparecchiatura, solo a un ritmo molto più rapido. In questo modo, gli errori possono essere segnalati molto prima durante i test.

Qual è il tuo ruolo nei test di affidabilità SMA?

Il mio compito è sviluppare test di invecchiamento personalizzati per i nostri prodotti, eseguirli e, una volta completati, tradurre i risultati in conclusioni significative per le apparecchiature destinate ai clienti. La sfida più grande è applicare i risultati di questi test alle condizioni operative previste per i nostri clienti. Per fare questi calcoli, creo modelli di invecchiamento fisico e utilizzo strumenti e metodi matematici, in particolare la statistica.

I risultati dei test hanno un impatto sullo sviluppo continuo delle apparecchiature SMA?

Se i risultati di un test sono negativi, il primo passo è discutere le azioni correttive e le modifiche al dispositivo per migliorarlo direttamente. Se i risultati possono essere utilizzati per derivare alcune regole generali, queste saranno incorporate nelle varie linee guida di progettazione che i nostri ingegneri di sviluppo utilizzano, quando lavorano su nuovi prodotti. Di conseguenza, gli inverter SMA diventano sempre più affidabili.

Qual è il tuo test preferito e perché?

Esiste un test che espone contemporaneamente un dispositivo a diversi tipi di stress, noto come test di condensazione SMA. Oltre al freddo, al caldo e agli sbalzi di temperatura, i dispositivi sono esposti a elevata umidità per un lungo periodo. Ciò genera un’ampia gamma di modalità di guasto, una più stimolante dell’altra. Con l’attrezzatura giusta, osservarlo con la fotocamera è molto interessante. Prevenire il verificarsi di questi errori richiede molta creatività e un buon lavoro di squadra con i miei colleghi nello sviluppo. Ogni volta è una sfida fantastica e diversa.