Do każdego projektu związanego z energią słoneczną potrzebny jest kabel solarny do połączenia sprzętu fotowoltaicznego. Większość systemów paneli słonecznych zawiera podstawowe kable, ale czasami trzeba je kupić niezależnie. W tym przewodniku omówione zostaną podstawy kabli fotowoltaicznych, podkreślając jednocześnie znaczenie tych kabli dla każdego funkcjonalnego układu fotowoltaicznego.

Kabel fotowoltaiczny, czasami nazywany „przewodem fotowoltaicznym” lub „kabliem fotowoltaicznym”, jest najważniejszym kablem w każdym systemie fotowoltaicznym. Panele słoneczne wytwarzają energię elektryczną, którą należy przesłać gdzie indziej – tutaj z pomocą przychodzą kable słoneczne. Największą różnicą pod względem rozmiaru jest kabel solarny 4 mm i kabel solarny 6 mm. W tym przewodniku omówione zostaną średnie ceny kabli oraz sposób obliczenia rozmiaru potrzebnego do instalacji fotowoltaicznej.

Wprowadzenie do kabli słonecznych

Aby zrozumieć jakkable solarnefunkcji, musimy przejść do podstawowej funkcjonalności kabla: przewodu. Chociaż ludzie zakładają, że kable i przewody to to samo, terminy te są zupełnie inne. Przewody solarne to pojedyncze elementy, zwane „przewodnikami”. Kable solarne to grupy przewodów/przewodów, które są ze sobą połączone.

Zasadniczo, kupując kabel solarny, kupujesz kabel z wieloma drutami, które zostały splecione ze sobą w celu utworzenia kabla. Kable solarne mogą mieć od 2 do kilkudziesięciu przewodów, w zależności od rozmiaru. Są dość przystępne i sprzedawane na piechotę. Średnia cena kabla fotowoltaicznego wynosi 100 dolarów za szpulę o długości 300 stóp.

Jak działają przewody słoneczne?

Przewód solarny jest zwykle wykonany z materiału przewodzącego, który może przenosić prąd, takiego jak miedź. Miedź jest najpopularniejszym materiałem na przewody fotowoltaiczne, a czasami przewody są wykonane z aluminium. Każdy przewód solarny jest pojedynczym przewodnikiem, który działa samodzielnie. Aby zwiększyć efektywność systemu kablowego, wiele przewodów jest łączonych razem.

Przewód solarny może być lity (widoczny) lub izolowany tzw. „płaszczem” (warstwa ochronna, która czyni go niewidocznym). Jeśli chodzi o rodzaje drutów, wyróżnia się druty pojedyncze lub pełne. Obydwa są wykorzystywane do zastosowań związanych z energią słoneczną. Jednak najbardziej powszechne są druty skręcone, ponieważ składają się z wielu małych zestawów drutów, które są skręcone razem, tworząc rdzeń drutu. Bardziej śmierdzące pojedyncze przewody są dostępne tylko w małych średnicach.

Druty skręcone są najczęstszymi drutami w kablach fotowoltaicznych, ponieważ zapewniają wyższy stopień stabilności. Zachowuje to integralność strukturalną drutu, jeśli chodzi o nacisk powodowany wibracjami i innymi ruchami. Na przykład, jeśli ptaki potrząsają kablami lub zaczynają je przeżuwać na dachu, na którym znajdują się panele słoneczne, potrzebujesz dodatkowej ochrony, aby zapewnić ciągły przepływ prądu.

Czym są kable fotowoltaiczne?

Kable solarne to duże kable składające się z wielu przewodów umieszczonych pod „płaszczem” ochronnym. W zależności od układu słonecznego będziesz potrzebować innego kabla. Istnieje możliwość zakupu kabla solarnego 4mm lub kabla solarnego 6mm, który będzie grubszy i zapewni transmisję dla wyższego napięcia. Istnieją również niewielkie różnice w typach kabli fotowoltaicznych, takich jak kable prądu stałego i kable prądu przemiennego.

Jak dobrać rozmiar kabli słonecznych: wprowadzenie

Poniżej znajduje się wprowadzenie do prawidłowego wymiarowania i terminologii. Na początek najpopularniejszym rozmiarem przewodów fotowoltaicznych jest „AWG” lub „American Wire Gauge”. Jeśli masz niski AWG, oznacza to, że obejmuje on duży obszar przekroju poprzecznego, a zatem ma mniejsze spadki napięcia. Producent paneli słonecznych dostarczy wykresy pokazujące, w jaki sposób można podłączyć podstawowe obwody prądu stałego/przemiennego. Będziesz potrzebować informacji pokazujących maksymalny dopuszczalny prąd dla pola przekroju poprzecznego układu słonecznego, spadek napięcia i DVI.

Rozmiar użytego kabla panelu słonecznego jest ważny. Rozmiar kabla może mieć wpływ na wydajność całego układu słonecznego. Jeśli kupisz mniejszy kabel niż zalecany przez producenta instalacji fotowoltaicznej, możesz doświadczyć poważnych spadków napięcia na przewodach, co ostatecznie doprowadzi do utraty mocy. Co więcej, jeśli masz zbyt małe przewody, może to prowadzić do wzrostu energii, który może doprowadzić do pożaru. Jeśli pożar wybuchnie w obszarach takich jak dach, może szybko rozprzestrzenić się na resztę domu.

Jak dobrane są kable fotowoltaiczne: znaczenie AWG

Aby zilustrować znaczenie rozmiaru kabla fotowoltaicznego, wyobraźmy sobie, że kabel przypomina wąż przenoszący wodę. Jeśli masz wąż o dużej średnicy, woda będzie przepływać swobodnie i nie będzie stawiać żadnego oporu. Jeśli jednak masz mały wąż, poczujesz opór, ponieważ woda nie będzie mogła prawidłowo płynąć. Długość też ma znaczenie – jeśli masz krótki wąż, woda będzie płynęła szybciej. Jeśli masz duży wąż, potrzebujesz odpowiedniego ciśnienia, w przeciwnym razie przepływ wody będzie wolniejszy. Wszystkie przewody elektryczne działają w ten sam sposób. Jeśli masz kabel fotowoltaiczny, który nie jest wystarczająco duży, aby utrzymać panel słoneczny, rezystancja może spowodować przenoszenie mniejszej liczby watów i zablokowanie obwodu.

Kable fotowoltaiczne są wymiarowane przy użyciu amerykańskich mierników drutu w celu oszacowania skali grubości. Jeśli masz drut o mniejszym przekroju (AWG), będziesz miał mniejszy opór, a prąd płynący z paneli słonecznych dotrze bezpiecznie. Różne kable fotowoltaiczne mają różne przekroje, co może mieć wpływ na cenę kabla. Każdy rozmiar miernika ma swoją własną wartość AMP, która jest maksymalną ilością AMP, która może bezpiecznie przejść przez kabel.

Każdy kabel może przyjąć tylko określoną ilość amperażu i napięcia. Analizując schematy przewodów, powinieneś być w stanie określić, jaki rozmiar jest odpowiedni dla Twojego układu słonecznego (jeśli nie jest to wymienione w instrukcji). Będziesz potrzebować różnych przewodów, aby podłączyć panele słoneczne do głównego falownika, a następnie falownik do akumulatorów, akumulatory do zestawu akumulatorów i/lub falownik bezpośrednio do sieci elektrycznej domu. Poniżej znajduje się wzór, który ma pomóc w dokonaniu obliczeń:

1) Oszacuj VDI (spadek napięcia)

Aby obliczyć VDI układu fotowoltaicznego, będziesz potrzebować następujących informacji (dostarczonych przez producenta):

· Całkowite natężenie prądu (prąd).

· Długość kabla w jedną stronę (mierzona w stopach).

· Procentowy spadek napięcia.

Użyj tego wzoru, aby oszacować VDI:

· Amperaż x stopy / % spadku napięcia.

2) Określ rozmiar w oparciu o VDI

Aby obliczyć, jakiego rozmiaru potrzebujesz dla każdego kabla systemu, potrzebujesz VDI. Poniższa tabela pomoże Ci określić rozmiar potrzebny do aplikacji:

Wskaźnik wskaźnika spadku napięcia

MIERNIK VDI

1 = # 16

2 = # 14

3 = # 12

5 = # 10

8 = # 8

12 = # 6

20 = # 4

34 = # 2

49 = # 1/0

62 = # 2/0

78 = #3/0

99 = # 4/0

Przykład: jeśli masz 10 amperów, odległość 30 metrów, panel 24 V i stratę 2%, otrzymasz liczbę 20,83. Oznacza to, że potrzebny jest kabel 4 AWG.

Rozmiary i typy kabli fotowoltaicznych

Istnieją dwa rodzaje kabli fotowoltaicznych: kable prądu przemiennego i kable prądu stałego. Kable prądu stałego są najważniejszymi kablami, ponieważ energia elektryczna, którą wykorzystujemy z systemów fotowoltaicznych i wykorzystujemy w domu, to prąd stały. Większość systemów fotowoltaicznych jest dostarczana z kablami prądu stałego, które można zintegrować z odpowiednimi złączami. Kable solarne DC można również kupić bezpośrednio w ZW Cable. Najpopularniejsze rozmiary kabli prądu stałego to 2,5 mm,4mm, I6mmkable.

W zależności od wielkości układu słonecznego i generowanej energii elektrycznej może być potrzebny większy lub mniejszy kabel. Zdecydowana większość systemów fotowoltaicznych w USA wykorzystuje kabel fotowoltaiczny o średnicy 4 mm. Aby pomyślnie zainstalować te kable, należy podłączyć kable ujemne i dodatnie z ciągów w głównej skrzynce przyłączeniowej dostarczonej przez producenta instalacji fotowoltaicznej. Praktycznie wszystkie kable prądu stałego są używane w lokalizacjach zewnętrznych, takich jak dach lub inne obszary, w których rozmieszczone są panele słoneczne. Aby uniknąć wypadków, dodatnie i ujemne kable fotowoltaiczne są oddzielone.

Jak podłączyć kable słoneczne?

Do podłączenia układu fotowoltaicznego potrzebne są tylko 2 przewody żyłowe. Po pierwsze, potrzebujesz czerwonego kabla, który jest zwykle kablem dodatnim do przenoszenia prądu i niebieskiego kabla, który jest ujemny. Kable te łączą się z główną skrzynką generatora układu słonecznego i falownikiem słonecznym. Mniejsze kable jednożyłowe mogą być skuteczne w przesyłaniu energii, o ile są owinięte izolacją.

Kable prądu przemiennego są również stosowane w instalacjach fotowoltaicznych, ale rzadziej. Większość kabli prądu przemiennego służy do podłączenia głównego falownika słonecznego do domowej sieci elektrycznej. Układy fotowoltaiczne wykorzystują 5-żyłowe kable prądu przemiennego, które mają 3 przewody dla faz przenoszących prąd, 1 przewód do utrzymywania prądu z dala od urządzenia i 1 przewód do uziemienia/bezpieczeństwa, który łączy obudowę modułu solarnego z ziemią.

W zależności od wielkości układu słonecznego może wymagać jedynie kabli 3-żyłowych. Jednak nigdy nie jest to jednolite we wszystkich przypadkach, ponieważ w różnych stanach obowiązują różne przepisy, których muszą przestrzegać profesjonaliści instalujący kable.