Solární kabel – přehled značek kabelu pro solární panely, výběr průřezu a nuance připojení

Ani jedna elektrárna, která přeměňuje energii slunečního záření na elektřinu, se dnes neobejde bez sady solárních kabelů, které spojují do jednoho celku všechna zařízení nezbytná k řešení tohoto problému.

Požadavky na solární kabel

Kabel solárního panelu musí splňovat následující podmínky:

• mít dostatečný průřez pro zajištění minimálních ztrát výkonu a napětí při průchodu proudu dodávaného sadou solárních panelů. Velikost proudu je určena počtem panelů a způsobem jejich připojení;
• být odolný vůči atmosférickým podmínkám – UV záření, srážkám, změnám teplot;
• Je žádoucí mít životnost srovnatelnou se zdroji použitého zařízení.

Solární kabel – recenze značek

Pro solární panely můžete použít buď kabely speciálně určené pro tento účel, nebo ty nejběžnější – s určitými omezeními.

Solární kabel PV-1F

Pro splnění výše uvedených požadavků byl vyvinut a vyrábí se kabel PV-1F, nazývaný také solární kabel. Vyrábí ho např. společnosti jako HELUKABEL® (Německo) pod názvem SOLARFLEX-X, Prysmian Group (Itálie) pod názvem TEXSUN(PV).

Kabel je vyroben z pocínovaných měděných drátů v dvojité bezhalogenové polyelefinové izolaci, odolné vůči ultrafialovému záření, ozónu, srážkám, kyselinám, zásadám, čpavku a hydrolýze. Předpokládaná životnost je 25 let.

Kabel se vyrábí ve třech barvách, které jsou vhodné pro instalační práce – černá, modrá a červená.

Solární kabel PC SOLAR

Kabel vyrábí ruská společnost Prokabel LLC. Vyrobeno ze směsi zpomalující hoření. Má jednu vrstvu izolace. Design, vlastnosti a barva jsou podobné kabelu PV-1F.

KG

Název kabelu znamená flexibilní kabel. Jeho jádro tvoří mnoho tenkých drátků pokrytých běžnou pryžovou izolací.

Pokud je to žádoucí, místo solárního kabelu je přípustné použít běžný kabel s měděnými vodiči, například KG, který prochází vlnitou trubkou HDPE odolnou vůči UV záření. Navíc je UV ochrana nezbytná pouze v bezprostřední blízkosti baterií, které jsou neustále vystaveny slunci.

Tabulka 1. Porovnání solárních kabelů

Rozsah provozních teplot

0,5 – 150 (až 5 jader)

Maximální teplota vodiče

Aktuální zatížení, A

100 (pro KG 1×6,0)

Výpočet průřezu kabelu pro solární panely

Solární elektrárna obsahuje následující zařízení:

1. Sada solárních panelů, které lze vzájemně propojit třemi způsoby:

• paralelně (výstupní napětí soupravy se rovná napětí jedné baterie, proud se rovná součtu proudů baterie);
• sériový (výstupní napětí se rovná součtu, proud se rovná proudu jedničky);
• smíšené – několik skupin zapojených do série, z nichž každá se skládá ze stejného počtu paralelně zapojených baterií (napětí – součet skupin, proud – součet proudů v jedné ze skupin);

2. ovladač – zařízení, které nabíjí baterie a po dokončení je vypne;

3. sada baterií – zapojené stejně jako baterie, tedy paralelně, sériově nebo smíšeně;

4. invertor – převodník stejnosměrného napětí baterie na napětí průmyslové sítě – AC 220V, nutný k napájení elektrických spotřebičů. To znamená, že na svém vstupu přijímá konstantní napětí 12, 24, 48 V (v závislosti na možnosti připojení baterií a akumulátorů), které se na výstupu převádí na 220 V.

Solární napájecí sada

Všechny tyto komponenty – baterie, regulátor, akumulátory, střídač – musí být propojeny pomocí kusů kabelu, jehož průřez je určen protékajícím proudem, jehož síla závisí na následujících faktorech:

• energie spotřebovaná měničem;
• hodnoty napětí v obvodu (baterie-regulátor-baterie-střídač);

Pokud tedy předpokládáme, že:

1. spotřeba měniče = 400 W;
2. napětí = 12V (jedna baterie nebo několik paralelně připojených);

pak proud může dosáhnout 400/12 = 33 A. Vezmeme-li v úvahu, že pro měděný drát je přípustný proud 10 A na každý 1 mm 2 průřez, pak bude zapotřebí solární kabel 4 mm 2 .

Další podmínkou, která se často snaží splnit, je, že ztráta napětí v obvodu by neměla překročit 2 %. Pro 12V je to 0,24V.

Délka vodiče, podél kterého klesá U = 0,24 V, se vypočítá takto:

l = U*S/L*?, kde

L – délka drátu;

U – pokles napětí na vodiči;

S – průřez drátu;

I – síla proudu;

? – měrný odpor mědi.

Přípustná délka drátu je tedy L= 0,24*4/33*0,017= 1,7 m Pro délku 10 m, což je realističtější údaj, bude zapotřebí drát o průřezu 30 mm 2 .

Je třeba mít na paměti, že délka L se vztahuje k celkové délce všech vodičů, kterými protéká proud.

Níže je uvedena tabulka průřezů kabelů v závislosti na výkonu měniče (sloupec 2), také s dodatečným zohledněním délky kabelů 10 m (sloupec 2). Napětí baterie – 12V.

Část včetně délky kabelu, mm 2

Pro jakýkoli solární projekt budete potřebovat solární kabel k připojení solárního zařízení. Většina systémů solárních panelů obsahuje základní kabely, ale někdy je nutné kabely zakoupit samostatně. Tato příručka se bude zabývat základy solárních kabelů a zároveň zdůrazní důležitost těchto kabelů pro jakýkoli funkční solární systém.

Solární kabel, někdy nazývaný „PV vodič“ nebo „PV kabel“, je nejdůležitějším kabelem v každém solárním fotovoltaickém systému. Solární panely generují elektřinu, kterou je třeba někam přenést – a proto přicházejí na řadu solární kabely. Největší rozdíl ve velikosti je mezi 4mm solárním kabelem a 6mm solárním kabelem. Tato příručka se bude zabývat průměrnými cenami kabelů a tím, jak vypočítat, jakou velikost potřebujete pro svou solární instalaci.

Abychom pochopili, jak solární kabely fungují, musíme se dostat k základní funkci kabelu: vodičům. Ačkoli si lidé kabely a vodiče představují jako totéž, tyto pojmy jsou zcela odlišné. Solární vodiče jsou jednotlivé komponenty známé jako „vodiče“. Solární kabely jsou skupiny vodičů/vodičů, které jsou svázány dohromady.

V podstatě, když si kupujete solární kabel, kupujete kabel s více dráty, které byly svázány dohromady a tvoří jeden kabel. Solární kabely mohou mít od 2 drátů až po desítky drátů, v závislosti na velikosti. Jsou poměrně cenově dostupné a prodávají se po metrech. Průměrná cena solárního kabelu je 100 dolarů za roli o délce 300 stop.

Jak fungují solární dráty?

Solární kabel je obvykle vyroben z vodivého materiálu, který může přenášet elektřinu, jako je měď. Měď je nejoblíbenějším materiálem pro solární kabely a někdy jsou kabely vyrobeny z hliníku. Každý solární kabel je jeden vodič, který funguje samostatně. Pro zvýšení účinnosti kabelového systému se více kabelů svazkuje dohromady.

Solární drát může být buď plný (viditelný), nebo izolovaný takzvaným „pláštěm“ (ochrannou vrstvou, která ho činí neviditelným). Co se týče typů drátů, existují jednoduché a plné dráty. Oba se používají pro solární aplikace. Nejběžnější jsou však lankové dráty, protože se skládají z několika tenkých sad drátů, které jsou všechny zkrouceny dohromady a tvoří jádro drátu. Páchnoucí jednoduché dráty jsou k dispozici pouze v menších průřezech.

Lanka jsou nejběžnějšími vodiči pro fotovoltaické kabely, protože poskytují vyšší stupeň stability. Tím se zachovává strukturální integrita vodiče, pokud jde o tlak způsobený vibracemi a jinými pohyby. Pokud například ptáci na střeše, kde se nacházejí solární panely, zatřásají kabely nebo je začnou okusovat, potřebujete dodatečnou ochranu, abyste zajistili, že elektřina bude i nadále proudit.

Co jsou fotovoltaické kabely?

Solární kabely jsou velké kabely, které se skládají z více drátů pod ochranným „pláštěm“. V závislosti na vašem solárním systému budete potřebovat jiný kabel. Můžete si zakoupit 4mm solární kabel nebo 6mm solární kabel, který bude silnější a bude přenášet vyšší napětí. Existují také drobné rozdíly v typech fotovoltaických kabelů, jako jsou stejnosměrné kabely a střídavé kabely.

Jak dimenzovat solární kabely: Úvod

Níže je uveden úvod do správných rozměrů a terminologie. Pro začátek, nejběžnější rozměr pro solární vodič je „AWG“ nebo „American Wire Gauge“. Pokud máte nízký AWG, znamená to, že pokrývá větší plochu průřezu, a proto má nižší úbytky napětí. Výrobce solárních panelů vám poskytne tabulky, které ukazují, jak lze zapojit základní obvody AC/DC. Budete potřebovat informace, které ukazují maximální povolený proud pro plochu průřezu solárního systému, úbytek napětí a DVI.

Velikost kabelu solárního panelu, který používáte, je důležitá. Velikost kabelu může ovlivnit výkon celého solárního systému. Pokud si koupíte kabel, který je menší, než doporučuje výrobce vašeho solárního systému, může dojít k výraznému poklesu napětí na vodičích, což nakonec povede ke ztrátě energie. Navíc, pokud máte poddimenzované vodiče, může to způsobit přepětí, které může způsobit požár. Pokud požár vypukne v místech, jako je střecha, může se rychle rozšířit do zbytku domu.

Jak dimenzovat fotovoltaické kabely: hodnota AWG

Pro ilustraci důležitosti velikosti FV kabelu si představte, že kabel je hadice, kterou protéká voda. Pokud máte hadici s velkým průměrem, voda bude téct snadno a nebude klást žádný odpor. Pokud však máte malou hadici, budete klást odpor, protože voda nebude protékat správně. Délka má také vliv – pokud máte krátkou hadici, voda bude téct rychleji. Pokud máte velkou hadici, potřebujete správný tlak, jinak se voda zpomalí. Všechny elektrické vodiče fungují stejně. Pokud máte FV kabel, který není dostatečně velký na to, aby unesl solární panel, může odpor vést k menšímu přenosu výkonu a k zablokování obvodu.

Velikosti fotovoltaických kabelů se určují pomocí stupnice American Wire Gauges. Pokud máte vodič s nižším číslem průřezu (AWG), budete mít menší odpor a proud protékající solárními panely bude dodáván bezpečně. Různé fotovoltaické kabely mají různé průřezy, což může ovlivnit cenu kabelu. Každý průřez má svůj vlastní jmenovitý proud (AMP), což je maximální množství AMP, které může kabelem bezpečně protékat.

Každý kabel zvládne pouze určité množství ampérů a napětí. Analýzou schémat zapojení byste měli být schopni určit, jaká velikost je pro váš solární systém správná (pokud není uvedena v manuálu). Budete potřebovat různé vodiče pro připojení solárních panelů k hlavnímu střídači, poté střídače k bateriím, baterií k bateriovému bloku a/nebo střídače přímo k elektrické síti domu. Níže je uveden vzorec, který vám pomůže s výpočty:

1) Odhadněte VDI (pokles napětí)

Pro výpočet VDI solárního systému budete potřebovat následující informace (poskytnuté výrobcem):

· Celkový proud (elektřina).

· Délka kabelu v jednom směru (měřeno ve stopách).

· Procento poklesu napětí.

K odhadu VDI použijte tento vzorec:

· Proud x ft / % poklesu napětí.

2) Určete velikost na základě VDI

Pro výpočet potřebné velikosti pro každý kabel ve vašem systému potřebujete VDI. Následující tabulka vám pomůže určit velikost potřebnou pro vaši aplikaci:

Měřič indexu úbytku napětí