Aurinkosähkökaapelit vastaavat sähkön kuljettamisesta paneeleista inverttereille ja niihin kytkettyihin komponentteihin. Tässä aurinkokaapelin kokovalintaoppaassa käsittelemme sopivan koon valintaa asennuksiin optimaalisen järjestelmän tehokkuuden ja turvallisuuden varmistamiseksi.
Aurinkokaapelin koon valintaopas
Aurinkosähkökaapelin koon valinta on tärkeä näkökohta aurinkosähköjärjestelmän suunnittelussa. Näitä kaapeleita, jotka koostuvat useista eristetyistä johtimista, jotka on suljettu suojaavan ulkovaipan sisällä, käytetään yhdistämään aurinkojärjestelmän eri osia. Aurinkokaapelit on suunniteltu kestämään UV-säteilyä, ankaria lämpötiloja ja epäsuotuisaa ilmastoa, ja ne sijoitetaan yleensä ulos tai aurinkopaneeleihin. Tässä aurinkokaapelin koon valintaoppaassa keskustelemme sen tyypeistä, mitoituksen vaikutuksesta sen suorituskykyyn ja turvallisuuteen ja opimme myös jännitteen pudotusindeksistä (VDI).
1. Aurinkokaapeleiden tyypit aurinkosähköjärjestelmissä
Aurinkokaapelit luokitellaan paksuuden ja johtimien lukumäärän mukaan, ja kaapelin halkaisija vaihtelee vastaavasti. Aurinkosähköjärjestelmissä käytetään yleisesti ottaen kolmenlaisia aurinkokaapeleita : tasavirtakaapeleita, aurinkosähkön tasavirtapääkaapeleita ja aurinkosähkön vaihtovirtaliitäntäkaapeleita.
2. Väärän kaapelin mitoituksen vaikutus suorituskykyyn ja turvallisuuteen
Aurinkokaapeleiden oikea mitoitus on ratkaisevan tärkeää, koska se voi vaikuttaa koko aurinkojärjestelmän suorituskykyyn ja turvallisuuteen. Liian pienen kaapelin valitseminen voi johtaa merkittäviin jännitehäviöihin ja tehohäviöön. Johtojen ylikuormituksen aiheuttaman tulipalon riskin vähentämiseksi on tärkeää noudattaa valmistajan ohjeita ja käyttää aurinkopaneelien valmistajan kaapelien kokotaulukoita.
American Wire Gauge (AWG) -mittaria käytetään yleisesti aurinkokaapeleiden koon määrittämiseen. Pienempi AWG-luku tarkoittaa suurempaa poikkipinta-alaa, mikä tarkoittaa pienempiä jännitehäviöitä ja parempaa virrankulkua. PV-kaapeleita on saatavana eri halkaisijaltaan, joista jokaisella on suurin ampeerimäärä turvallista virransiirtoa varten.
3. Jännitteen pudotusindeksin (VDI) laskeminen kaapelin mitoitusta varten
Jännitehäviöindeksin (VDI) laskeminen on olennaista sopivan kaapelikoon määrittämiseksi. VDI lasketaan kokonaisvirran, kaapelin pituuden ja halutun jännitehäviöprosentin perusteella . Seuraavaksi tässä aurinkokaapelin koon valintaoppaassa tarkastelemme taulukkoa, jossa määritetyn VDI:n avulla sitä voidaan käyttää vastaavan mittarikoon löytämiseen.
| VDI (Voltage Drop Index) | ARVIOIDA |
| 1 | # 16 |
| 2 | # 14 aurinkopaneelin kaapeli |
| 3 | # 12 |
| 5 | # 10 |
| 8 | # 8 |
| 12 | # 6 |
| 20 | # 4 |
| 34 | # 2 |
| 49 | #1/0 |
| 62 | #2/0 |
| 78 | #3/0 |
| 99 | #4/0 |
Viitaten tähän taulukkoon ja ottamalla huomioon aurinkojärjestelmän erityisvaatimukset, kullekin järjestelmän sisällä olevalle kaapelille voidaan määrittää sopiva mittauskoko.
Aurinkokaapeleita kytkettäessä on tärkeää käyttää oikeaa värikoodausta . Punaisia kaapeleita käytetään tyypillisesti positiivisiin liitäntöihin ja sinisiä kaapeleita negatiivisiin liitäntöihin. Verkkovirtakaapeleissa voi olla lisäjohtimia eri vaiheita, maadoitusta ja turvallisuussyistä.
Kaiken kaikkiaan oikean koon valinta ja aurinkosähkökaapelin teknisten tietojen läpikäyminen sisältävät tyypillisesti parametreja, kuten kaapelityypin, johdinmateriaalin, eristysmateriaalin, jännitearvon , lämpötila-arvon ja virrankantokyvyn, jotka ovat ratkaisevan tärkeitä hyvän suorituskyvyn varmistamiseksi ja jännitehäviöiden minimoimiseksi.
Huomautus : Kuten edellä mainittiin, muista, että liian pienien kaapeleiden käyttö voi johtaa merkittäviin jännitehäviöihin ja tehohäviöihin. Lisäksi on tärkeää noudattaa valmistajan ohjeita ja vaatimuksia aurinkokaapeleita valittaessa ja kytkettäessä, jotta vältetään suuremman resistanssin ja mahdollisen ylikuumenemisen aiheuttamat tulipaloriskit, jotka takaavat sekä järjestelmän turvallisuuden että huipputehon.
Katso myös: 5 keskeistä eroa aurinkokaapelin ja tavallisen kaapelin välillä
Onko aurinkokaapeli AC vai DC?
Tässä kattavassa aurinkokaapelin kokovalintaoppaassa selvitetään, ovatko aurinkokaapelit tasavirta- vai vaihtovirtakaapeleita. Nämä kaapelit on suunniteltu siirtämään tasavirtaa (DC) aurinkoenergiaa aurinkosähköjärjestelmissä ja toimimaan aurinkopaneelien ja aurinkosähköryhmien liitäntöinä aurinkosähköverkoissa. Aurinkokaapelit on suunniteltu erittäin mekaanisesti kestäviksi ja varustettu ominaisuuksilla, kuten lämmönkestävyydellä, säänkestävyydellä, UV-suojalla ja palonestoaineella . Koska aurinkoenergiaprojektit vaativat usein ulkoasennusta ja altistumista korkeille lämpötiloille, on erittäin tärkeää käyttää korkealaatuisia aurinkojohtoja ja -kaapeleita, joiden käyttöikä on 25–30 vuotta.
Aurinkokaapelit luokitellaan paksuuden, johtojen lukumäärän ja halkaisijan mukaan, minkä tuloksena aurinkojärjestelmissä käytetään yleensä kolmea tyyppiä: tasavirtaaurinkokaapeli, aurinkosähkön tasavirtapääkaapeli ja aurinkosähkön vaihtovirtaliitäntäkaapeli. Joten kyllä, aurinkokaapelit voivat olla sekä vaihtovirta- että tasavirtakaapeleita . Ymmärretäänpä aurinkokaapelityypit tarkemmin.
1. DC-aurinkokaapeli
Näitä kaapeleita käytetään tyypillisesti moduuli- tai jonokaapeleina aurinkopaneeleissa, ja ne on valmistettu yksijohtimisesta kuparista, jossa on eristys ja suojavaippa. Niissä on usein esiasennetut liittimet, joita ei ole helppo vaihtaa. Joissakin olosuhteissa useiden paneelien kytkemiseen saatetaan tarvita tasavirta-aurinkopaneelien jonokaapeli.
2. Solar DC -pääkaapeli
Suurempana kollektorikaapelina toimiva päätasavirtakaapeli yhdistää generaattorin kytkentärasian positiiviset ja negatiiviset kaapelit keskusinvertteriin. Se voi olla yksi- tai kaksijohtiminen kaapeli. Yksijohtimiset kaapelit, joissa on kaksinkertainen eristys, tarjoavat paremman luotettavuuden, kun taas kaksijohtimiset tasavirtakaapelit sopivat ihanteellisesti aurinkoinvertterin ja generaattorin kytkentärasian väliseen kaapelointiin. Tasavirtaverkkokaapeleita, joiden koko on tyypillisesti 4–6 mm, käytetään yleisesti ulkoasennuksissa. On erittäin tärkeää erottaa vastakkaiset napaisuudet omaavat kaapelit oikosulkujen ja maadoitusongelmien estämiseksi.
3. AC-kaapeli
Vaihtovirtakaapelit yhdistävät aurinkoinvertterin suojalaitteisiin ja sähköverkkoon. Pienissä aurinkosähköjärjestelmissä, joissa käytetään kolmivaiheisia inverttereitä, käytetään verkkoon kytkettyyn järjestelmään viisijohtimista vaihtovirtakaapelia , joka koostuu kolmesta vaihejohtimesta, yhdestä maadoitusta ja yhdestä nollajohdinta varten. Yksivaiheisille inverttereille suositellaan kolmijohtimista vaihtovirtakaapelia.
Tämän seurauksena aurinkokaapeleita käytetään enimmäkseen tasavirtaenergian siirtämiseen aurinkovoimaloissa. Erilaisia aurinkokaapeleita tarvitaan erilaisiin liitäntöihin, kuten tasavirtakaapeleita paneelien ja invertterien liittämiseen sekä vaihtovirtakaapeleita invertterin ja verkkovirran liittämiseen. Aurinkoenergiakaapelin spesifikaatioiden noudattaminen on olennaista, jotta voidaan valita järjestelmän vaatimusten mukaiset kaapelit ja varmistaa asianmukainen asennus ja napaisuuden erottelu, jotta vältetään esimerkiksi oikosulkuvirrat ja maadoitusongelmat.
Lue myös: Onko aurinkoenergia vaihtovirtaa vai tasavirtaa?
Mitkä ovat eri tyypit aurinkoenergian tasavirtakaapeleita?
Tässä aurinkokaapelin kokovalintaoppaassa tutustumme erityyppisiin aurinkoenergian tasavirtakaapeleihin. Aurinkoenergian tasavirtakaapelit jaetaan kahteen tyyppiin: moduulikaapeleihin ja jonokaapeleihin. Näissä kaapeleissa on asianmukaiset liittimet ja ne on integroitu aurinkopaneeleihin. Positiiviset ja negatiiviset kaapelit on kytketty tuotantolaatikkoon tai suoraan aurinkoinvertteriin sopivien jatkoliittimien avulla.
Moduulin tehosta riippuen käytetään kaapeleita, joilla on vaihtelevat poikkileikkauspinta-alat (6 mm² , 4 mm² ja 2.5 mm² ) . Maadoitusvirheen ja oikosulkuvirran estämiseksi piirissä positiivisia ja negatiivisia johtimia ei yhdistetä samaan kaapeliin. Aurinkokaapeleissa käytetään usein yksimuotoisia kaapeleita, joissa on kaksoissuojaus luotettavuuden lisäämiseksi. Nämä kaapelit, jotka ovat yleensä kaksijohtimisia, yhdistävät päävirtalähteen, generaattorin kokoonpanolaatikon ja aurinkokomentoinvertterin, ja tasavirtakaapeleita käytetään yleisesti ulkokäyttöön. Vaihejohdin on tyypillisesti punainen, kun taas negatiivinen johdin on tyypillisesti sininen, ja molemmat on ympäröity eristekerroksella.
Ristiviittaus: Kaapelikokojen ja suojauksen määrittäminen verkon ulkopuolisessa aurinkosähköjärjestelmässä
Mihin aurinkokaapeleita käytetään?
Aurinkokaapelit on tarkoitettu käytettäväksi aurinkoenergiansyöttöjärjestelmissä ja vastaavissa sovelluksissa, kuten vapaasti riippuvissa, siirrettävissä, kiinteissä asennuksissa ja maan alla rakennetuissa katetuissa asennuksissa. Aurinkokaapeliasennus mahdollistaa kaapeleiden monipuolisen käytön erilaisissa ympäristöissä, kuten sisätiloissa, ulkona, räjähdysvaarallisilla alueilla, teollisuudessa ja maataloudessa.
Katso myös : Minkä kokoinen kaapeli sopii 300 W:n aurinkopaneeliin?
Millaisia kaapeleita aurinkopaneeleissa käytetään?
Aurinkosähköjärjestelmät (PV) tuottavat aurinkosähköä, ja aurinkovoimalan näkyvin osa on se, joka muuntaa auringon energian toimivaksi sähkövirraksi. Nämä sähköjärjestelmät eivät kuitenkaan ole riippuvaisia pelkästään aurinkopaneeleista. Aurinkosähköjärjestelmissä käytetään virtalähteenä kolmenlaisia aurinkokaapeleita: THHN-johto, aurinkosähköjohto ja USE-2-johto . Koska näiden johtimien rakenteet eroavat toisistaan, niitä voidaan käyttää monissa eri tarkoituksissa. Muista myös, että väärän kaapelikoon käyttö voi johtaa huomattaviin tehohäviöihin ja järjestelmän suorituskyvyn heikkenemiseen, minkä vuoksi aurinkokaapelin kokovalintaoppaan suositusten noudattaminen on tärkeää.
1. Aurinkopaneelin PV-johto
Se on tunnettu aurinkoenergiakaapeli, jota käytetään aurinkosähköasennusten kaapelointiin. XLPE -kaapelin eristys tarjoaa huomattavan kestävyyden otsonille, ultraviolettisäteilylle ja kosteudelle, mikä tekee niistä erittäin kestäviä kaapeleita, jotka sopivat sekä maadoitettuihin että maadoittamattomiin aurinkoenergiajärjestelmiin.
2. USE-2 johto
Se on aurinkokaapeli, joka on suunniteltu käytettäväksi ainoastaan maadoitetuissa aurinkovoimaloissa . Tämä aurinkokaapeli on kestävä murskaa, öljyä, kaasua ja iskuja vastaan, joten se soveltuu paremmin teolliseen käyttöön.
3. THHN-johto
Sitä käytetään laajalti rakennusjohtimena aurinkoenergiaprojekteissa sähkövirran siirtämiseen energiantuotantoa varten. THHN-johtimella on lähes sama tarkoitus kuin aurinkosähkö- ja USE-2-johtimilla. Sen rakenne ei kuitenkaan kestä aurinkoenergiasovellusten äärimmäisiä olosuhteita, ja THHN-johtimen käyttö näissä sovelluksissa voi johtaa järjestelmän vikaantumiseen.
Lue myös: Kuinka kytkeä aurinkopaneeli akkuun ilman lataussäädintä
Mitkä ovat sarja- ja rinnakkaisjonojen johdotuskokoonpanot aurinkokaapeliasennuksessa?
Aurinkokaapeliasennuksen sarja- ja rinnakkaisjohdotuskokoonpanot ovat seuraavat:
1. Aurinkokaapelin asennus: Sarja
- Aurinkopaneelit voidaan kytkeä sarjaan kohdistamalla ne vierekkäin samassa linjassa kuin elektronisten laitteiden akut.
- Aurinkosähköpaneelin akuissa on negatiiviset ja positiiviset tulot, joihin aurinkokaapelit liitetään kokoelmasarjan luomisen aikana, joka tunnetaan nimellä stringing.
- Aurinkopaneelien kytkeminen sarjaan lisää kokonaisjännitettä merkkijonosta säilyttäen samalla vakiovirran.
- virta pysyy tasaisena läpi koko merkkijonon, mutta laskee pienimmän virran paneelin tasolle.
- Aurinkopaneelien sarjaan kytkemisen haittana on, että varjostus yksittäisessä paneelissa voi vähentää koko merkkijonon virta.
2. Aurinkokaapelin asennus: Rinnakkais
- Aurinkokaapeleita voidaan asentaa myös rinnakkain; Tämä menetelmä on kuitenkin vähemmän yleinen ja monimutkaisempi.
- Jos haluat liittää aurinkosähköpaneelit identtiseen ketjuun, yhdistä paneelien positiiviset liittimet yhteen johtoon. Tee seuraavaksi sama negatiivisille liittimille ja liitä ne kaikki toiseen aurinkokaapeliin.
- Toisin kuin sarjamerkkijono, rinnakkaisjonossa, jokainen lisäpaneeli lisää piirin virtaa (amp), kun jännite pysyy vakiona, joka vastaa kunkin paneelin jännitettä.
- Rinnakkaisen merkkijonon etuna on, että jos yksi paneeli on varjostettu, muut eivät vaikuta ja toimivat edelleen normaalisti.
Yhteenvetona voidaan todeta, että sopivien aurinkokaapeleiden määrittely on elintärkeää sähköjärjestelmäsi asianmukaisen toiminnan kannalta. Sellaiset tekijät kuin kaapelin tyyppi, eristysmateriaali, jännite, virrankestävyys ja ympäristönäkökohdat ovat ratkaisevia tehokkaan sähkönsiirron varmistamisessa. Näin ollen voit maksimoida aurinkosähköasennuksesi hyödyt noudattamalla tässä aurinkokaapelin koon valintaoppaassa esitettyjä vaiheita. Jos haluat lisää kiehtovia aiheita, lue blogimme.
Suositeltu: Kuinka peruuttaa mustekalan energia
