Fotovoltaikus kábelezés - a megfelelő kábelek használatával
A régóta várt fotovoltaikus rendszer problémamentes működésének egyik alapvető követelménye a helyes bekötés. Ehhez speciális napkábelek állnak rendelkezésre. A szolármodulokhoz főleg a már előre összeszerelt csatlakozókábeleket használják. Csak a meglévő dugaszoló csatlakozókkal kell őket összekötni. De itt is felmerülhetnek problémák. A legtöbb PV kábel, ahogy ők is hívják, a modultól függően csak egy bizonyos hosszúságúak. Ha a modulokat túlságosan messze telepítik egymástól, problémák merülhetnek fel.
Általánosságban fontos biztosítani, hogy a fotovoltaikus kábelek ne legyenek túl szorosan meghúzva. Ha feszültség alatt vannak, megsérülhetnek. De fordított eset is előfordul, amikor a napkábelek túl hosszúak. Semmilyen körülmények között ne lógjanak lazán a modulok alatt, hanem kábelkötegelőkkel rögzítsék őket a modulhoz. Időjárásálló és UV-álló kábelkötegeket kell használni. Egyes modulokban már vannak sínek, amelyek további kábeltálcákkal vannak felszerelve. Ezeket fel is lehet használni. Hasznos lehet ezeket a kábeltálcákat kis lyukakkal ellátni. Ez megakadályozza, hogy a kábelek esővízben feküdjenek és ne károsodjanak.
A megfelelő napkábel kiválasztásakor néhány szempontot figyelembe kell venni, amelyeket az alábbiakban röviden bemutatunk:
- Időjárás- és UV-állóság a HD 605/A1 szerint
- Dielektromos szilárdság 1000 V körüli értékig.
- Sav- és lúgállóság az EN 60811-2-1 szerint
- Ózonállóság az EN 50396 szerint
- Alkalmas - 40 ° C és + 125 ° C közötti hőmérséklet-tartományokhoz
- Kopásállóság
- Mechanikai szilárdság
- Rövidzár erőssége még magas, 250 ° C hőmérsékleten is
- Kis külső átmérő a helytakarékosság érdekében
- Lángállóság az IEC 60332-1-2 szerint
- Halogénmentes az EN50267-2-2 szerint
Különösen az utolsó két pont fontos, mert a halogénmentes kábelek tűz esetén lényegesen jobban viselkedhetnek. Általánosságban a nehezen gyújtható kábelek ajánlottak, sőt egyesek önoltóak is.
A kábel keresztmetszete döntő fontosságú
A fotovillamos rendszert elsősorban villamosenergia-termelésre használják, és ezáltal kis többletjövedelmet biztosíthatnak a lakástulajdonosnak, vagy függetlenné teszik magukat a villamosenergia-társaságoktól. Annak érdekében, hogy ez sikerüljön, a különféle dolgok miatt felmerülő teljesítményveszteségeket a lehető legkisebb mértékben kell tartani.
A teljesítményvesztés fontos tényezője a kábelcsatlakozás. A következő két változatot különböztetjük meg.
| DC-oldali kábelcsatlakozás, amely a moduloktól az inverterig vezet |
| AC-oldali kábelcsatlakozás, amely az invertertől az előtolásmérőhöz vezet |
Mindkét esetben további különbséget kell tenni két alapvető tényező között, amelyek a teljes rendszer teljesítményének csökkenését okozhatják:
| Kábel keresztmetszete vagy kábelátmérője |
| Az egyes kábelcsatlakozások hossza |
Az optimális eredmény akkor érhető el, ha a kábel keresztmetszete nagyon nagy, és a kábel hossza a lehető legrövidebb. A gyakorlatban azonban ez aligha valósítható meg, mivel például a modulok és az inverterek közötti 50 méternél hosszabb kábelhossz nem ritka. Az inverter gyakran az alagsorban található, miközben a modulokat a tetőre szerelik. Az inverter tetőtérbe állítása azonban nem lenne alternatíva, már csak azért sem, mert az itteni hőmérséklet egyszerűen túl magas.
Ha a fotovoltaikus modulok soros csatlakozással vannak egymással összekötve, ez a szabály, sokkal fontosabb, hogy minimalizáljuk az inverter és az előtolásmérő közötti kábelhosszat. A kábelcsatlakozásokon keresztüli veszteségek sokkal nagyobbak a váltakozó áramú oldalon, mint az egyenáramú oldalon.
A megfelelő kábelekkel minimalizálja az áramveszteséget
Mint már jeleztük, a megfelelő kábelek fontosak annak érdekében, hogy minimalizálják a fotovillamos rendszer teljesítményveszteségét. A tényleges veszteségeket általában az inverter tervező szoftverével lehet optimálisan meghatározni. Pontosabban, a napelemes rendszerek tulajdonosai alapszabályként emlékezhetnek arra, hogy az áramveszteség nem lehet több, mint egy százalék.
A teljesítményveszteségeket egyszerű képletek segítségével is kiszámíthatjuk. Ehhez a következő méretekre van szükség:
| Pv | = | Watt veszteség |
| L. | = | egyszerű kábelhossz méterben |
| ÉN. | = | Az áram, amely valójában amperben folyik át a vonalon |
| A. | = | A kábel keresztmetszete négyzetmilliméterben |
| Pv% | = | Százalékos veszteség |
| P | = | A húr teljes teljesítménye wattban |
Különösen az I esetében fontos annak biztosítása, hogy az Ipp helyett az Ippet használják, ami a sugárzást jelenti. A jelenlegi erősség és a tényleges besugárzás nagyban különbözik egymástól.
Ezen értékek felhasználásával a következő képlet eredményezi a rézkábelt:
| Pv | = | (2 * L * I²)/(56 * A) |
| Pv% | = | Pv * 100%/P |
Ha a rézkábel helyett alumínium kábelt használnak, a képlet kissé eltér. Az alumíniumnak ugyanis nagyobb a fajlagos ellenállása, ami viszont nagyobb veszteségekhez vezethet, vagy kompenzálható nagyobb kábel keresztmetszettel. Ennek képlete:
| Pv | = | (2 x L x I²)/(38 x A) |
| Pv% | = | Pv x 100%/P |
Ezeknek a képleteknek a segítségével most kiszámíthatja, hogy mekkora lenne az energiaveszteség, ha alumínium vagy réz kábelt választana. Ezek az értékek 20 évre extrapolálhatók, és eldönthetik, hogy egyes esetekben érdemes-e beruházni a gyakran drágább réz kábelbe.
A PV-kábelezés jogi szabályai és szabványai
A fotovoltaikus rendszer kábelezésének természetesen meg kell felelnie a különféle jogi előírásoknak és szabványoknak is. Számos egyedi alkatrészt tanúsíthat a VDE, amely a csatlakozódobozok mellett a teljes rendszerrel, a csatlakozókkal és kábelekkel, valamint az inverterrel is foglalkozik. További információk a VDE által a fotovoltaikus rendszerek számára engedélyezett tanúsítványokról ugyanazon a weboldalon találhatók.
A fotovoltaikus rendszer telepítésekor a műszaki csatlakozási feltételeket (TAB) is be kell tartani. Ezeket a Német Energiaipari Szövetség határozta meg. Ingyenesen letölthetők a BVdEW oldalról. Itt pontosan meg van határozva, hogy miként kell kialakítani a közüzemi hálózatra való csatlakozásokat.