Melyik vonal keresztmetszete a megfelelő a fő pvBuero egyenáram számára

pvKnowHowBlog

megfelelő

A szolármodulok által generált egyenáramnak lehetőség szerint veszteség nélkül kell elérnie az invertert, hogy ott a lehető legkisebb veszteséggel váltakozó áramúvá alakítsák. Sajnos nem működik teljesen veszteség nélkül, mivel minden kábel szobahőmérsékleten veszteségálló. Milyen vastagnak kell lennie az egyenáramú vezeték (DC) keresztmetszetének, hogy legalább a veszteségeket korlátok között tartsa, a következő cikk magyarázza.

Általában a fő egyenáramot - a szolármodulok és az inverter közötti kapcsolatot - úgy tervezték meg, hogy ezen a vonalon az összes veszteség kevesebb, mint a generátor csúcsteljesítményének 1% -a.

Minden kábelnek ohmos ellenállása van. Ohm törvénye szerint az ellenállás feszültségesése U = R * I (ahol U a feszültség; R az ellenállás és I az áram). Az R ellenállás egy vonalon három paramétertől függ:

  1. A vonal hossza - minél hosszabb a vonal, annál nagyobb az ellenállás
  2. A vonal keresztmetszete - vagy inkább a vonal keresztmetszete. Minél nagyobb ez a terület, annál kisebb az ellenállás
  3. A felhasznált anyag és fajlagos ellenállása - általában réz vagy alumínium.

A két legfontosabb anyag, a réz és az alumínium vezetőképessége

  • Réz: σ> = 58 * 10 ^ 6 S/m (az egység Siemens per m)
  • Alumínium: σ> = 36,59 * 10 ^ 6 S/m

Mindkét érték 300 K, azaz kb. 27 ° C hőmérsékleten érvényes. Magasabb hőmérsékleten az anyagok ellenállása növekszik, és a vezetőképesség csökken.

A vonali ellenállás kiszámítása:

10 ^ 6 S/m átalakítható 1 m/(Ω · mm²) értékre. Ez megadja a réz és az alumínium két vezetőképességi értékét a számítás szempontjából praktikusabb formában:

  • Réz: σ> = 58 * 1 m/(Ω · mm²)
  • Alumínium: σ> = 36,59 * 1 m/(Ω · mm²)

Ezután a vonal ohmos ellenállását a következő képlet segítségével számoljuk ki:

R = 1/σ * l/A - ahol l a vezeték hossza, A pedig a kábel keresztmetszete.

Ha a fent leírt módon választja az σ egységet, akkor kényelmesen használhatja az A-t közvetlenül mm2-ben és l-t közvetlenül m-ben átalakítás nélkül.

Példa:

A szolármodulok és az inverter közötti távolság 15 m. A teljes kábelhossz, amelyen keresztül az egyenáram áramlik, 30 m (kifelé és visszatérő vezeték). Egy tipikus 4 mm² keresztmetszetű napkábelt használnak.

Az ohmos ellenállás tehát: R = 1/(58 m/Ω ​​· mm²) * 30 m/4mm² = 129,3mΩ (Milliohm).

Látható, hogy a vezeték ohmos ellenállása egyenesen arányos a vezeték hosszával, vagyis minél hosszabb a vezeték, annál nagyobbak a veszteségek. Az ellenkezője igaz a kábel keresztmetszetére. Minél nagyobb a kábel keresztmetszete, annál kisebb az ellenállás és ezáltal a veszteségek is. Ezért a hosszabb keresztmetszet veszteségeit mindig kompenzálni tudja a kábel keresztmetszetének ennek megfelelő növelésével.

Mekkora a veszteség ezen a vonalon? ?

Az ohmos ellenállás teljesítményvesztesége megfelel az ellenállás áramának és feszültségének szorzatának. P = U * I.

Az U feszültség viszont megfelel U = R * I-nek. Ebből következik a P = R * I ^ 2 teljesítményveszteség. Ha most csatlakoztat egy modulhúrot a fent leírt 30 m hosszú kábelhez, amelynek moduljai 6 "élhosszú cellákkal rendelkeznek, és az ebből származó maximális áram 8A körül van, akkor a kábel maximális áramvesztesége

PV = 8A ^ 2 * 129,3mΩ = 8,28 W.

Itt fontos, hogy az áram négyzetként szerepeljen az energiaveszteségben, vagyis a veszteségek negyedére felezzük az áram eredményeit. Ha az áramveszteség kiszámításakor a szolár modul adatlapjának MPP áramát használja, akkor mindig biztonságban van, mivel az áram és így az energiaveszteség a rendszer működése során általában lényegesen kisebb, mint az MPP-nél. Kérjük, vegye figyelembe itt, hogy a besugárzás megváltoztatása lényegében megváltoztatja a napenergia-generátor áramát, miközben a generátor feszültsége szinte ugyanaz marad. (lásd a cikket a napgenerátor jellemzőiről)

Gyakorlatban Általános szabály, hogy azonban nem merül fel a kérdés, hogy mekkora az áramveszteség egy adott kábelen, hanem meg van adva egy napenergia-generátor mérete, és meg kell határozni a minimális szükséges kábel keresztmetszetet.

Fontos, hogy mindig meghatározza az egyes szálak veszteségeit.

Például, ha van egy szolár generátor húrja 14 modullal, mindegyik 72 darabbal. 5 ”cellák és 180 Wp teljesítmény (pl. Suntech 180S) húronként 2,52 kWp teljesítményt eredményez. Ha az áramveszteség 1% alatt marad, akkor nem lehet nagyobb, mint 2520W * 1% = 25,2W. Kb. 5A áramerősség mellett ez maximális vezetékellenállást eredményez: 25,2 Wp/25 (A ^ 2) = 1,008 Ω. Rézkábelek használata esetén a kábel keresztmetszete minimum 30 m hosszúság esetén: A = 1/(58 m/Ω ​​· mm²) * 30 m/1,008 Ω> = 0,51 mm².

Ha van 11 modulos húr 60 db-os. 6 ”cellák és 230 Wp teljesítmény (pl. Schott poly 230) 11 * 230 Wp = 2530 Wp húr teljesítményt eredményez. Ha betartják az 1% -os szabályt, akkor a veszteségeknek legfeljebb 25,3 W-nak, az ellenállásnak pedig legfeljebb 25,3 W/(7,66A) ^ 2 = 0,431Ω-nak kell lenniük. Rézkábelek esetén a minimális keresztmetszet érhető el A = 1/(58 m/Ω ​​· mm²) * 30 m/0,431Ω Ω = 1,2 mm².

Mindkét esetben láthatja, hogy az 1x 2,5 mm² kábel keresztmetszete könnyen elég ahhoz, hogy a veszteségek jóval 1% alatt maradjanak. Általában 1 x 4 mm² keresztmetszetet használnak. Valamikor felmerül itt az arányosság kérdése, mert végül is a réz is olyan alapanyag, amely nem áll rendelkezésre korlátlan mennyiségben. Nem szabad megfeledkezni arról, hogy a magas szolárgenerátor-feszültség miatt, különösen a transzformátor nélküli inverteres rendszerekben, lényegesen kisebb kábelkeresztmetszettel lehet megbirkózni, mint egy 230 Veff rendszerfeszültségű váltóáramú telepítéssel.

A kábelméretezéssel kapcsolatos legfontosabb kérdések szép összeállítása szintén megtalálható ezen a linken a fotovoltaikus fórumban.