نقش کابل ها در سیستم خورشیدی

با وجودی که در یک سیستم برق خورشیدی کارآمد و مناسب، کابل ها نقش مهمی را ایفا می کنند ولی اکثر اوقات فراموش شده و مورد بی توجهی و کم لطفی واقع می شوند. برای اتصال اجزای یک سیستم خورشیدی به یکدیگر شما نیاز به یک کابل با سایز مناسب دارید زیرا با توجه به اینکه معمولاً ولتاژ سیستم های خورشیدی پایین است جریان آنها بالا است و باید مطمئن شوید تلفات انرژی و گرمای تولیدی (در برخی موارد حتی آتش سوزی) به حداقل رسیده است.

به منظور کاهش افت ولتاژ و توان در نیروگاه خورشیدی از سیم و کابل مخصوص برای اتصال تجهیزات به یکدیگر و در نهایت اتصال خروجی نیروگاه به شبکه برق استفاده می شود. در یک طرف از اینورتر متصل به شبکه از سیم های نمره ۴ و سیم های نمره ۶ مخصوص برای اتصال پنل ها به تابلو برق DC و اینورتر استفاده می شود. در طرف دیگر برای اتصال خروجی اینورتر به تابلو برق AC و شبکه از کابل برق مخصوص استفاده می شود.

کابل مناسب برای سیستم خورشیدی

این کابل ها، پنل های خورشیدی را به یکدیگر متصل کرده و مجموعه ی آن ها را به کنترل کننده ارتباط می دهند.برای این قسمت حتما باید از کابل های مقاوم در برابر تابش اشعه ی ماورائ بنفش خورشید و رطوبت ناشی از بارش برف و باران و آثار مخرب گرد و غبار و آلودگی های مشابه استفاده کنید.

کابل اتصال شارژ کنترلر و باتری ها

پس از اینکه سایز کابل اتصال از پنل ها به سمت شارژ کنترلر را انتخاب کردید می توانید سایز کابل برای وصل کردن شارژ کنترلر به باتری ها را تعیین کنید. اما می توانید از همان کابل که پنل ها را به شارژ کنترلر وصل می کنید نیز استفاده کنید. بدلیل اینکه جریانی که از شارژ کنترلر به سمت باتری ها می رود خیلی زیادتر از جریان پنل ها نیست در ضمن فاصله نیز کم شده است.
در هنگام محاسبه ی سطح مقطع کابل لازم برای ارتباط دهی کنترل کننده و باتری ها، باید میزان جریان جاری از طرف آرایه ی خورشیدی به باتری ها و همچنین جریان کشیده شده از آن ها را در نظر داشته باشید. معمولا حداکثر جریانی که برای شارژ باتری ها به کار می رود، بسیار بیشتر از جریانی است که از آنها کشیده می شود.

نکته مهم: ابتدا شارژ کنترلر را به باتری ها وصل کنید و سپس آن را به پنل ها متصل نمایید تا از آسیب رسیدن به شارژ کنترلر جلوگیری کنید.

کابل اتصال به اینورتر

اینورتر و اتصالات باتری ها بزرگترین سایز کابل در سیستم را نیاز دارند. در زمان کار سیستم اینورتر برای تولید برق AC باید میزان زیادی جریان از باتری ها دریافت کند. پس باید توجه داشت که فقط کابل با سایز بزرگ نیاز نیست بلکه باید فاصله باتری ها تا اینورتر نیز کم باشد و حداکثر از 2 متر بیشتر نباشد. این کابل ها باید مانند کابل هایی که به باتری ماشین وصل هستند بزرگ باشد.

پس هر چقدر که می توانید این کابل را بزرگ انتخاب کنید. برای اینکه موضوع را بهتر درک کنید بگذارید مثالی بزنیم. مثلاً برای راه اندازی تعدادی از لوازم خانگی (بعنوان مثال جاروبرقی و ماکروویو) نیاز به 10 آمپر جریان دارید اینورتر برای تامین این جریان حداقل نیاز به 100 آمپر جریان 12 ولت DC دارد. پس ملاحضه می کنید که چه جریان بزرگی باید از کابل عبور کند.

کابل اتصال دهنده ی باتری ها به هم

همانطور که قبلاً گفته شد برای متصل کردن باتری ها به یکدیگر باید سایز کابل را بزرگ انتخاب کرد. بدلیل آنکه آنها هم باید جریان کاملی را تحویل بار بدهند و هم باید در زمان شارژ جریان مورد نیاز برای شارژ را دریافت کنند. پس باتری ها را با کابل هایی با سایز بزرگ به هم متصل می کنیم.

همانطور که گفته شد با توجه به بالا بودن شدت جریان جاری در این کابل ها توصیه می شود در گزینش آن ها از قطورترین انواع موجود استفاده گردد. فراموش نکنید که در موقع اتصال یک کابل به یک باتری، حتما از سر باتری های مناسب و با کیفیتی استفاده کنید.

نقش کابل‌های DC در سیستم‌های خورشیدی

در سیستم خورشیدی دو نوع کابل DC وجود دارد؛ کابل ماژول و کابل استرینگ. این کابل‌ها معمولا به پنل خورشیدی PV متصل می‌شوند و برای اتصال‌های داخلی به کانکتور‌های مناسب مجهز شده اند. بسته به توان خروجی ماژول ها، کابل‌های PV معمولا  با مقطع عرضی ۲.۵ mm²، ۴ mm² و ۶ mm² استفاده می‌شود.

کابل DC در فضای آزاد استفاده می‌شود. برای اطمینان از خطای زمین و اتصال کوتاه، کابل‌های مثبت و منفی ممکن است در یک کابل قرار نگیرند. استفاده از کابل‌های تک سیم با عایق دوبل ثابت شده است که یک راه حل عملی و با قابلیت اطمینان بالا هستند.

کابل DC بین ماژول‌ها و همچنین بین جعبه اتصال ژنراتور و اینورتر خورشیدی، کابل‌های دو هسته‌ای است، معمولا یک سیم قرمز مثبت و یک سیم آبی منفی، هر دو به طور معمول توسط یک لایه عایق احاطه شده اند. سه نوع طراحی برای اتصال رشته‌های PV به اینورتر قدرت خورشیدی وجود دارد:

• سیستم گره ای استرینگ (Node String system)

• سیستم PV با جعبه اتصال (DC Combiner Box)

• ارتباط مستقیم

ویژگی مهم کابل خورشیدی  DC

کابل خورشیدی DC مطابق با استاندارد،۶٩۴ IS/ ۶٠٢٢٧ IEC و ١۵۵۴ IS/ ۶٠۵٠٢ IEC می باشند. میزان ولتاژ برای جریان AC برابر VAC 1000و برای جریان DC برابرVDC 1500 می باشد.
این کابل ها  در برابر اشعه UV مقاوم بوده و هادی کابلها  از جنس مس، تک رشته و از نوع افشان و انعطاف پذیر می باشند.

افت ولتاژ کل مربوط به بخش کابل خروجی از ماژول فتوولتائیک تا ورودی اینورتر متصل به شبکه و خروجی اینورتر تا نقطه اتصال به شبکه کمتر از ۲ %میباشد.

ویژگی های کابلهای خورشیدی (فتوولتائیک)

کابلهای مورد استفاده در سیستمهای خورشیدی بایستی از لحاظ کیفی خصوصیات ذیل را داشته باشد:

اطمینان از طول عمرکافی : در شرایط آب و هوایی سخت حداقل 25 تا 30 سال  دوام  داشته باشد.

تحمل و دوام در فضای باز: مقاومت در دماهای مختلف (توانایی تحمل دمایی از 40- درجه سانتیگراد تا 120 درجه)

ضد اشعه : UV (UV resistant)

کابلهای DC  سولار  بایستی در برابر نور آفتاب که حاوی اشعه UV است مقاوم باشند. به همین دلیل در روکش این کابلها از مواد آنتی UV استفاده می گردد که می تواند در رنگهای مختلف تولید شود.

مقاوم در برابر رطوبت (water resistant) : خاصیت تحمل و مقاومت در برابر رطوبت ناشی از برف و باران و ریزگردها

خاصیت دیر گدازی (flame retardant) : جلوگیری از گسترش آتش و خاموش  شدن شعله

مقاوم در برابر ازن (ozone resistant) : خاصیت تحمل و مقاومت در برابر گاز ازن موجود در محیط

مقاومت در برابر اکسیداسیون : مقاومت هادی در برابر خوردگی ناشی از اکسیداسیون و تماس با رطوبت

شرایط کابل کشی استاندارد سیستم خورشیدی

کابل خورشیدی DC خارج شده از آرایه های ماژول فتوولتائیک باید از داخل لوله کاندویت از جنس PVC یا جنس مناسب ومطابق با استاندارد، مقاوم در برابر اشعه UV خورشید عبور نماید. ضمنا این کابل ها در محل اتصال با قطب های مثبت و منفی استرینگ می بایست مجهز به اتصال دهنده استاندارد باشد.

ضخامت این لوله می بایست مطابق با استاندارد و قطر آن متناسب با تعداد و کابل خورشیدی DC، انتخاب می گردد.
کابل ها و سیم های مورد استفاده برای اتصالات داخلی ماژول های فتوولتائیک می بایست مجهز به سرکابل ها، رابطها، H4 یا MC4 و یا اتصالات مخصوص به خود باشند.

برای مشاهده مقالات و پروژه های بیشتر ما را در شبکه های اجتماعی دنبال کنید.