Кабель для солнечных батарей

Требования к солнечному кабелю

Кабель для солнечных панелей должен удовлетворять следующим условиям:

• иметь сечение, достаточное для того, чтобы обеспечить минимальные потери по мощности и напряжению при прохождении по нему тока, отдаваемого комплектом солнечных батарей. Величина тока определяется количеством панелей и способом их включения;

• быть устойчивым к воздействию атмосферных условий – УФ-излучению, осадкам, перепадам температуры;

• желательно иметь срок службы, сравнимый с ресурсом используемого оборудования.

Кабель для солнечных батарей – обзор марок

Для солнечных панелей можно применять как специально разработанные для этого кабели, так и самые обычные – с некоторыми ограничениями.

Солнечный кабель PV-1F

С целью соответствия вышеуказанным требованиям был разработан и выпускается кабель PV-1F, также называемый солнечным. Производят его, например, такие компании как HELUKABEL® (Германия) под названием SOLARFLEX-Х, Prysmian Group (Италия) под названием TEXSUN(PV).

Кабель представляет собой луженые медные проволочки в двойной безгалогеновой изоляции из полиэлефина, стойкую к ультрафиолету, озону, атмосферным осадкам, кислотам, щелочам, аммиаку, гидролизу. Ожидаемый срок службы – 25 лет.

Кабель производится трех цветов, что удобно при монтажных работах – черного, синего и красного.

Солнечный кабель ПК SOLAR

Кабель выпускается российской компанией ООО «Прокабель». Изготовлен из огнестойкого компаунда. Имеет один слой изоляции. По конструкции характеристикам, а также цвету аналогичен кабелю PV-1F.

КГ

Название кабеля расшифровывается как Кабель Гибкий. Его жила состоит из множества тонких проволок, покрытых общей резиновой изоляцией.

При желании вместо солнечного кабеля допустимо использовать обычный кабель с медными жилами, – например, КГ, – пропустив его в стойкой к УФ-излучению гофротрубе ПНД. Тем более что защита от ультрафиолета необходима только в непосредственной близости от батарей, постоянно находящихся на солнце.

Таблица 1. Сравнение солнечных кабелей

Расчет сечения кабеля для солнечных панелей

В состав солнечной электростанции входит следующее оборудование:

1. Комплект солнечных батарей, которые могут быть соединены друг с другом тремя способами:

• параллельный (выходное напряжение комплекта равно напряжению одной батареи, сила тока равна сумме токов батарей);

• последовательный (выходное напряжение равно сумме, сила тока – току одной);

• смешанный – несколько включенных последовательно групп, каждая из которых состоит из одинакового количества параллельно соединенных батарей (напряжение – сумма групп, сила тока – сумма токов в одной из групп);

2. контроллер – прибор, осуществляющий зарядку аккумуляторов и отключающий их по ее окончании;

3. комплект аккумуляторов – соединяются точно так же, как и батареи, то есть параллельным, последовательным или смешанным способом;

4. инвертор – преобразователь постоянного напряжения аккумуляторов в напряжение промышленной сети – переменное 220В, необходимое для питания электроприборов. То есть ему на вход поступает постоянное напряжение 12, 24, 48 В (в зависимости от варианта соединения батарей и аккумуляторов), преобразующееся на выходе в 220В.

Комплект для солнечной электростанции

Все эти компоненты – батареи, контроллер, аккумуляторы, инвертор – должны быть соединены с помощью отрезков кабеля, сечение которого определяется идущим по нему током, сила которого зависит от следующих факторов:

• мощности, потребляемой инвертором;

• величины напряжения в цепи (батареи-контроллер-аккумулятор-инвертор);

Таким образом, если считать, что:

1. потребление инвертора = 400 Вт;

2. напряжение = 12В (одна батарея или несколько, соединенных параллельно);

то сила тока может достигать 400/12 = 33 А. Если учитывать, что для медного провода допустимым является ток в 10 А на каждый 1мм2 сечения, то потребуется солнечный кабель 4 мм2.

Еще условие, которое часто стараются соблюсти – потеря напряжения в цепи не должна превышать 2%. Для 12 В это 0,24 В.

Длина проводника, на котором падает U = 0,24 В, считается следующим образом:

l = U*S/L*?, где 

L –длина провода;

U – падение напряжения на проводе;

S – сечение провода;

I – сила тока;

? – удельное сопротивление меди.

Таким образом, допустимая длина провода L= 0,24*4/33*0,017= 1,7 м. Для длины, равной 10 м, что является более реальной цифрой, потребуется провод сечением 30 мм2.

Необходимо иметь в виду, что под длиной L подразумевается суммарная длина всех проводов, по которым идет ток.

Ниже приведена таблица сечения кабеля как функция мощности инвертора (столбец 2), а также с дополнительным учетом длины кабелей, равной 10 м (столбец 2). Напряжение батареи – 12 В.

При последовательном соединении батарей сечение проводов уменьшается пропорционально росту напряжения в цепи.