Leitfaden zur Dimensionierung von Solarkabeln: Funktionsweise von Solar-PV-Kabeln und Berechnung der Größe

Für jedes Solarprojekt benötigen Sie ein Solarkabel, um die Solarhardware miteinander zu verbinden.Die meisten Solarpanelsysteme enthalten Basiskabel, manchmal müssen Sie die Kabel jedoch separat kaufen.Dieser Leitfaden behandelt die Grundlagen von Solarkabeln und betont gleichzeitig die Bedeutung dieser Kabel für jedes funktionierende Solarsystem.

Das Solarkabel, manchmal auch „PV-Kabel“ oder „PV-Kabel“ genannt, ist das wichtigste Kabel jeder PV-Solaranlage.Die Solarmodule erzeugen Strom, der an einen anderen Ort übertragen werden muss – hier kommen Solarkabel ins Spiel. Der größte Unterschied hinsichtlich der Größe besteht zwischen Solarkabel 4 mm und Solarkabel 6 mm.In diesem Leitfaden erfahren Sie, wie hoch die durchschnittlichen Kabelpreise sind und wie Sie die Größe berechnen, die Sie für Ihre Solaranlage benötigen.

Einführung in Solarkabel

Um zu verstehen, wieSolarkabelFunktion müssen wir zur Kernfunktionalität des Kabels gelangen: dem Draht.Auch wenn viele davon ausgehen, dass Kabel und Leitungen dasselbe sind, sind diese Begriffe völlig unterschiedlich.Solardrähte sind einzelne Komponenten, sogenannte „Leiter“.Solarkabel sind Gruppen von Drähten/Leitern, die zusammengefügt werden.

Wenn Sie ein Solarkabel kaufen, erwerben Sie im Wesentlichen ein Kabel mit zahlreichen Drähten, die aneinandergereiht wurden, um das Kabel zu bilden.Je nach Größe können Solarkabel aus nur zwei bis zu mehreren Dutzend Drähten bestehen.Sie sind ziemlich erschwinglich und werden fußweise verkauft.Der durchschnittliche Preis für Solarkabel beträgt 100 US-Dollar pro 300-Fuß-Spule.

Wie funktionieren Solarkabel?

Der Solardraht besteht normalerweise aus einem leitfähigen Material, das Strom übertragen kann, beispielsweise Kupfer.Kupfer ist das beliebteste Material für Solardrähte, manchmal bestehen die Drähte auch aus Aluminium.Jeder Solardraht ist ein einzelner Leiter, der eigenständig funktioniert.Um die Effektivität des Kabelsystems zu erhöhen, werden mehrere Drähte zusammengefügt.

Der Solardraht kann entweder massiv (sichtbar) oder durch einen sogenannten „Mantel“ (Schutzschicht, die ihn unsichtbar macht) isoliert sein.Bei den Drahtarten gibt es Einzel- oder Massivdrähte.Beide werden für Solaranwendungen verwendet.Am gebräuchlichsten sind jedoch Litzendrähte, da sie aus mehreren winzigen Drahtsätzen bestehen, die alle miteinander verdrillt sind, um den Kern des Drahtes zu bilden.Geruchsintensivere Einzeldrähte sind nur in kleinen Stärken erhältlich.

Litzendrähte sind die gebräuchlichsten Drähte für PV-Kabel, da sie ein höheres Maß an Stabilität bieten.Dies bewahrt die strukturelle Integrität des Drahtes, wenn er dem Druck durch Vibrationen und andere Bewegungen ausgesetzt ist.Wenn die Vögel beispielsweise die Kabel auf dem Dach, auf dem sich die Solarmodule befinden, erschüttern oder an ihnen herumkauen, benötigen Sie einen zusätzlichen Schutz, um sicherzustellen, dass der Strom weiter fließt.

Was sind PV-Kabel?

Solarkabel sind große Kabel, die aus mehreren Drähten unter einem Schutzmantel bestehen.Je nach Solaranlage benötigen Sie ein anderes Kabel.Es ist möglich, ein 4-mm-Solarkabel oder ein 6-mm-Solarkabel zu kaufen, das dicker ist und die Übertragung höherer Spannung ermöglicht.Auch bei den PV-Kabeltypen wie DC-Kabeln und AC-Kabeln gibt es kleine Unterschiede.

 

So dimensionieren Sie Solarkabel: Einführung

Im Folgenden finden Sie eine Einführung in die richtige Größenbestimmung und Terminologie.Zunächst einmal ist die gebräuchlichste Größe für Solarkabel „AWG“ oder „American Wire Gauge“.Wenn Sie ein niedriges AWG haben, bedeutet dies, dass es eine große Querschnittsfläche abdeckt und daher geringere Spannungsabfälle aufweist.Der Hersteller von Solarmodulen stellt Ihnen Diagramme zur Verfügung, die zeigen, wie Sie grundlegende DC/AC-Stromkreise anschließen können.Sie benötigen Informationen, die den maximal zulässigen Strom für die Querschnittsfläche des Sonnensystems, den Spannungsabfall und DVI anzeigen.

 

Die Größe des verwendeten Solarpanelkabels ist wichtig.Die Größe des Kabels kann die Leistung der gesamten Solaranlage beeinflussen.Wenn Sie ein kleineres Kabel kaufen, als von Ihrem Solarhersteller empfohlen, kann es zu starken Spannungsabfällen an den Drähten kommen, die schließlich zu einem Leistungsverlust führen.Darüber hinaus kann es bei unterdimensionierten Kabeln zu einem Energiestoß kommen, der einen Brand auslösen kann.Wenn in Bereichen wie dem Dach ein Feuer ausbricht, könnte es sich schnell auf den Rest des Hauses ausbreiten.

 

So sind PV-Kabel dimensioniert: AWG-Bedeutung

Um die Bedeutung der PV-Kabelgröße zu veranschaulichen, stellen Sie sich das Kabel wie einen Wasser führenden Schlauch vor.Wenn Sie einen großen Schlauchdurchmesser haben, fließt das Wasser problemlos und stellt keinen Widerstand dar.Wenn Sie jedoch einen kleinen Schlauch haben, spüren Sie einen Widerstand, da das Wasser nicht richtig fließen kann.Auch die Länge hat einen Einfluss – wenn Sie einen kurzen Schlauch haben, fließt das Wasser schneller.Wenn Sie einen großen Schlauch haben, benötigen Sie den richtigen Druck, sonst wird der Wasserfluss langsamer.Alle elektrischen Leitungen funktionieren auf die gleiche Weise.Wenn Ihr PV-Kabel nicht groß genug ist, um das Solarpanel zu tragen, kann der Widerstand dazu führen, dass weniger Watt übertragen werden und der Stromkreis blockiert wird.

 

PV-Kabel werden mithilfe von American Wire Gauges dimensioniert, um die Stärkenskala abzuschätzen.Wenn Sie einen Draht mit einer geringeren Stärkezahl (AWG) haben, ist der Widerstand geringer und der von den Solarmodulen fließende Strom kommt sicher an.Verschiedene PV-Kabel haben unterschiedliche Querschnittsgrößen, was sich auf den Preis des Kabels auswirken kann.Jede Gauge-Größe hat ihre eigene AMP-Bewertung, die die maximale Menge an AMPs angibt, die sicher durch das Kabel wandern kann.

Jedes Kabel kann nur eine bestimmte Stromstärke und Spannung aufnehmen.Durch die Analyse der Verdrahtungspläne sollten Sie in der Lage sein, die richtige Größe für Ihre Solaranlage zu bestimmen (sofern diese nicht im Handbuch aufgeführt ist).Sie benötigen unterschiedliche Kabel, um die Solarmodule mit dem Hauptwechselrichter und dann den Wechselrichter mit den Batterien, die Batterien mit der Batteriebank und/oder den Wechselrichter direkt mit dem Stromnetz des Hauses zu verbinden.Die folgende Formel soll Ihnen bei der Berechnung helfen:

1) Schätzen Sie den VDI (Spannungsabfall)

Um den VDI der Solaranlage zu berechnen, benötigen Sie die folgenden Informationen (von Ihrem Hersteller bereitgestellt):

· Gesamtstromstärke (Strom).

· Länge des Kabels in einer Richtung (gemessen in Fuß).

· Der Prozentsatz des Spannungsabfalls.

Verwenden Sie diese Formel, um den VDI zu schätzen:

· Stromstärke x Fuß / % des Spannungsabfalls.

2) Bestimmen Sie die Größe basierend auf VDI

Um zu berechnen, welche Größe Sie für jedes Kabel des Systems benötigen, benötigen Sie den VDI.Die folgende Tabelle hilft Ihnen herauszufinden, welche Größe Sie für die Anwendung benötigen:

Spannungsabfallindex-Messgerät

VDI-MESSGERÄT

1 = # 16

2 = # 14

3 = # 12

5 = # 10

8 = # 8

12 = # 6

20 = # 4

34 = # 2

49 = # 1/0

62 = # 2/0

78 = #3/0

99 =# 4/0

Beispiel: Wenn Sie 10 Verstärker, 100 Fuß Entfernung, ein 24-V-Panel und einen Verlust von 2 % haben, erhalten Sie am Ende einen Wert von 20,83.Das bedeutet, dass Sie ein 4-AWG-Kabel benötigen.

Größen und Typen von PV-Solarkabeln

Es gibt zwei Arten von Solarkabeln: AC-Kabel und DC-Kabel.Gleichstromkabel sind die wichtigsten Kabel, denn der Strom, den wir aus Solaranlagen gewinnen und zu Hause nutzen, ist Gleichstrom.Die meisten Solaranlagen werden mit Gleichstromkabeln geliefert, die mit den entsprechenden Anschlüssen integriert werden können.DC-Solarkabel können auch direkt bei ZW Cable erworben werden.Die gängigsten Größen für Gleichstromkabel sind 2,5 mm,4mm, Und6mmKabel.

Je nach Größe der Solaranlage und erzeugtem Strom benötigen Sie möglicherweise ein größeres oder ein kleineres Kabel.Die überwiegende Mehrheit der Solarsysteme in den USA nutzt ein 4-mm-PV-Kabel.Um diese Kabel erfolgreich zu installieren, müssen Sie die Minus- und Pluskabel der Strings im Hauptanschlusskasten des Solarherstellers anschließen.Nahezu alle Gleichstromkabel werden an externen Standorten wie dem Dach oder anderen Bereichen verwendet, in denen die Solarmodule ausgelegt sind.Um Unfälle zu vermeiden, werden positive und negative PV-Kabel getrennt.

Wie schließe ich Solarkabel an?

Für den Anschluss einer Solaranlage werden lediglich 2 Aderkabel benötigt.Zunächst benötigen Sie ein rotes Kabel, bei dem es sich normalerweise um ein positives Kabel zur Stromübertragung handelt, und ein blaues Kabel, das negativ ist.Diese Kabel werden mit dem Hauptgeneratorkasten der Solaranlage und dem Solarwechselrichter verbunden.Kleinere einadrige Kabel können für die Energieübertragung effektiv sein, solange sie mit einer Isolierung umwickelt sind.

Wechselstromkabel werden auch in Solaranlagen verwendet, allerdings seltener.Die meisten Wechselstromkabel werden verwendet, um den Hauptsolarwechselrichter mit dem Stromnetz des Hauses zu verbinden.Solarsysteme verwenden 5-adrige Wechselstromkabel mit 3 Drähten für die stromführenden Phasen, 1 Draht, um den Strom vom Gerät fernzuhalten, und 1 Draht für Erdung/Sicherheit, der das Solargehäuse und die Erde verbindet.

Abhängig von der Größe der Solaranlage sind möglicherweise nur 3-adrige Kabel erforderlich.Allerdings ist dies nie flächendeckend einheitlich, da in den verschiedenen Bundesstaaten unterschiedliche Vorschriften gelten, die von den Fachleuten, die die Kabel verlegen, befolgt werden müssen.


Zeitpunkt der Veröffentlichung: 23. Juli 2017

Senden Sie Ihre Nachricht an uns:

Schreiben Sie hier Ihre Nachricht und senden Sie sie an uns