Für jedes Solarprojekt benötigen Sie ein Solarkabel, um die gesamte Solaranlage zu verbinden. Die meisten Solaranlagen werden mit Basiskabeln geliefert, manchmal müssen diese aber auch separat erworben werden. Dieser Leitfaden behandelt die Grundlagen von Solarkabeln und betont die Bedeutung dieser Kabel für jedes funktionierende Solarsystem.

Das Solarkabel, auch bekannt als „PV-Leitung“ oder „PV-Kabel“, ist das wichtigste Kabel jeder Photovoltaikanlage. Die Solarmodule erzeugen Strom, der übertragen werden muss – hier kommen Solarkabel ins Spiel. Der größte Unterschied in der Größe besteht zwischen 4-mm- und 6-mm-Solarkabeln. Dieser Leitfaden erläutert die Durchschnittspreise für Kabel und zeigt Ihnen, wie Sie die passende Größe für Ihre Solaranlage berechnen.

Einführung in Solarkabel

Um zu verstehen, wieSolarkabelFunktion, müssen wir uns mit der Kernfunktionalität des Kabels befassen: dem Draht. Obwohl Kabel und Drähte oft als dasselbe angesehen werden, sind die Begriffe völlig unterschiedlich. Solardrähte sind einzelne Komponenten, sogenannte „Leiter“. Solarkabel hingegen sind Gruppen von Drähten/Leitern, die miteinander verbunden sind.

Im Wesentlichen handelt es sich beim Kauf eines Solarkabels um ein Kabel mit zahlreichen aneinandergereihten Adern. Je nach Größe können Solarkabel aus nur zwei oder bis zu mehreren Dutzend Adern bestehen. Sie sind relativ günstig und werden meterweise verkauft. Der durchschnittliche Preis für ein Solarkabel beträgt 100 US-Dollar pro 91-Meter-Spule.

Wie funktionieren Solarkabel?

Solarkabel bestehen üblicherweise aus leitfähigem Material, beispielsweise Kupfer. Kupfer ist das beliebteste Material für Solarkabel, manchmal werden sie auch aus Aluminium gefertigt. Jedes Solarkabel ist ein einzelner Leiter, der für sich allein funktioniert. Um die Effektivität des Kabelsystems zu erhöhen, werden mehrere Drähte miteinander verbunden.

Solarkabel können entweder massiv (sichtbar) oder durch einen sogenannten Mantel (Schutzschicht, die sie unsichtbar macht) isoliert sein. Man unterscheidet Einzel- und Massivdrähte. Beide werden für Solaranwendungen verwendet. Litzendrähte sind jedoch am gebräuchlichsten, da sie aus mehreren winzigen, miteinander verdrillten Drähten bestehen, die den Kern des Kabels bilden. Leichtere Einzeldrähte sind nur in geringen Stärken erhältlich.

Litzendrähte sind die gängigsten Drähte für PV-Kabel, da sie ein höheres Maß an Stabilität bieten. Dadurch bleibt die strukturelle Integrität des Kabels gegenüber Vibrationen und anderen Bewegungen erhalten. Wenn beispielsweise Vögel die Kabel auf dem Dach, auf dem sich die Solarmodule befinden, durchschütteln oder anknabbern, benötigen Sie zusätzlichen Schutz, um sicherzustellen, dass der Stromfluss gewährleistet bleibt.

Was sind PV-Kabel?

Solarkabel sind dicke Kabel, die aus mehreren Drähten unter einem Schutzmantel bestehen. Je nach Solaranlage benötigen Sie ein anderes Kabel. Sie können ein 4-mm-Solarkabel oder ein 6-mm-Solarkabel kaufen, das dicker ist und eine höhere Spannung übertragen kann. Es gibt auch kleine Unterschiede zwischen den PV-Kabeltypen, z. B. zwischen Gleichstrom- und Wechselstromkabeln.

So dimensionieren Sie Solarkabel: Einführung

Im Folgenden finden Sie eine Einführung in die richtige Dimensionierung und Terminologie. Die gängigste Größe für Solarkabel ist „AWG“ (American Wire Gauge). Ein niedriger AWG-Wert bedeutet, dass ein großer Querschnitt abgedeckt ist und somit geringere Spannungsabfälle auftreten. Der Hersteller von Solarmodulen stellt Ihnen Diagramme zur Verfügung, die den Anschluss grundlegender Gleich-/Wechselstromkreise zeigen. Sie benötigen Informationen über den maximal zulässigen Strom für den Querschnitt der Solaranlage, den Spannungsabfall und den DVI-Wert.

Die Größe des verwendeten Solarmodulkabels ist wichtig. Sie kann die Leistung der gesamten Solaranlage beeinflussen. Wenn Sie ein kleineres Kabel als vom Hersteller empfohlen kaufen, kann es zu starken Spannungsabfällen kommen, die letztendlich zu Leistungsverlusten führen. Zu kleine Kabel können zudem zu einem Energiestoß führen, der einen Brand auslösen kann. Ein Brand auf dem Dach kann sich schnell auf das restliche Haus ausbreiten.

So werden PV-Kabel dimensioniert: Bedeutung von AWG

Um die Bedeutung der PV-Kabelgröße zu verdeutlichen, stellen Sie sich das Kabel wie einen Wasserschlauch vor. Bei einem großen Schlauchdurchmesser fließt das Wasser leicht und ohne Widerstand. Bei einem kleinen Schlauch hingegen tritt Widerstand auf, da das Wasser nicht richtig fließen kann. Auch die Länge spielt eine Rolle: Ein kurzer Schlauch führt zu schnellerem Wasserfluss. Bei einem großen Schlauch hingegen ist der richtige Druck erforderlich, da der Wasserfluss sonst langsamer wird. Alle elektrischen Leitungen funktionieren gleich. Ist das PV-Kabel zu klein für das Solarmodul, kann der Widerstand dazu führen, dass weniger Watt übertragen werden und der Stromkreis blockiert wird.

Die Dimensionierung von PV-Kabeln erfolgt nach amerikanischen Drahtstärken (American Wire Gauges), um die Stärke des Kabels abzuschätzen. Ein Kabel mit einer geringeren Stärke (AWG) hat einen geringeren Widerstand und der von den Solarmodulen fließende Strom wird sicher ankommen. Verschiedene PV-Kabel haben unterschiedliche Stärken, was sich auf den Preis des Kabels auswirken kann. Jede Stärke hat ihre eigene Amperezahl, die die maximale Amperezahl angibt, die das Kabel sicher durchfließen kann.

Jedes Kabel ist nur für eine bestimmte Stromstärke und Spannung ausgelegt. Anhand der Kabeldiagramme können Sie die passende Größe für Ihre Solaranlage ermitteln (falls diese nicht im Handbuch aufgeführt ist). Sie benötigen unterschiedliche Kabel, um die Solarmodule mit dem Hauptwechselrichter, den Wechselrichter mit den Batterien, die Batterien mit dem Batteriespeicher und/oder den Wechselrichter direkt mit dem Stromnetz des Hauses zu verbinden. Die folgende Formel hilft Ihnen bei der Berechnung:

1) Schätzen Sie den VDI (Spannungsabfall)

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

· Gesamtstromstärke (Elektrizität).

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

· Der Spannungsabfall in Prozent.

Verwenden Sie diese Formel, um VDI zu schätzen:

· Stromstärke x Fuß / % Spannungsabfall.

2) Größe anhand von VDI bestimmen

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

Spannungsabfall-Indexmessgerät

VDI-LEHRE

1 = # 16

2 = # 14

3 = Nr. 12

5 = # 10

8 = # 8

12 = # 6

20 = Nr. 4

34 = Nr. 2

49 = # 1/0

62 = # 2/0

78 = #3/0

99 =# 4/0

Beispiel: Bei 10 Ampere, 30 Metern Entfernung, einem 24-V-Panel und einem Verlust von 2 % ergibt sich ein 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: Wechselstromkabel und Gleichstromkabel. Gleichstromkabel sind die wichtigsten Kabel, da der Strom, den wir aus Solaranlagen gewinnen und zu Hause nutzen, Gleichstrom ist. Die meisten Solaranlagen werden mit Gleichstromkabeln geliefert, die mit den entsprechenden Steckverbindern integriert werden können. Gleichstrom-Solarkabel können auch direkt bei ZW Cable erworben werden. Die gängigsten Größen für Gleichstromkabel sind 2,5 mm,4 mm, Und6 mmKabel.

Je nach Größe der Solaranlage und der erzeugten Strommenge benötigen Sie ein größeres oder kleineres Kabel. Die überwiegende Mehrheit der Solaranlagen in den USA verwendet ein 4-mm-PV-Kabel. Um diese Kabel erfolgreich zu installieren, müssen Sie die Minus- und Pluskabel der Stränge in der vom Solarhersteller mitgelieferten Hauptanschlussbox verbinden. Nahezu alle Gleichstromkabel werden im Außenbereich, beispielsweise auf dem Dach oder in anderen Bereichen, in denen die Solarmodule ausgelegt sind, verwendet. Um Unfälle zu vermeiden, werden Plus- und Minuskabel getrennt verlegt.

Wie werden Solarkabel angeschlossen?

Für den Anschluss einer Solaranlage werden nur zweiadrige Kabel benötigt. Ein rotes Kabel, üblicherweise ein Pluskabel, leitet den Strom, und ein blaues Minuskabel. Diese Kabel werden mit dem Hauptgeneratorkasten der Solaranlage und dem Solarwechselrichter verbunden. Kleinere einadrige Kabel können für die Energieübertragung effektiv sein, solange sie isoliert sind.

Wechselstromkabel werden auch in Solaranlagen verwendet, jedoch seltener. Die meisten Wechselstromkabel dienen zum Anschluss des Hauptwechselrichters an das Stromnetz des Hauses. Solaranlagen verwenden 5-adrige Wechselstromkabel mit drei Adern für die stromführenden Phasen, einem Leiter, der den Strom vom Gerät fernhält, und einem Erdungs-/Sicherheitsleiter, der das Solargehäuse mit der Erde verbindet.

Je nach Größe der Solaranlage sind möglicherweise nur dreiadrige Kabel erforderlich. Dies ist jedoch nie einheitlich, da in den einzelnen Bundesländern unterschiedliche Vorschriften gelten, die von den Fachhandwerkern bei der Verlegung der Kabel eingehalten werden müssen.