Słońce to przyszłość…
22Lis

Przekrój przewodu elektrycznego.

Dobór przewodu transportującego energię między baterią, a regulatorem (i dalej) to bardzo istotna sprawa.

Trzeba być świadomym, że źle dobrany przewód generuje ogromne straty naszej instalacji. Jest to szczególnie zauważalne, jeśli instalacja pracuje pod pełnym obciążeniem. Załóżmy, że bateria znajduje się 10m od regulatora. Użyliśmy przewodu 2,5mm – zatem słusznej średnicy. No i mamy 2 baterie po 36 ogniw dające 145W mocy maksymalnej – 18V i 8A. Już na starce tracimy nieomal 10% mocy z tytułu strat na przewodzie. Dlatego też możemy doświadczać mniejszej mocy zestawu solarnego – zdecydowanie poniżej naszych oczekiwań. Dodając pozostałe straty jakie odkładają się na przewodach w całej instalacji – możemy wyjść z założenia, że coś trzeba zrobić.

Mamy 2 możliwe kroki.

Pierwszy to minimalizowanie odległości między elementami instalacji i używanie przewodów o dużych średnicach. W ten sposób mniej mocy odkłada się na przewodach i wydajność zestawu rośnie. Niestety koszt przewodów może być bardzo znaczny..

Druga opcja – nie „iść” w większy prąd, lecz w wyższe napięcie. Podwajając napięcie w instalacji (np 12V na 24V) zmniejszamy 2x ilość strat mocy na przewodach. Z tego też powodu wszystkie nowoczesne instalacje solarne o większych mocach pracują na 24,48, 110 czy 230V prądu stałego. Zalety nie kończą się na tym. Przetwornice zmieniające prąd stały na zmienny 230 znaczenie lepiej radzą sobie, gdy napięcie wejściowe jest większe niż 12V. Zatem jeśli przetwornica dostaje 24V to zamieni nam to na 230V AC ze znacznie mniejszymi stratami. Suma summarum zyski mogą być odczuwalne. Niestety wymaga to dokupienia akumulatora 24V lub 2 akumulatorów 12V.

Poniżej znajduje się doskonały kalkulator do obliczenia strat na przewodach. Można samemu obliczyć ile tracimy energii na samo przetransportowanie mocy między baterią i regulatorem oraz regulatorem (akumulatorem), a odbiornikiem.

KALKULATOR

 Na koniec poruszę kilka spraw związanych z bezpieczeństwem i ekonomią. Może są to sprawy banalne ale to miejsce jest odpowiednie by chociaż poruszyć ten temat.

1mb „kabla solarnego” 4mm kosztuje 6-8zł/1mb. Tymczasem zwykły kabel elektryczny 4mm kosztuje 1.5zł/1mb. Może się wydawać, że zakup 40m przewodu spowoduje oczywisty wybór klasycznego okablowania. W końcu jest nawet 5x tańszy. Owszem, jest to prawda, ale musisz mieć na uwadze kilka spraw, nazwijmy je BHP 🙂

Jeśli masz jakieś pojęcie o elektryce – wiesz doskonale co się dzieje, gdy zawiązuje się łuk elektryczny na 2 przewodach prądu stałego. Jeśli nie wiesz – powinieneś czuć respekt przed takim zjawiskiem. Wystarczy drobne załamanie czy pęknięcie izolacji i zwarcie, a przewód dosłownie zamienia się w spawarkę. Taka iskra nie gaśnie, a łuk elektryczny potrafi mieć dobre kilka centymetrów. A wiedz, że nie trzeba do tego dużych mocy. 4 baterie słoneczne wystarczą, by defekt przewodów i zwarcie w następstwie spowodowały pożar. Stąd też tak wysoka cena przewodów solarnych. Mają bardzo grube wielowarstwowe izolacje odporne na temperaturę, UV, szkodniki czy urazy mechaniczne. Dzięki temu zwieszają bezpieczeństwo użytkowania instalacji.

To samo tyczy się wszystkich łączeń, wtyczek, kostek itp. Musisz mieć absolutną pewność, że te elementy są dobrej jakości oraz są prawidłowo i pewnie zamontowane. Oczywiście przewód solarny idzie w parze z odpowiednimi wtykami i złączami (firma MC lub jej klony). I znów alternatywa to tanie kostki elektryczne i instalacja „na pająka”. Musisz się upewnić, że na łączeniach i stykach będzie prawidłowy i możliwie bezstratny przepływ prądu. Już nie mówiąc o stratach w produkcji energii ale prostego ryzyka przed pożarem.

Powyższe zdjęcie przedstawia 2 dedykowane przewody „solarne” do łączeń instalacji (6mm po lewej i 4mm po prawej). Na pierwszy rzut oka widać cechy charakterystyczne. Izolacja (2 warstwowa) stanowi aż 50% średnicy przewodu. Porównując to ze zwykłym przewodem – widać jak wielką rolę odgrywa poprawne zabezpieczenie przewodów przesyłowych.

Podobnie ma się sytuacja ze złączami do powyższego przewodu. Są zaskakująco duże i masywne. Spore powierzchnie kontaktu elektrycznego obu końców złącza gwarantują nośność dużych mocy bez strat. Widoczny czerwony o-ring uszczelnia całe złącze.

Niestety profesjonalnie i pewne rozwiązania mają swoją cenę, dlatego przy wyborze elementów dla naszej instalacji trzeba być świadomym, że cena wpływa na bezpieczeństwo i wydajność.

Zasada montażu instalacji:

Wszystkie przewody od baterii słonecznej (ale także okablowanie samej instalacji baterii słonecznych) do regulatora/falownika są prowadzone z zachowaniem separacji, tj. różnymi drogami lub z zachowaniem odpowiedniej izolacji (np. różne korytka montażowe).

Przewody „+” oraz „-” nie idą obok siebie.

Jest to podyktowane minimalizacją ryzyka uszkodzenia izolacji (myszy, szczury, kuny(!!!), uszkodzenia chemiczne i mechaniczne), które w następstwie może doprowadzić do pożaru.

Odpowiedzi: 4 do wpisu “Przekrój przewodu elektrycznego.”

  1. Pawel pisze:

    Dzięki za dobre porady.
    Pozdrawiam

  2. Zdzisław pisze:

    Link KALKULATOR prowadzi do strony która już nie istnieje.

  3. Pawel pisze:

    Małe doprecyzowanie opisu:
    przy zwiększeniu napięcia w instalacji 2-krotnie (np z 12V na 24V), straty na przewodach przesyłowych spadną nie 2 lecz 4-krotnie, ponieważ moc wydzielana na danej rezystancji zmienia się proporcjonalnie do ‚kwadratu’ natężenia.
    P = I^2 x R