En els sistemes fotovoltaics solars (sistemes fotovoltaics), la selecció de cables i cables és crucial i directament relacionada amb l'eficiència, la seguretat i l'estabilitat a llarg termini del sistema. Els cables solars i els cables solars són components clau que connecten panells solars, inversors, sistemes d’emmagatzematge d’energia de la bateria i altres components elèctrics. Per tal d’assegurar la fiabilitat dels sistemes fotovoltaics, els cables i cables fotovoltaics no només han de complir els requisits de la transmissió elèctrica, sinó que també afrontar les dures condicions del medi extern, com ara la temperatura alta, la radiació ultraviolada, la humitat i la corrosió química.
Aquest article introduirà de forma exhaustiva els cables i els cables utilitzats en sistemes solars, inclosos els seus tipus, estructures, criteris de selecció i aplicacions en sistemes fotovoltaics.
1. Què ésCable solar?
El cable solar, també conegut com a cable fotovoltaic (cable PV per a curt), és un cable especialment dissenyat per a l’ús en sistemes fotovoltaics solars. S'utilitza principalment per connectar mòduls fotovoltaics (panells solars) amb inversors, dispositius d'emmagatzematge d'energia de la bateria i altres components elèctrics. El disseny del cable solar té en compte les característiques de l’entorn de treball dels sistemes fotovoltaics, incloent-hi la temperatura alta, la radiació ultraviolada, l’oxidació, la humitat, etc. Per tant, té una forta capacitat anti-envelliment, resistència a la corrosió i bones propietats d’aïllament.
L’estructura dels cables solars consisteix generalment en conductors de coure, capes d’aïllament, beines, etc. El conductor de coure s’utilitza per transmetre corrent, mentre que la capa d’aïllament i la beina proporcionen un aïllament elèctric i eviten factors externs (com l’aigua, els productes químics, els raigs ultraviolats, etc.) per danyar el cable.
2. La diferència entre cables solars i cables solars
Tot i que ** Els cables solars ** són una mica semblants als cables solars, solen referir -se a la forma d’un sol fil en un sistema fotovoltaic. En comparació amb els cables, la part exterior del fil no sol tenir una estructura complexa i una capa protectora, però existeix en forma d’un sol conductor. Per tant, els cables solars són més adequats per a aplicacions que requereixen una alta flexibilitat i càrregues de corrent menor.
En ús real, de vegades s'utilitzen "cables solars" i "cables solars" de manera intercanviable, sobretot quan només hi ha un conductor dins del cable. Tant si es tracta d’un cable solar com d’un fil solar, han de tenir bones propietats elèctriques i mecàniques per afrontar diversos reptes ambientals que es poden trobar durant el funcionament a llarg termini del sistema solar.
3. Com funcionen els cables i cables solars
El principi de treball dels sistemes d’energia solar és convertir l’energia solar en energia elèctrica i transmetre l’energia elèctrica des de mòduls fotovoltaics a inversors a través de cables i cables, proporcionant en última instància energia a les xarxes domèstiques o als dispositius d’emmagatzematge d’energia. Els mòduls fotovoltaics converteixen la radiació solar en corrent directe (DC), que després es transmet als inversors a través de cables. L’inversor converteix DC en corrent altern (CA) per utilitzar -los per electrodomèstics o quadrícules.
La funció principal dels cables i cables solars és aconseguir la transmissió d’energia elèctrica. Per tant, han de ser capaços de suportar el corrent i la tensió que flueix al sistema i evitar eficaçment la pèrdua d’energia elèctrica. Al mateix temps, també han de tenir una certa resistència a la tracció i resistència a la interferència ambiental.
4. Característiques clau dels cables solars
El disseny i la fabricació de cables solars han de tenir en compte diversos factors per assegurar-se que poden funcionar de manera estable i a llarg termini en sistemes fotovoltaics. A continuació, es mostren diverses característiques clau dels cables solars:
4.1 Alta temperatura i resistència a la UV
Els cables solars sovint s’exposen a ambients d’alta temperatura, sobretot quan s’utilitzen a l’aire lliure. Els cables han de ser capaços de suportar la llum del sol i les altes temperatures. Per tant, el material del cable ha de tenir una gran resistència a la temperatura. Els materials resistents a la temperatura utilitzats habitualment inclouen polietilè reticulat (XLPE) i clorur de polivinil (PVC). A més, atès que els cables solars sovint estan exposats a la llum del sol, els seus materials de beina exteriors també han de tenir una bona resistència a la UV per evitar que els raigs UV provoquin envelliment i esquerdat materials.
4.2 Resistència a la corrosió i rendiment impermeable
La beina exterior dels cables solars també ha de tenir funcions impermeables, especialment per a aquells cables exposats a l’aire lliure i poden estar exposats a l’aigua i la humitat. El rendiment impermeable garanteix que el cable pot funcionar de manera estable fins i tot en ambients humits i no causarà fallades elèctriques ni degradació del rendiment d’aïllament a causa de la intrusió d’humitat. La beina exterior del cable sol utilitzar PVC, TPE o altres materials amb bona resistència al clima.
4.3 Nivell de tensió
El nivell de tensió dels cables solars és molt crític. Diferents tipus de sistemes fotovoltaics (com ara sistemes fotovoltaics residencials, sistemes fotovoltaics comercials, grans estacions de potència fotovoltaica, etc.) han de seleccionar cables adequats segons la tensió de funcionament. Els nivells comuns de tensió inclouen 600V, 1000V i 1500V. La tensió nominal ha de ser superior a la tensió de funcionament màxim del sistema fotovoltaic per assegurar la seguretat del cable i l'estabilitat de l'ús a llarg termini.
4.4 Capacitat de transport actual
El cable solar també ha de complir la capacitat de càrrega actual del sistema per assegurar -se que no s’escalfarà o es danyarà a causa de la sobrecàrrega dins del rang de corrent de sortida del panell solar. La capacitat de transport actual d’un cable sol estar estretament relacionada amb l’àrea de secció del cable i el material del conductor (com el coure o l’alumini). Els cables de coure s’utilitzen àmpliament en sistemes fotovoltaics a causa de la seva alta conductivitat i capacitat per portar corrents més grans.
5. Selecció i instal·lació deCables fotovoltaics
En seleccionar cables solars, cal tenir en compte diversos factors, com ara la tensió de funcionament del sistema, la càrrega de corrent, l’entorn extern i les característiques físiques del cable. A continuació, es mostren alguns punts clau a tenir en compte a l’hora de seleccionar i instal·lar:
5.1 Seleccioneu el cable dret en funció de la tensió i el corrent
Trieu el tipus de cable dret i l’àrea de secció transversal en funció de la tensió màxima de funcionament i la càrrega de corrent del sistema fotovoltaic. Per exemple, per a petits sistemes fotovoltaics residencials, se solen seleccionar cables de 1000V, mentre que per a grans projectes fotovoltaics comercials, es poden requerir cables de 1500V. Cal calcular la mida de la secció del cable en funció del corrent màxim per assegurar-se que el corrent no està sobrecarregat i per evitar que el cable es faci un sobreescalfament.
5.2 Adaptar -se a les condicions ambientals
La beina exterior del cable solar s’ha d’adaptar a l’entorn del lloc d’instal·lació. Per exemple, en entorns calents o humits, el cable ha de tenir una resistència a l’aigua i a l’aigua més forta. A més, si hi ha substàncies corrosives químiques (com el ruixat de sal) al lloc d’instal·lació, cal seleccionar un material de cable amb resistència a la corrosió més forta.
5.3 Instal·leu estrictament d’acord amb les especificacions
La instal·lació de cables solars ha de seguir les especificacions d’instal·lació elèctrica i ser encaminada segons el disseny del sistema fotovoltaic. Els cables han d’evitar la flexió excessiva durant la instal·lació per assegurar -se que la resistència mecànica dels cables no es danyi. A més, les articulacions del cable han d’estar ben aïllades per evitar fuites elèctriques o curtcircuits.
6. Normes comunes de cable solar
Els cables i cables solars han de complir els estàndards internacionals i regionals rellevants. Els estàndards comuns inclouen:
IEC 60216:Estàndard de resistència a la calor del cable, que especifica la vida útil i el rendiment dels cables en ambients d’alta temperatura.
IEC 60754:Especifica els requisits d’alliberament de fum i d’emissió de gas corrosiu dels cables en situacions d’incendi.
UL 4703:L’estàndard de seguretat dels Estats Units per a cables fotovoltaics, que especifica l’estructura, el rendiment i els mètodes de prova dels cables fotovoltaics.
Certificació TüV:A Europa, la certificació TüV és un estàndard de qualitat important per als productes de cable fotovoltaica, garantint que els cables puguin funcionar de manera estable i a llarg termini en sistemes fotovoltaics.