Jaki kabel do paneli fotowoltaicznych? Rodzaje i dobór przewodów

Dobór przewodów w instalacji fotowoltaicznej to bezpieczeństwo, sprawność i trwałość całego systemu. Do połączenia modułów z falownikiem wykorzystuje się specjalne kable fotowoltaiczne, odporne na promieniowanie UV, zmienne temperatury, wilgoć i wieloletnią pracę na zewnątrz.

Najczęściej dzisiaj stosowanym przewodem po stronie DC jest kabel solarny typu H1Z2Z2-K. W domowych instalacjach PV często spotyka się przekroje 4 mm² lub 6 mm², ale ostateczny dobór przewodu będzie zależał od długości trasy kablowej, prądu modułów, napięcia łańcucha, sposobu prowadzenia przewodów oraz dopuszczalnego spadku napięcia.

W tym artykule wyjaśniamy, jakie kable do fotowoltaiki stosuje się po stronie DC i AC, czym różnią się przewody do paneli fotowoltaicznych od zwykłych kabli oraz na co zwrócić uwagę przy montażu.

Kable fotowoltaiczne – ważny element instalacji fotowoltaicznej

Bez odpowiedniego okablowania instalacje fotowoltaiczne nie będzie prawidłowo działać, jednak wydaje się, że nie wszyscy zdają sobie z tego sprawę. Wybierając kable fotowoltaiczne, zbyt wiele osób nie przykuwa zbyt dużo uwagi – decydując się na tanie produkty niskiej jakości. Koszt przewodów przy całej inwestycji w fotowoltaikę to zaledwie kilka procent i nie warto na nich oszczędzać.

Kable do fotowoltaiki pracują w trudniejszych warunkach niż standardowe przewody elektryczne w budynku. Często są prowadzone na dachu, pod modułami, w pobliżu nagrzewających się powierzchni i na zewnątrz – przez co są wystawione na promieniowanie UV, mróz, wysoką temperaturę, wilgoć, wiatr oraz naprężenia mechaniczne.

Wybór kabli odpowiednich dla naszej instalacji decyzuje o żywotności całej inwestycji. Źle dobrany przewód do fotowoltaiki może powodować większe straty energii, przegrzewanie się połączeń, uszkodzenie izolacji, awarie falownika, a w skrajnych przypadkach także ryzyko pożaru. Dlatego kabel do paneli fotowoltaicznych musi charkteryzować się solidnym wykonaniem – w przeciwnym razie może wiązać się z koniecznością ich wymiany, co często wymaga kosztownego demontarzu całej instalacji.

Czy posiadając instalację fotowoltaiczną, można ją rozbudować? Dowiedz się z naszego bloga! Rozbudowa instalacji fotowoltaicznej – czy jest możliwa i opłacalna?

Jaki kabel do fotowoltaiki? Rodzaje przewodówstosowanych w instalacjach PV

Do połączenia paneli fotowoltaicznych z falownikiem stosuje się specjalny kabel fotowoltaiczny DC, najczęściej H1Z2Z2-K. To elastyczny, jednożyłowy przewód solarny, wykonany z miedzi ocynowanej, z podwójną izolacją, przeznaczony do pracy w instalacjach PV.

W praktyce okablowanie w instalacjach PV wygląda następująco:

• po stronie DC (od paneli do falownika) najczęściej stosuje się kable solarne H1Z2Z2-K o przekroju 4 mm² lub 6 mm²,
• po stronie AC (od falownika do rozdzielnicy budynku) stosuje się przewody dobrane do mocy falownika, liczby faz, długości trasy i sposobu prowadzenia,
• przy dłuższych trasach kablowych (np. na farmach fotowoltaicznych) wyższych prądach modułów lub większej mocy instalacji często wybiera się kable o większym przekróju, aby ograniczyć straty energii i spadek napięcia.

Kable fotowoltaiczne to bardzo indywidualny temat dla specyfiki każdej instalacji – dwa systemy o tej samej mocy mogą wymagać innego okablowania, jeśli różnią się liczbą stringów, typem modułów, odległością od falownika lub miejscem prowadzenia kabli. Warto powierzyć ten temat specialistom Sunergo – dobierzemy przewody psaujące do projektu instalacji.

Kable solarne – wysoka jakość to gwarancja długoletniej pracy

Odpowiednie przewody solarne przy instalacjach fotowoltaicznych powinny być odporne na skrajne warunki atmosferyczne, jak również obciążenia mechaniczne. Kable muszą być wykonane z materiałów, które wytrzymają zarówno w bardzo niskich temperaturach, jak i podczas upałów.

Przewody muszą być również odporne na wilgoć i promieniowanie UV. Jeżeli kable w niektórych miejscach nie są zasłonięte przed Słońcem, należy je dodatkowo zabezpieczyć za pomocą rur osłonowych – są to tzw. peszle. Bez konieczności stosowania tego typu zabezpieczeń trudno się obejść.

Zobacz również: Kalkulator fotowoltaiczny – narzędzie SUNERGO, które pozwoli Ci realnie oszacować koszty instalacji fotowoltaicznej dopasowanej do Twoich potrzeb.

Jaki kabel do paneli fotowoltaicznych?

Kable do paneli fotowoltaicznych posiadają inną budowę, niż zwykłe przewody wykorzystywane w domach. Przede wszystkim posiadają one grubszą izolację oraz ocynkowaną linkę miedzianą. Przez to ich średnica jest większa, a ich budowa pozwala na prowadzenie przewodów pod modułami bez dodatkowych zabezpieczeń.

Kable DC od paneli do falownika

Kable po stronie DC prowadzą prąd stały z modułów PV do falownika. Muszą być izolowane za pomocą polietylenu usieciowanego (XLPE) lub gumy termoutwardzalnej bezhalogenowej (LSZH) – temperatura pracy tych materiałów to -40° do 90°C. Pamiętajmy, że przewody powinny spełniać wymagania testów wytrzymałości termicznej (norma UNE-EN 60216), oraz że muszą one być dostosowane do pracy przy wysokich napięciach (do 1000 VDC). Duże znaczenie ma również odpowiednia elastyczność i mały promień gięcia przewodu, ponieważ jego układanie jest wówczas znacznie ułatwione.odporne na warunki zewnętrzne i dostosowane do pracy w instalacjach fotowoltaicznych.

Najczęściej stosuje się przewody H1Z2Z2-K z podwójną izolacją, odporne na UV, ozon, wilgoć i skrajne temperatury – przystosowane do pracy przy wysokim napięciu po stronie DC.

Kable AC od falownika do rozdzielnicy

Po stronie AC falownik przekazuje energię do instalacji elektrycznej budynku. Tutaj wybór przewodów zależy od odległości falownika od rozdzielni głównej oraz tego, czy falownik jest jednofazowy, czy trójfazowy, jaka jest jego moc i w jaki sposób kabel będzie prowadzony.

Przewody fotowoltaiczne przy magazynie energii

W nowoczesnych instalacjach coraz częściej pojawia się falownik hybrydowy i magazyn energii. Przewody bateryjne to osobny temat – pracują one przy innych prądach niż przewody modułów PV. Te kable muszą być dobierane zgodnie z dokumentacją tego sprzętu oraz wytycznymi producenta.

Przekrój poprzeczny żył – 4 mm² czy 6 mm² – jaki kabel będzie odpowiedni?

Przy odpowiednim doborze przekroju poprzecznego żył, należy wybrać taki, którego maksymalna obciążalność prądowa jest większa niż maksymalna energia elektryczna płynąca w obwodzie. Pamiętajmy również, że spadek napięcia obwodu nie powinien być większy niż 1%.

Wyjątkiem jest przypadek, gdy obwody posiadają kilkaset metrów długości. Przez to koszt przewodów byłby niewspółmiernie wysoki przy zasadzie 1%. Wówczas dopuszczalny jest spadek napięcia do 3%.

Najczęściej w domowych instalacjach fotowoltaicznych stosuje się przewody DC o przekroju 4 mm² lub 6 mm². Nie ma jednak jednej odpowiedzi dobrej dla każdej instalacji. Sam przekrój przewodu dobiera się na podstawie kilku parametrów:

• natężenia prądu w stringu,
• napięcia obwodu,
• przewodność danego materiału (z miedzi ocynowanej lub aluminium),
• długości trasy kablowej,
• dopuszczalnego spadku napięcia,
• temperatury pracy,
• sposobu prowadzenia przewodów,
• liczby równoległych łańcuchów,
• parametrów modułów i falownika.

W krótkich trasach kablowych i typowych domowych instalacjach często stosuje się kabel 4 mm². Jeżeli trasa od paneli do falownika jest dłuższa, moduły mają wyższy prąd, instalacja jest większa albo inwestor chce ograniczyć straty energii – można zdecydować się na 6 mm².

Czym różni się kabel fotowoltaiczny od zwykłego przewodu?

Zwykły przewód elektryczny nie jest przystosowany do wieloletniej pracy na dachu i po stronie DC instalacji PV. Kable fotowoltaiczne mają inną konstrukcję i inne parametry użytkowe:

• żyłę z miedzi ocynowanej,
• elastyczną, drobnodrutową budowę,
• podwójną izolację,
• odporność na promieniowanie UV,
• odporność na ozon i warunki atmosferyczne,
• odporność na wilgoć,
• szeroki zakres temperatur pracy,
• odpowiednią klasę napięciową,
• zgodność z normą dla kabli stosowanych w systemach fotowoltaicznych.

Miedź ocynowana lepiej znosi pracę w środowisku narażonym na wilgoć i zmienne warunki atmosferyczne. Podwójna izolacja zwiększa bezpieczeństwo, a odporność na promieniowanie UV chroni przewód przed degradacją, pękaniem i utratą właściwości mechanicznych.

Konektory MC4

Wszystkie moduły, kable i obwody do falownika są najczęściej łączone za pomocą konektorów MC4 lub złączy kompatybilnych z danym systemem modułów.. Tego typu połączenia są odporne na warunki atmosferyczne, dzięki czemu nie musimy stosować dodatkowych izolacji czy osłon.

Pamiętajmy jednak, że takie złączki powinny zostać przymocowane do szyn, aby uniknąć możliwości dostania się do nich wilgoci. WYkonujemy to za pomocą specjalnych opasek zaciskowych, które są przystosowane do pracy na zewnątrz – odpornych na promieniowanie UV i skrajne temperatury.

Kolektorów i złączy fotowoltaicznych nie należy mieszać – produkty różnych producentów mogą się różnić konstrukcją styków, tolerancją wykonania, materiałem uszczelek i siłą docisku. Nie należy ich parować, tylko dlatego, że fizycznie wydają się być zgodne. Efektem może być wzrost rezystancji, przegrzewanie połączenia, nieszczelność lub awaria.

Złącza MC4 są niewielkie, ale mają naprawdę duży wpływ na bezpieczeństwo całego systemu PV.

Na co zwrócić uwagę przy układaniu kabli instalacji fotowoltaicznej?

Pamiętajmy, że prawidłowe ułożenie kabli to gwarancja bezpieczeństwa pracy naszej instalacji fotowoltaicznej przez wiele lat. Prawidłowy montaż przewodów jest równie ważny jak ich przekrój i jakość.

• Przewody nie powinny swobodnie zwisać pod modułami, ani ocierać się o ostre krawędzie konstrukcji,
• Należy zachować minimalny promień gięcia podany przez producenta,
• Przewody trzeba mocować opaskami lub uchwytami odpornymi na UV,
• Trasy kablowe powinny być zabezpieczone przed uszkodzeniem mechanicznym,
• Przejścia przez dach i ściany muszą być szczelne,
• Przewody powinny być zabezpieczone przed gryzoniami i ptakami,
• Połączenia DC powinny być ograniczone do niezbędnego minimum (co minimalizuje straty i podnosi bezpieczeństwo instalacji).

W miejscach szczególnie narażonych na uszkodzenia można stosować dodatkowe osłony, peszle lub kanały kablowe – odporna na wazunki zewnętrzne i promieniowanie UV.

Uwaga techniczna: Po stronie DC instalacji fotowoltaicznej napięcie może utrzymywać się nawet wtedy, gdy falownik zostanie wyłączony po stronie AC. To jeden z powodów, dla których trasy przewodów DC powinny być zaprojektowane i oznaczone w sposób czytelny dla serwisu oraz służb ratowniczych.

Jak widać, odpowiedź na pytanie “jaki kabel do paneli fotowoltaicznych?” nie jest jednoznaczne. Aby prawidłowo dobrać przewody do instalacji fotowoltaicznej należy posiadać odpowiednią wiedzę i kwalifikacje. Pamiętajmy, że nieprawidłowo dobrane okablowane i zły montaż instalacji fotowoltaicznej może spowodować, że będziemy narażeni na koszty naprawy. Zachęcamy do zapoznania się z naszą ofertą „Fotowoltaika dla domu„, w ramach której proponujemy kompleksowe usługi – od projektu, przez montaż, aż do serwisu.

Zacienienie paneli fotowoltaicznych – jaki ma wpływ na produkcję prądu? Przeczytaj na naszym blogu!