بالنسبة لأي مشروع للطاقة الشمسية ، فأنت بحاجة إلى كبل شمسي لربط الأجهزة الشمسية معًا.تتضمن معظم أنظمة الألواح الشمسية الكابلات الأساسية ، ولكن في بعض الأحيان يتعين عليك شراء الكابلات بشكل مستقل.سيغطي هذا الدليل أساسيات الكابلات الشمسية مع التأكيد على أهمية هذه الكابلات لأي نظام شمسي وظيفي.

يُعد الكبل الشمسي ، الذي يُعرف أحيانًا باسم "الأسلاك الكهروضوئية" أو "الكبل الكهروضوئي" ، أهم كبل في أي نظام للطاقة الشمسية الكهروضوئية.تولد الألواح الشمسية الكهرباء التي يجب نقلها إلى مكان آخر - وهنا يأتي دور الكابلات الشمسية. أكبر فرق من حيث الحجم هو بين كابل الطاقة الشمسية 4 مم وكابل الطاقة الشمسية 6 مم.سيغطي هذا الدليل متوسط ​​أسعار الكابلات وكيفية حساب الحجم الذي تحتاجه لإعداد الطاقة الشمسية.

مقدمة في الكابلات الشمسية

لفهم كيفالكابلات الشمسيةالوظيفة ، يجب أن نصل إلى الوظيفة الأساسية للكابل: السلك.على الرغم من أن الناس يفترضون أن الكابلات والأسلاك هي نفس الأشياء ، فإن هذين المصطلحين مختلفان تمامًا.الأسلاك الشمسية هي مكونات مفردة تعرف باسم "الموصلات".الكابلات الشمسية عبارة عن مجموعات من الأسلاك / الموصلات التي يتم تجميعها معًا.

بشكل أساسي ، عندما تشتري كبلًا شمسيًا ، فأنت تشتري كبلًا به العديد من الأسلاك التي تم ربطها معًا لتشكيل الكابل.يمكن أن تحتوي الكابلات الشمسية على ما لا يزيد عن سلكين وعشرات الأسلاك ، حسب الحجم.إنها ميسورة التكلفة إلى حد ما وتباع بالقدم.متوسط ​​سعر الكبل الشمسي هو 100 دولار لكل بكرة 300 قدم.

كيف تعمل الأسلاك الشمسية؟

عادة ما يتم تصنيع السلك الشمسي من مادة موصلة يمكنها نقل الكهرباء مثل النحاس.النحاس هو المادة الأكثر شيوعًا للأسلاك الشمسية ، وأحيانًا تكون الأسلاك مصنوعة من الألمنيوم.كل سلك شمسي هو موصل واحد يعمل من تلقاء نفسه.لزيادة فعالية نظام الكابلات ، يتم تجميع العديد من الأسلاك معًا.

يمكن أن يكون السلك الشمسي صلبًا (مرئيًا) أو معزولًا بما يسمى "الغلاف" (طبقة واقية تجعله غير مرئي).من حيث أنواع الأسلاك ، هناك أسلاك مفردة أو صلبة.كلاهما يستخدم للتطبيقات الشمسية.ومع ذلك ، فإن الأسلاك المجدولة هي الأكثر شيوعًا لأنها تتكون من مجموعات سلكية صغيرة متعددة يتم لفها جميعًا معًا لتشكيل قلب السلك.الأسلاك المفردة ذات الرائحة الكريهة متوفرة فقط في المقاييس الصغيرة.

الأسلاك المجدولة هي الأسلاك الأكثر شيوعًا للكابلات الكهروضوئية لأنها توفر درجة أعلى من الثبات.هذا يحافظ على السلامة الهيكلية للسلك عندما يتعلق الأمر بالضغط من الاهتزازات والحركات الأخرى.على سبيل المثال ، إذا هزت الطيور الأسلاك أو بدأت في مضغها على السطح حيث توجد الألواح الشمسية ، فأنت بحاجة إلى حماية إضافية لضمان استمرار تدفق الكهرباء.

ما هي الكابلات الكهروضوئية؟

الكابلات الشمسية هي كبلات كبيرة تتكون من أسلاك متعددة تحت "سترة" واقية.اعتمادًا على النظام الشمسي ، ستحتاج إلى كابل مختلف.من الممكن شراء كبل شمسي بقطر 4 مم أو كبل شمسي بحجم 6 مم يكون أكثر سمكًا ويوفر نقلًا للجهد العالي.هناك أيضًا اختلافات صغيرة في أنواع الكابلات الكهروضوئية مثل كابلات التيار المستمر وكابلات التيار المتردد.

كيفية قياس حجم الكابلات الشمسية: مقدمة

فيما يلي مقدمة لتصحيح الحجم والمصطلحات.بادئ ذي بدء ، فإن الحجم الأكثر شيوعًا للأسلاك الشمسية هو "AWG" أو "American Wire Gauge".إذا كان لديك AWG منخفض ، فهذا يعني أنه يغطي مساحة مقطع عرضي كبيرة ، وبالتالي يكون لديك انخفاض في الجهد الكهربائي.ستقوم الشركة المصنعة للألواح الشمسية بتزويدك بمخططات توضح كيف يمكنك توصيل دوائر التيار المستمر / التيار المتردد الأساسية.ستحتاج إلى معلومات توضح الحد الأقصى للتيار المسموح به لمنطقة المقطع العرضي للنظام الشمسي ، وانخفاض الجهد ، و DVI.

حجم كابل اللوحة الشمسية المستخدم مهم.يمكن أن يؤثر حجم الكابل على أداء النظام الشمسي بأكمله.إذا اشتريت كبلًا أصغر مما أوصت به الشركة المصنعة للطاقة الشمسية ، فقد تواجه انخفاضًا حادًا في الجهد عبر الأسلاك مما يؤدي في النهاية إلى فقد الطاقة.علاوة على ذلك ، إذا كان لديك أسلاك أصغر حجمًا ، فقد يؤدي ذلك إلى زيادة في الطاقة تؤدي إلى نشوب حريق.إذا اندلع حريق في مناطق مثل السطح ، فقد ينتشر بسرعة إلى بقية المنزل.

كيف يتم حجم الكابلات الكهروضوئية: AWG المعنى

لتوضيح أهمية حجم كبل الطاقة الكهروضوئية ، تخيل الكبل مثل خرطوم يحمل الماء.إذا كان لديك قطر كبير على الخرطوم ، فسوف يتدفق الماء بسهولة ولن يشكل أي مقاومة.ومع ذلك ، إذا كان لديك خرطوم صغير ، فستواجه مقاومة لأن الماء لا يمكن أن يتدفق بشكل صحيح.الطول له تأثير أيضًا - إذا كان لديك خرطوم قصير ، فسيكون تدفق المياه أسرع.إذا كان لديك خرطوم كبير ، فأنت بحاجة إلى الضغط المناسب وإلا سيتباطأ تدفق المياه.تعمل جميع الأسلاك الكهربائية بنفس الطريقة.إذا كان لديك كبل PV ليس كبيرًا بما يكفي لدعم اللوحة الشمسية ، يمكن أن تؤدي المقاومة إلى نقل عدد أقل من الواط وإغلاق الدائرة.

يتم تحديد حجم الكابلات الكهروضوئية باستخدام مقاييس الأسلاك الأمريكية من أجل تقدير مقياس المقياس.إذا كان لديك سلك برقم قياس أقل (AWG) ، فستكون لديك مقاومة أقل وسيصل التيار المتدفق من الألواح الشمسية بأمان.الكابلات الكهروضوئية المختلفة لها أحجام قياس مختلفة ، وهذا يمكن أن يؤثر على سعر الكابل.كل حجم مقياس له تصنيف AMP الخاص به وهو الحد الأقصى لمقدار AMPs التي يمكن أن تنتقل عبر الكابل بأمان.

يمكن لكل كابل أن يقبل فقط قدرًا معينًا من التيار والجهد.من خلال تحليل المخططات السلكية ، يجب أن تكون قادرًا على تحديد الحجم المناسب لنظامك الشمسي (إذا لم يكن هذا مدرجًا في الدليل).ستحتاج إلى أسلاك مختلفة لتوصيل الألواح الشمسية بالعاكس الرئيسي ، ثم العاكس بالبطاريات ، والبطاريات إلى بنك البطارية ، و / أو العاكس مباشرة بالشبكة الكهربائية للمنزل.فيما يلي صيغة مصممة لمساعدتك في إجراء الحسابات:

1) تقدير VDI (انخفاض الجهد)

لحساب VDI للنظام الشمسي ، ستحتاج إلى المعلومات التالية (المقدمة من الشركة المصنعة):

· التيار الكلي (الكهرباء).

· طول الكابل في اتجاه واحد (يقاس بالأقدام).

· نسبة انخفاض الجهد.

استخدم هذه الصيغة لتقدير VDI:

· التيار الكهربائي × قدم /٪ من انخفاض الجهد.

2) تحديد الحجم على أساس VDI

من أجل حساب الحجم الذي تحتاجه لكل كابل من كبلات النظام ، فأنت بحاجة إلى VDI.سيساعدك الرسم البياني التالي في معرفة الحجم الذي تحتاجه للتطبيق:

مقياس مؤشر انخفاض الجهد

مقياس VDI

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

مثال: إذا كان لديك 10 AMPs ، و 100 قدم من المسافة ، ولوحة 24V ، وخسارة 2٪ ، فستنتهي برقم 20.83.هذا يعني أن الكبل الذي تحتاجه هو كابل 4 AWG.

أحجام وأنواع الكابلات الشمسية الكهروضوئية

يوجد نوعان من الكابلات الشمسية: كابلات التيار المتردد وكابلات التيار المستمر.تعتبر كابلات التيار المستمر من أهم الكابلات لأن الكهرباء التي نسخرها من أنظمة الطاقة الشمسية ونستخدمها في المنزل هي كهرباء التيار المستمر.تأتي معظم أنظمة الطاقة الشمسية مع كبلات التيار المستمر التي يمكن دمجها مع الموصلات المناسبة.يمكن أيضًا شراء الكابلات الشمسية DC مباشرة من ZW Cable.الأحجام الأكثر شيوعًا لكابلات التيار المستمر هي 2.5 مم ،4 مم، و6 ممالكابلات.

اعتمادًا على حجم النظام الشمسي والكهرباء المولدة ، قد تحتاج إلى كابل أكبر أو أصغر.الغالبية العظمى من أنظمة الطاقة الشمسية في الولايات المتحدة تستخدم كبلًا ضوئيًا 4 مم.لتثبيت هذه الكابلات بنجاح ، يجب عليك توصيل الكابلات السلبية والإيجابية من الخيوط الموجودة في صندوق الموصل الرئيسي الذي توفره الشركة المصنعة للطاقة الشمسية.تُستخدم جميع كبلات التيار المستمر تقريبًا في مواقع خارجية مثل السطح أو مناطق أخرى حيث يتم وضع الألواح الشمسية.لتجنب الحوادث ، يتم فصل الكابلات الكهروضوئية الإيجابية والسلبية.

كيفية توصيل الكابلات الشمسية؟

لا يوجد سوى 2 من الكابلات الأساسية اللازمة لتوصيل النظام الشمسي.أولاً ، أنت بحاجة إلى كابل أحمر يكون عادةً كبلًا موجبًا لحمل الكهرباء وكابل أزرق سلبي.تتصل هذه الكابلات بصندوق المولد الرئيسي للنظام الشمسي وعاكس الطاقة الشمسية.يمكن أن تكون الكابلات الصغيرة أحادية السلك فعالة في نقل الطاقة طالما أنها ملفوفة في مادة عازلة.

تستخدم كبلات التيار المتردد أيضًا في أنظمة الطاقة الشمسية ، ولكن بشكل أقل تكرارًا.تستخدم معظم كابلات التيار المتردد لتوصيل محول الطاقة الشمسية الرئيسي بالشبكة الكهربائية للمنزل.تستخدم أنظمة الطاقة الشمسية كبلات تيار متردد خماسية النواة تحتوي على 3 أسلاك للمراحل التي تحمل التيار ، وسلك واحد لإبعاد التيار عن الجهاز ، وسلك واحد للتأريض / الأمان الذي يربط الغلاف الشمسي بالأرض.

اعتمادًا على حجم النظام الشمسي ، قد يتطلب فقط كبلات ثلاثية النواة.ومع ذلك ، هذا ليس موحدًا أبدًا في جميع المجالات لأن الولايات المختلفة تستخدم لوائح مختلفة يجب اتباعها من قبل المتخصصين الذين يقومون بتركيب الكابلات.