Fotogalvaaniliste (PV) süsteemides on kaablite valik ülioluline, et tagada süsteemi tõhusus, ohutus ja pikaajaline stabiilsus. Päikesekaablid ja päikesejuhtmed on päikeseenergia tootmissüsteemide olulised komponendid. Nende peamine funktsioon on päikesepaneelide toodetud elektri edastamine ja päikesepaneelide, muundurite, akude ja muude seadmete ühendamine. Mis puutub küsimusesse, kas PV -kaablid kasutavad juhtseadina vaske, siis vastus on jah: valdav enamus PV -kaableid kasutab vaskjuhte.
Selles artiklis uuritakse üksikasjalikult PV -kaablite materjale, vase eeliseid ja vaskjuhtmete kasutamise põhjuseid päikesesüsteemides. Selle artikli kaudu saate aru, miks vask on PV -kaablites kõige sagedamini kasutatav juhtmaterjal, ning mõista muid PV -kaablite olulisi omadusi ja valikukriteeriume.
1. ÜlevaadePV -kaablid
Fotogalvaanilised kaablid on kaablid, mis on mõeldud päikeseenergia fotogalvaaniliste süsteemide jaoks. Neid kasutatakse peamiselt alalisvoolu (DC) edastamiseks päikesepaneelidelt muunduritele ja elektrienergia edasine edastamiseks ruudustiku või energiasalvestussüsteemidele. Nendel kaablitel on spetsiaalsed kujundused, et tulla toime mitmesuguste väljakutsetega, millega võivad olla silmitsi päikeseenergia tootmissüsteemidega: näiteks ultraviolett (UV), äärmuslikud temperatuurid, mehaanilised kahjustused jne.
Tavalised fotogalvaanilised kaablid hõlmavad ühetuumalisi kaableid ja kahetuumalisi kaableid. Sõltuvalt erinevatest vajadustest võivad fotogalvaanilised kaablid kasutada juhtmetena vaske või alumiiniumi. Vaskjuhi kaableid kasutatakse laialdaselt erinevates fotogalvaanilistes süsteemides, eriti olukordades, kus on vaja tõhusat jõuülekannet.
2. Juhtmaterjalidfotogalvaanilised kaablid
Fotogalvaanilise kaabli juht on kaabli põhiosa ja vastutab voolu edastamise eest. Juhtmaterjal mõjutab otseselt kaabli juhtivust, vastupidavust ja kulusid. Üldiselt on fotogalvaanilise kaabli juhi jaoks kaks peamist materjali võimalust: vask ja alumiinium.
2.1 vaskjuht
Vask on fotogalvaaniliste kaablite jaoks kõige sagedamini kasutatav juhtmaterjal, eriti rakendustes, mis nõuavad suurt juhtivust, madalat takistust ja kõrget stabiilsust. Fotogalvaaniliste süsteemide vaskjuhtide peamised eelised hõlmavad järgmist:
Hea elektrijuhtivus:Vase on väga kõrge juhtivusega, mis tähendab, et sama spetsifikatsiooniga vaskkaablid võivad edastada rohkem voolu väiksema energiakaotusega. Fotogalvaaniliste süsteemide puhul on energiakao vähendamine ülioluline, eriti päikeseenergia tootmissüsteemide puhul.
Väiksem vastupanu:Vase vastupidavus on väiksem kui alumiiniumil, mis tähendab, et vasekaablitel on pikkade vahemaade edastamisel vähem voolukao. Kodu- ja kaubanduslike fotogalvaaniliste süsteemide jaoks saavad vaskjuhid tõhusalt vähendada elektrienergia kaotust ülekande ajal.
Tugev vastupidavus:Vase on tugev korrosioonikindlus ja keskkonnategurid ei mõjuta seda kergesti. Vasejuhid saavad pikka aega (näiteks ultraviolettkiirte, vihm, tuul ja liiv jne) kokkupuutel pikka aega stabiilsust säilitada.
Suur usaldusväärsus:Vase on hea struktuuriline stabiilsus ja seda pole kerge murda, mis sobib pikaajalise tööga fotogalvaaniliste süsteemide jaoks.
2.2 alumiiniumjuht
Kuigi alumiiniumil on fotogalvaaniliste kaablite juhtimismaterjalina teatud kasutatav väärtus, on sellel vasega võrreldes halb juhtivus. Alumiiniumkaableid kasutatakse tavaliselt madalate kulude ja väikese energiatarbega nõuetega kohtades. Näiteks võivad mõned ökonoomsemad juhtmestiku lahendused suuremahulistes fotogalvaanilistes elektrijaamades kasutada alumiiniumjuhte.
Madalam juhtivus:Alumiiniumi elektriline juhtivus on vaid osa vase omast, seega on fotogalvaanilistes süsteemides, mis peavad suuremaid voolusid edastama, alumiiniumkaablitel on voolukandevõime halb.
Madalamad kulud: alumiinium on odavam kui vask, nii et mõnes piiratud eelarvega fotogalvaanilistes projektides võivad alumiiniumist juhtkaablid olla kulutõhusam valik.
Kergem kaal:Alumiiniumi tihedus on madalam kui vask, seega on alumiiniumkaablid kergemad kui vaskkaablid. Mõnes konkreetses paigalduskeskkonnas võivad alumiiniumjuhid olla sobivamad.
Ehkki alumiiniumkaablitel on mõnel juhul eelised, ei sobi alumiiniumjuhtide kaablid madalama juhtivuse ja halva korrosioonikindluse tõttu enamiku fotogalvaaniliste süsteemide jaoks, eriti kui on vaja tõhusat jõuülekannet.
3. Miks kasutavad fotogalvaanilised kaablid tavaliselt vaskjuhte?
Vask on fotogalvaaniliste kaablite kõige tavalisem juhtmaterjal. Põhjuseid on mitu:
3.1 Kõrge juhtivus ja madal vastupidavus
Vaskjuhtmed võivad elektri edastamisel pakkuda väiksemat vastupidavust, mis tähendab väiksemat energiakaotust ja parandada jõuülekande tõhusust. Päikesesüsteemide vool on sageli alalisvool (DC) ja alalisvool tekitab ülekande ajal takistuse tõttu energiakadu. Vask võib nende võimsuse kaotusi minimeerida selle suurepärase juhtivuse tõttu, eriti pikamaakaabli ühenduste korral.
3.2 Kohatage kõrgete temperatuuride ja karmide keskkondadega
Fotogalvaaniliste süsteemide kaablid peavad tavaliselt töötama väliealis, nii et need peavad olema vastupidavad kõrgetele temperatuuridele ja UV -kiirtele. Vasejuhtidel pole mitte ainult tugev korrosioonikindlus, vaid võivad säilitada ka stabiilse jõudluse kõrge temperatuuriga keskkonnas. Päikesekaablite väliskorkematerjal kasutab tavaliselt UV-vastupidavaid materjale, et vältida UV-kokkupuutest põhjustatud materjali vananemist. Vase enda ilmatakistus muudab selle ideaalse valiku fotogalvaaniliste süsteemide jaoks.
3.3 pikem kasutusaeg
Vaskkaablitel on tavaliselt pikem kasutusaega kui alumiiniumkaablitel. Pikaajalise kokkupuute korral keskkonnatingimustega, nagu UV-kiirgus, kõrge õhuniiskus ja vihm õues, võivad vasejuhtmed säilitada stabiilse juhtivuse, samas kui alumiinium on vastuvõtlik oksüdatsioonile ja korrosioonile, mille tulemuseks on kaabli jõudluse lagunemine. Päikese fotogalvaaniliste süsteemide jaoks on süsteemi kasutusaega tavaliselt üle 25 aasta ja vaskkaablid võivad pakkuda usaldusväärset jõuülekannet nii pikaajalisel kasutamisel.
3.4 Usaldusväärsus ja ohutus
Vaskkaablitel on stabiilne struktuur ja nad taluvad suuremat mehaanilist stressi, nii et nad purunevad või kahjustavad need paigaldamise ja töö ajal vähem. Lisaks toimivad vaskjuhid suure koormuse või ebanormaalsete tingimustega paremini ega ole ülekuumenemisele altid, nii et nad saavad paremini tagada fotogalvaaniliste süsteemide ohutuse.
4. fotogalvaaniliste kaablite muud omadused
Lisaks juhtmaterjalide valikule peab fotogalvaanilistel kaablitel olema ka rea muid võtmeomadusi, et tagada nende pikaajaline stabiilsus ja tõhusus fotogalvaanilistes süsteemides. Need omadused hõlmavad:
4.1 Kõrge temperatuuri takistus
Fotogalvaanilised kaablid puutuvad sageli kokku kõrge temperatuuriga keskkonnas, eriti suvel. Suurepärased fotogalvaanilised kaablid peavad suutma taluda töötemperatuuri kuni 90 kraadi (194 kraadi F) ja mõnes äärmuslikus keskkonnas võivad kaablid silmitsi kõrgema temperatuuriga. Seetõttu peavad kaabli isolatsiooni- ja juhtmaterjalidel olema hea termiline stabiilsus.
4.2 UV -takistus
Enamik fotogalvaanilisi kaableid paigaldatakse õues ja puutuvad kokku päikesevalgusega. Ultraviolettkiirte (UV) võivad kaablimaterjalide vanuse ja nende kasutusaega vähendada. Seetõttu peab fotogalvaaniliste kaablite väliskork olema UV -kiirte põhjustatud kahjustuste vältimiseks UV -takistus.
4.3 Keemiline korrosioonikindlus
Päikesepaneelid ja kaablid puutuvad sageli kokku niiske keskkonnaga ja neid võib puutuda kokku söövitavate ainetega nagu vihm, soolapihustus ja keemilised gaasid. Fotogalvaaniliste kaablite isolatsioonikihil ja väliskestal peavad olema hea keemiline korrosioonikindlus, et tagada kaabli pikaajaline ja stabiilne töö.
4.4 pingetase
Fotogalvaanilistel kaablitel on vastavalt süsteemi vajadustele erinev pingetase. Tavaliste fotogalvaanilise kaabli pinge tasemed hõlmavad 600 V, 1000 V ja 1500 V, mis sobivad erineva suurusega päikeseenergia süsteemide jaoks. Sobiva pinge taseme valimine võib tagada kaabli ohutuse ja stabiilsuse töö ajal