Fullkominn leiðarvísir um vír og snúrur fyrir sólarplötur

Sólarvírar, nauðsynlegir til að tengja saman óaðskiljanlega hluti ljósvakakerfis, eru fáanlegir í ýmsum gerðum. Þessir vírar þjóna fyrst og fremst til að koma á tengingum á milli fjögurra lykilþátta: sólarplötu, inverter, hleðslustýringu og rafhlöður.

Val á réttri gerð af vír er afar mikilvægt fyrir óaðfinnanlega rekstur og skilvirkni PV kerfis. Að velja óviðeigandi sólarvír getur leitt til vanhæfni til að skila nauðsynlegri spennu, sem leiðir til þess að ekki er hægt að kveikja á rafeiningum eða valda því að rafhlöðubankinn nær ekki fullri hleðslu. Ekki er hægt að ofmeta mikilvægi þess að velja réttan sólarvír, þar sem það hefur bein áhrif á heildarafköst og áreiðanleika ljósvakakerfisins.

Í stórum dráttum er hægt að flokka sólarplötuvíra í tvær megingerðir: stakan eða solid vír og strandaðan vír. Einn eða solid vír einkennist af einum málmvírkjarna, sem er einangraður með hlífðarslíðri, þó að lausir valkostir séu einnig fáanlegir. Þessi tegund hentar vel fyrir truflanir, sem gerir hana að hagstæðu vali fyrir heimilisraflagnir. Þrátt fyrir hagkvæmni og þéttara þvermál fyrir sömu burðargetu, er einn vír aðallega fáanlegur í smærri mælum.

Aftur á móti samanstendur strandaður vír af mörgum leiðurum sem eru snúnir saman og hjúpaðir í hlífðarjakka og mynda sveigjanlegan fjölþráða vír. Strandaður sólarvír sýnir meiri sveigjanleika, sem gerir hann tilvalinn fyrir notkun sem felur í sér tíðar hreyfingar. Mælt er með því að velja venjulegan strandaðan vír ef sólkerfið þitt er sett upp á svæði sem er viðkvæmt fyrir miklum vindi eða verður fyrir reglulegum titringi. Vegna tilvistar margra leiðara í einni keyrslu býður strandaður vír upp á aukna leiðni. Hins vegar er mikilvægt að hafa í huga að strandaður vír hefur venjulega stærra þvermál og fylgir hærri kostnaði. Venjulegur þráður vír er almennt valinn fyrir stærri og utandyra uppsetningar.
 

Sólarvírar eru flokkaðir frekar út frá leiðaraefninu sem notað er, en algengt val er ál og kopar fyrir bæði heimilis- og atvinnumannvirki.

Kopar sólarvírar skera sig úr fyrir frábæra leiðni í samanburði við ál. Jafnvel með sömu stærð geta koparvírar borið meiri straum en hliðstæða þeirra úr áli. Kopar býður upp á sveigjanleika og sýnir betri hitaþol, sem gerir það hentugur fyrir margs konar notkun, bæði inni og úti. Þrátt fyrir þessa kosti er rétt að hafa í huga að koparvírar hafa tilhneigingu til að vera dýrari.

Aftur á móti eru álvírar hagkvæmari valkostur en koma með ákveðnar málamiðlanir. Þeir eru almennt stífari og eiga það til að veikjast þegar þeir eru beygðir. Þetta gerir þá betur hentugt fyrir stærri mælitæki og utanhússuppsetningar, svo sem þjónustuinnganga. Þó að ál passi kannski ekki við leiðni kopars, er það enn raunhæfur kostur fyrir þá sem eru að leita að fjárhagsvænni valkosti, sérstaklega í aðstæðum þar sem sveigjanleiki er ekki mikilvægur þáttur.

Sólvírar sýna afbrigði sem byggjast á einangrun þeirra, sem þjónar sem hlífðarhlíf sem verndar kapalinn fyrir umhverfisþáttum eins og raka, hita, efnum, vatni og útfjólubláu ljósi. Nokkrar algengar einangrunargerðir koma til móts við mismunandi notkunarsvið:

THHN: Hentar fyrir uppsetningar við þurrar aðstæður innandyra.

TW, THW og THWN: Tilvalið fyrir rásir sem eru settar upp í blautum, inni eða úti.

UF og USE (inngangur neðanjarðar): Hannað fyrir blautar, neðanjarðar raflögn, þó ekki takmarkað við neðanjarðar notkun.

THWN-2: Fyrst og fremst fyrir innanhússnotkun, þessi tegund er ódýrari. Það þarf ekki að vera UV-þolið þar sem það liggur í gegnum leiðslu. THWN-2 getur keyrt beint á aðalþjónustuborðið, sem gildir fyrir bæði DC og AC hringrás. Stærðarstillingar eru nauðsynlegar eftir að raflögnin fara í gegnum inverterinn.

RHW-2, PV Wire og USE-2 sólarstrengur: Þessir vírar eru ætlaðir að raka notkun utandyra og henta vel fyrir raflögn fyrir sólarrafhlöður, þjónustutengitengingar og neðanjarðarþjónustuinnganga. Jakkarnir úr PV vír og USE-2 eru hönnuð til að takast á við mikla útsetningu fyrir UV og standast raka, með PV vír með viðbótarlagi af einangrun.

Notkun litakóðaðra sólarvíra gegnir lykilhlutverki í að einfalda framkvæmd og kortlagningu raflagnaáætlana innan sólkerfis. Litur hvers vírs þjónar sem sjónrænn vísbending um tilgang hans og virkni, sem hjálpar ekki aðeins við upphaflega uppsetningu heldur einnig við bilanaleit og viðgerðir í framtíðinni. Til að viðhalda samkvæmni og skýrleika, tilgreina National Electrical Code (NEC) sérstaka litakóða fyrir leiðaraeinangrun og fyrirhugaða notkun þeirra.

Fyrir riðstraumsforrit (AC) er litakóðunin sem hér segir:

Rauður, svartur eða annar litur fyrir ójarðað heitt forrit.
Hvítt fyrir jarðtengda leiðara.
Grænn eða ber fyrir jarðtengingu búnaðar.
Í Direct Current (DC) forritum er litasamsetningin mismunandi:

Rauður gefur til kynna jákvæða pólinn.
Hvítur táknar neikvæða pólinn eða jarðtengda leiðara.
Grænt eða ber er notað til að jarðtengja búnað.

PV vír koma með sérstökum einkunnum sem byggjast á hámarks rafstyrksgetu þeirra, mikilvægur þáttur í að tryggja skilvirka notkun og öryggi sólkerfis. Sólarrafhlöður með hærra rafstyrk krefjast þykkari sólarvíra með samsvarandi hærri einkunn. Nauðsynlegt er að staðfesta straumstyrk kerfisins þíns og velja vír sem getur meðhöndlað álagið sem búist er við. Til dæmis, ef kerfið þitt framleiðir 9 ampera skaltu velja 9-amp vír eða aðeins hærri, eins og 10 eða 11 amper.

Að velja sólarvír með lægri einkunn getur leitt til spennufallsvandamála með tímanum, sem gæti leitt til ofhitnunar og aukinnar hættu á eldhættu. Þykkt sólarvírsins er í réttu hlutfalli við magnaragetu hans - því þykkari sem vírinn er, því meiri magnaragetan. Sem almenn viðmið, notaðu alltaf vír sem er annaðhvort nægilega þykkur eða örlítið þykkari til að mæta einstaka straumhækkunum. Þekkja tækið með hæsta straumstyrkinn í kerfinu þínu og veldu vír sem getur meðhöndlað þann straum.
 

Til að aðstoða við að ákvarða viðeigandi vírstærð geturðu notað vírstærðarmat á netinu. Kopar sólar PV vír eru stærðir með því að nota American Wire Gauge (AWG) kvarða. Í AWG kerfinu, þegar AWG talan eykst, minnkar þvermál vírsins. Til dæmis hefur 2 AWG sólarvír stærra þvermál en 12 AWG vír. Hins vegar er mikilvægt að hafa í huga að vírstærðin er í öfugu hlutfalli við magnaragetuna; til dæmis hafa 2 AWG sólarstrengir 95 amper afkastagetu, en 12 AWG sólarstrengir geta 20 amper. Þessi þekking tryggir vel samræmda og örugga rafmagnsuppsetningu fyrir sólarorkukerfið þitt.

Auk þess að huga að einkunn og þykkt sólarvíra er mikilvægt að taka með í reikninginn lengd þeirra, þar sem fjarlægðin sem rafmagn fer getur haft áhrif á eyðslustyrkinn. Þegar rafmagn fer lengri vegalengdir eru meiri líkur á magnatapi. Til að auka öryggi og draga úr hugsanlegum vandamálum er ráðlegt að nota sólarvír sem er aðeins þykkari, sérstaklega þegar hann nær yfir verulega lengd.

Til dæmis, ef uppsetning spannar 5 metra með hámarksálagi upp á 10 amper og gerir ráð fyrir 3% ásættanlegu kapaltapi, gæti sólarstrengur með 6 mm þykkt dugað. Hins vegar, ef sama uppsetning nær upp í 15 metra, verður sólarstrengur með 25 mm þykkt nauðsynlegur. Notkun víra með lægri einkunnir eykur hættuna á spennufalli, ofhitnun og hættu á eldhættu.

Rafvirkjar mæla oft með því að undirbúa sig fyrir framtíðarálagskröfur með því að velja þykkari víra við fyrstu uppsetningu. Þessi fyrirbyggjandi nálgun tryggir ekki aðeins öryggi og skilvirkni núverandi kerfis heldur tekur einnig á móti hugsanlegum stækkunum eða aukinni orkuþörf í framtíðinni. Vandlega íhugun á lengd vír, ásamt viðeigandi þykkt og einkunn, er nauðsynleg til að búa til öflugt og áreiðanlegt sólarorkukerfi.

Jafnstraumssólarkaplar í ljósvökvakerfi (PV) eru almennt flokkaðir sem einingakaplar eða strengjakaplar. Þessar snúrur eru venjulega smíðaðar sem einkjarna koparvírar með einangrun og hlífðarhlíf. Sérstaklega hönnuð til notkunar innan PV sólarplötur, þessar snúrur eru búnar tengjum sem passa vel við fyrirhugaða notkun þeirra.

Einingakaplar eru samþættir í sólarplöturnar meðan á framleiðsluferlinu stendur og mynda órjúfanlegur hluti af spjaldsamstæðunni. Þessar snúrur eru forsmíðaðar og eru sem slíkar ekki hannaðar til að breyta eða breyta af notendum. Þau eru sérsniðin að sérstökum stærðum og kröfum spjaldanna sem þau þjóna.

Aðal jafnstraumssnúrur þjóna sem stærri aflsafnarsnúrur sem bera ábyrgð á að tengja jákvæðu og neikvæðu snúrurnar frá rafala tengiboxinu við miðlæga inverterinn í sólarorkukerfi. Þessar snúrur eru fáanlegar í ýmsum stærðum, þar sem sólarkapalvalkostir eins og 2mm, 4mm og 6mm eru almennt notaðir.

Sérfræðingar mæla oft með því að nota jafnstraumssnúrur sem eru sérstaklega hannaðar fyrir utanhússuppsetningar vegna endingar þeirra og mótstöðu gegn umhverfisþáttum. Til að draga úr hættunni á skammhlaupum og jarðtengingarvandamálum er ráðlegt að leggja snúrur sem bera gagnstæða pólun frá hvor öðrum meðan á uppsetningu stendur.

Aðal DC snúrur geta verið annað hvort einkjarna eða tveggja kjarna snúrur, sem veita sveigjanleika í hönnun og uppsetningu. Einkjarna vírar með tvöfaldri einangrun eru hagnýt val, sem býður upp á mikla áreiðanleika í utandyra. Aftur á móti, fyrir raflögn á milli sólarorkuspennisins og rafallstengiboxsins, eru tveggja kjarna DC snúrur dæmigerður valkostur vegna hæfis þeirra fyrir sérstakar tengingarkröfur.

AC tengisnúran er mikilvægur í að tengja sólarorkubreytirinn við verndarbúnaðinn og rafmagnskerfið.

Í litlum sólkerfum sem nota þriggja fasa invertara er fimm kjarna riðstraumsstrengur valinn fyrir nettenginguna. Uppsetning kapalsins inniheldur þrjá spennuvíra fyrir raforkuflutning og einn hver fyrir jörð og hlutlausan. Aftur á móti, fyrir PV kerfi sem nota einfasa invertara, er venjulega notaður þriggja kjarna AC snúru, sem tryggir skilvirka og straumlínulagaða tengingu við netið.

Að velja rétta kapalstærð er lykilatriði í PV kerfi, kemur í veg fyrir ofhitnun og lágmarkar orkutap. Það er ekki aðeins öryggisvandamál heldur einnig fylgni við National Electric Code (NEC) í flestum lögsagnarumdæmum. Notkun vír sem ekki er í samræmi getur leitt til bilunar í skoðun. Lykilþættir sem hafa áhrif á stærð sólvíra eru getu spjaldanna og fjarlægð til rafeininga, ásamt notkun og umhverfisaðstæðum.

Áður en þú kaupir sólarstrengi skaltu ganga úr skugga um að þú hafir kunnáttu í útreikningi á kapalstærð, í samræmi við NEC reglugerðir. Byggingareftirlitsmenn á staðnum sannreyna að farið sé að stöðlum sem eru uppfærðir á þriggja ára fresti. Það nýjasta er 2020 útgáfan, sem endurspeglar framfarir í rafmagnsverkfræði. Staðfestu útgáfuna sem er í notkun hjá staðbundnum yfirvöldum áður en PV er sett upp. Ef þú þekkir ekki reglur, hafðu samband við löggiltan rafvirkja til að fá leiðbeiningar.