Đối với bất kỳ dự án năng lượng mặt trời nào, bạn cần có cáp năng lượng mặt trời để nối các phần cứng năng lượng mặt trời lại với nhau. Hầu hết các hệ thống pin mặt trời đều bao gồm các loại cáp cơ bản, nhưng đôi khi bạn phải mua riêng các loại cáp. Hướng dẫn này sẽ đề cập đến những kiến ​​​​thức cơ bản về cáp năng lượng mặt trời đồng thời nhấn mạnh tầm quan trọng của các loại cáp này đối với bất kỳ hệ thống năng lượng mặt trời chức năng nào.

Cáp năng lượng mặt trời, đôi khi được gọi là 'Dây PV' hoặc 'Cáp PV' là loại cáp quan trọng nhất của bất kỳ hệ mặt trời PV nào. Các tấm pin mặt trời tạo ra điện và điện phải được chuyển đi nơi khác – đây là lúc cáp năng lượng mặt trời xuất hiện. Sự khác biệt lớn nhất về kích thước là giữa cáp năng lượng mặt trời 4mm và cáp năng lượng mặt trời 6 mm. Hướng dẫn này sẽ đề cập đến mức giá trung bình cho cáp và cách tính toán kích thước bạn cần cho thiết lập năng lượng mặt trời của mình.

Giới thiệu về cáp năng lượng mặt trời

Để hiểu làm thế nàocáp năng lượng mặt trờichức năng, chúng ta phải tìm hiểu chức năng cốt lõi của cáp: Dây điện. Mặc dù mọi người cho rằng cáp và dây điện là giống nhau nhưng những thuật ngữ này hoàn toàn khác nhau. Dây năng lượng mặt trời là các thành phần đơn lẻ, được gọi là 'dây dẫn'. Cáp năng lượng mặt trời là nhóm dây/dây dẫn được lắp ráp lại với nhau.

Về cơ bản, khi bạn mua cáp năng lượng mặt trời, bạn đang mua một sợi cáp có nhiều dây được nối với nhau để tạo thành cáp. Cáp năng lượng mặt trời có thể có ít nhất 2 dây và có thể có tới hàng chục dây, tùy thuộc vào kích thước. Chúng có giá khá phải chăng và được bán tận chân. Giá cáp năng lượng mặt trời trung bình là 100 USD/cuộn 300 ft.

Dây năng lượng mặt trời hoạt động như thế nào?

Dây năng lượng mặt trời thường được làm từ vật liệu dẫn điện có thể truyền điện như đồng. Đồng là vật liệu phổ biến nhất để làm dây dẫn năng lượng mặt trời và đôi khi dây được làm bằng nhôm. Mỗi dây năng lượng mặt trời là một dây dẫn duy nhất hoạt động độc lập. Để tăng hiệu quả của hệ thống cáp, nhiều dây được ghép lại với nhau.

Dây năng lượng mặt trời có thể ở dạng rắn (có thể nhìn thấy được) hoặc được cách điện bằng cái gọi là 'áo khoác' (lớp bảo vệ khiến nó trở nên vô hình). Xét về loại dây thì có dây đơn hoặc dây đặc. Cả hai đều được sử dụng cho các ứng dụng năng lượng mặt trời. Tuy nhiên, dây bện là phổ biến nhất vì chúng bao gồm nhiều bộ dây nhỏ được xoắn lại với nhau để tạo thành lõi của dây. Dây đơn có mùi hôi hơn chỉ có ở loại cỡ nhỏ.

Dây bện là loại dây phổ biến nhất cho cáp PV vì chúng mang lại mức độ ổn định cao hơn. Điều này bảo tồn tính toàn vẹn cấu trúc của dây khi chịu áp lực từ các rung động và các chuyển động khác. Ví dụ, nếu lũ chim làm rung dây cáp hoặc bắt đầu gặm chúng trên sân thượng nơi đặt các tấm pin mặt trời, bạn cần có biện pháp bảo vệ bổ sung để đảm bảo dòng điện tiếp tục chạy.

Cáp PV là gì?

Cáp năng lượng mặt trời là loại cáp lớn bao gồm nhiều dây bên dưới một 'lớp áo' bảo vệ. Tùy thuộc vào hệ mặt trời, bạn sẽ cần một loại cáp khác. Bạn có thể mua cáp năng lượng mặt trời 4mm hoặc cáp năng lượng mặt trời 6 mm sẽ dày hơn và cung cấp khả năng truyền tải cho điện áp cao hơn. Ngoài ra còn có những khác biệt nhỏ về các loại cáp PV như cáp DC và cáp AC.

Cách kích thước cáp năng lượng mặt trời: Giới thiệu

Sau đây là phần giới thiệu về kích thước và thuật ngữ chính xác. Để bắt đầu, kích thước phổ biến nhất của dây năng lượng mặt trời là “AWG” hoặc 'Máy đo dây của Mỹ'. Nếu bạn có AWG thấp, điều này có nghĩa là nó bao phủ một diện tích mặt cắt lớn và do đó điện áp rơi thấp hơn. Nhà sản xuất tấm pin mặt trời sẽ cung cấp cho bạn các biểu đồ trình bày cách bạn có thể kết nối các mạch DC/AC cơ bản. Bạn sẽ cần thông tin hiển thị dòng điện tối đa được phép đối với diện tích mặt cắt ngang của hệ mặt trời, độ sụt áp và DVI.

Kích thước của cáp bảng năng lượng mặt trời được sử dụng là quan trọng. Kích thước của cáp có thể ảnh hưởng đến hiệu suất của toàn bộ hệ mặt trời. Nếu bạn mua một dây cáp nhỏ hơn mức khuyến nghị của nhà sản xuất năng lượng mặt trời, bạn có thể bị sụt điện áp nghiêm trọng trên các dây dẫn, cuối cùng dẫn đến mất điện. Hơn nữa, nếu bạn có dây điện quá nhỏ, điều này có thể dẫn đến tăng năng lượng dẫn đến hỏa hoạn. Nếu lửa bùng phát ở những khu vực như sân thượng, nó có thể nhanh chóng lan sang phần còn lại của ngôi nhà.

Cáp PV có kích thước như thế nào: Ý nghĩa AWG

Để minh họa tầm quan trọng của kích thước cáp PV, hãy tưởng tượng cáp giống như ống dẫn nước. Nếu bạn có đường kính lớn trên vòi, nước sẽ chảy dễ dàng và không tạo ra bất kỳ lực cản nào. Tuy nhiên, nếu bạn có một vòi nhỏ thì bạn sẽ gặp phải lực cản vì nước không thể chảy bình thường. Chiều dài cũng có tác động – nếu bạn có vòi ngắn, dòng nước sẽ chảy nhanh hơn. Nếu bạn có một vòi lớn, bạn cần có áp suất phù hợp nếu không dòng nước sẽ chậm lại. Tất cả các dây điện đều hoạt động theo cách tương tự. Nếu bạn có cáp PV không đủ lớn để hỗ trợ bảng điều khiển năng lượng mặt trời, điện trở có thể dẫn đến việc truyền ít watt hơn và chặn mạch điện.

Cáp PV được định cỡ bằng Máy đo dây của Mỹ để ước tính thang đo. Nếu bạn có dây có số đo nhỏ hơn (AWG), bạn sẽ có điện trở nhỏ hơn và dòng điện chạy từ các tấm pin mặt trời sẽ đến nơi an toàn. Các loại cáp PV khác nhau có kích thước khổ khác nhau và điều này có thể ảnh hưởng đến giá của cáp. Mỗi kích thước thước đo có xếp hạng AMP riêng, là lượng AMP tối đa có thể truyền qua cáp một cách an toàn.

Mỗi cáp chỉ có thể chấp nhận một lượng cường độ dòng điện và điện áp nhất định. Bằng cách phân tích biểu đồ dây, bạn sẽ có thể xác định kích thước phù hợp cho hệ mặt trời của mình (nếu điều này không được liệt kê trong hướng dẫn). Bạn sẽ cần các dây khác nhau để kết nối các tấm pin mặt trời với bộ biến tần chính, sau đó kết nối bộ biến tần với ắc quy, ắc quy với bộ ắc quy và/hoặc bộ biến tần trực tiếp với lưới điện trong nhà. Sau đây là công thức được thiết kế để giúp bạn thực hiện các phép tính:

1) Ước tính VDI (Sụt áp)

Để tính VDI của hệ mặt trời, bạn sẽ cần thông tin sau (do nhà sản xuất của bạn cung cấp):

· Tổng cường độ dòng điện (điện).

· Chiều dài cáp một chiều (tính bằng feet).

· Tỷ lệ sụt áp.

Sử dụng công thức này để ước tính VDI:

· Cường độ dòng điện x Feet/% điện áp rơi.

2) Xác định kích thước dựa trên VDI

Để tính toán kích thước bạn cần cho mỗi cáp của hệ thống, bạn cần có VDI. Biểu đồ sau đây sẽ giúp bạn tìm ra kích thước bạn cần cho ứng dụng:

Máy đo chỉ số sụt áp

ĐO 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

Ví dụ: Nếu bạn có 10 AMP, khoảng cách 100 feet, bảng điều khiển 24V và mức hao hụt 2% thì bạn sẽ có con số 20,83. Điều này có nghĩa là cáp bạn cần là cáp 4 AWG.

Kích thước và loại cáp năng lượng mặt trời PV

Có hai loại cáp năng lượng mặt trời: cáp AC và cáp DC. Cáp DC là loại cáp quan trọng nhất vì nguồn điện chúng ta khai thác từ hệ thống năng lượng mặt trời và sử dụng ở nhà là điện DC. Hầu hết các hệ thống năng lượng mặt trời đều có cáp DC có thể được tích hợp với các đầu nối thích hợp. Cáp năng lượng mặt trời DC cũng có thể được mua trực tiếp trên ZW Cable. Các kích cỡ phổ biến nhất cho cáp DC là 2,5mm,4mm, Và6 mmcáp.

Tùy thuộc vào kích thước của hệ mặt trời và lượng điện được tạo ra, bạn có thể cần cáp lớn hơn hoặc nhỏ hơn. Phần lớn các hệ thống năng lượng mặt trời ở Mỹ sử dụng cáp PV 4mm. Để lắp đặt thành công các loại cáp này, bạn phải kết nối cáp âm và cáp dương từ các dây trong hộp đầu nối chính do nhà sản xuất năng lượng mặt trời cung cấp. Hầu như tất cả các loại cáp DC đều được sử dụng ở các vị trí bên ngoài như sân thượng hoặc các khu vực khác nơi lắp đặt các tấm pin mặt trời. Để tránh tai nạn, cáp PV dương và âm được tách riêng.

Làm thế nào để kết nối cáp năng lượng mặt trời?

Chỉ cần 2 dây cáp lõi để kết nối hệ mặt trời. Đầu tiên, bạn cần cáp màu đỏ thường là cáp dương để mang điện và cáp màu xanh lam là cáp âm. Các cáp này kết nối với hộp máy phát điện chính của hệ mặt trời và bộ biến tần năng lượng mặt trời. Cáp một dây nhỏ hơn có thể truyền tải năng lượng hiệu quả miễn là chúng được bọc trong lớp cách điện.

Cáp AC cũng được sử dụng trong hệ mặt trời nhưng ít thường xuyên hơn. Hầu hết các loại cáp AC được sử dụng để kết nối bộ biến tần năng lượng mặt trời chính với lưới điện trong nhà. Hệ thống năng lượng mặt trời sử dụng cáp AC 5 lõi có 3 dây cho các pha mang dòng điện, 1 dây để giữ dòng điện cách xa thiết bị và 1 dây để nối đất/an toàn nối vỏ năng lượng mặt trời và mặt đất.

Tùy thuộc vào kích thước của hệ mặt trời, có thể chỉ cần cáp 3 lõi. Tuy nhiên, điều này không bao giờ thống nhất trên toàn diện vì các tiểu bang khác nhau áp dụng các quy định khác nhau mà các chuyên gia lắp đặt cáp phải tuân theo.