در زمینه انرژی مدرن ، با محبوبیت و توسعه فناوری تولید انرژی خورشیدی ، فرکانس استفاده از کابل های فتوولتائیک و کابل های معمولی نیز افزایش یافته است. بسیاری از افراد ممکن است در مورد تفاوت بین کابل های فتوولتائیک و کابل های معمولی ، به ویژه هنگام نصب سیستم های فتوولتائیک خورشیدی اشتباه گرفته شوند. در این مقاله تفاوت بین کابل های فتوولتائیک و کابل های معمولی به تفصیل ، تجزیه و تحلیل ویژگی ها و کاربردهای کابل های فتوولتائیک و ارائه برخی از پیشنهادات خرید ارائه شده است.
1. تعریف ازکابل فتوولتائیک
کابل فتوولتائیک ، همانطور که از نام آن پیداست ، یک کابل است که به طور خاص برای سیستم های تولید انرژی خورشیدی فتوولتائیک طراحی شده است. این ماده به طور عمده برای انتقال برق بین پانل های خورشیدی و اینورترها و بین اینورترها و شبکه های برق یا دستگاه های ذخیره انرژی استفاده می شود. طراحی و مواد کابل های فتوولتائیک اطمینان حاصل می کند که می توانند در معرض قرار گرفتن در معرض طولانی مدت در برابر شرایط سخت در محیط های فضای باز ، مانند تابش ماوراء بنفش ، دمای بالا ، دمای پایین ، رطوبت ، خوردگی شیمیایی و غیره مقاومت کنند.
کابل های فتوولتائیک معمولاً از سه قسمت تشکیل شده اند:هادی ، لایه عایق و غلاف بیرونی. مواد هادی آن اغلب مس یا آلومینیوم است و لایه عایق و غلاف از مواد مقاوم در برابر آب و هوا و مقاوم در برابر اشعه ماوراء بنفش ساخته شده است تا اطمینان حاصل شود که کابل می تواند به طور پایدار در خورشید ، درجه حرارت بالا ، باد و باران کار کند.
2. تعریف ازکابل های معمولی
کابل های معمولی به کابل هایی که به طور گسترده در سیستم های مختلف انتقال نیرو و کنترل انرژی مورد استفاده قرار می گیرند ، اشاره دارند. این کابل ها به طور خاص برای صنعت خورشیدی طراحی نشده اند. از کابل های معمولی می توان در محیط های مختلفی مانند داخل خانه ، خارج از منزل و زیرزمینی استفاده کرد ، اما مقاومت در برابر آب و هوا ، مقاومت در برابر اشعه ماوراء بنفش و مقاومت در برابر خوردگی معمولاً ضعیف است و نمی تواند نیازهای بلند مدت و پایدار سیستم های تولید انرژی خورشیدی را برآورده کند.
کابل های معمولی به طور گسترده در مکانهایی مانند ساختمان برق ، انتقال انرژی صنعتی و سیستم های الکتریکی خانگی مورد استفاده قرار می گیرند. معمولاً مواد غلاف این کابل ها از مقاومت در برابر اشعه ماوراء بنفش کافی یا مقاومت در برابر دمای بالا برخوردار نیستند ، بنابراین برای استفاده طولانی مدت در نور مستقیم خورشید یا محیط های شدید مناسب نیستند.
3. تفاوت های اصلی بین کابل های فتوولتائیک و کابل های معمولی
3.1 مواد و مقاومت در برابر آب و هوا
لایه عایق و غلاف بیرونی کابلهای فتوولتائیک معمولاً از مواد خاص مانند پلی اتیلن متقاطع (XLPE) و پلی وینیل کلرید (PVC) ساخته می شوند که دارای مقاومت در برابر دمای بالا ، مقاومت در برابر اشعه ماوراء بنفش ، مقاومت در برابر رطوبت و مقاومت به خوردگی هستند. از آنجا که کابل های فتوولتائیک معمولاً نیاز به نصب در خارج از منزل دارند و برای مدت طولانی در معرض نور خورشید قرار می گیرند ، کابل های فتوولتائیک باید بتوانند در برابر تابش ماوراء بنفش قوی ، تغییرات دما و فرسایش باران مقاومت کنند. به منظور اطمینان از عملکرد پایدار طولانی مدت ، غلاف بیرونی کابلهای فتوولتائیک معمولاً مقاوم در برابر آب و هوا است و می تواند در برابر درجه حرارت بالا ، دمای پایین ، خوردگی اسید و قلیایی و سایر عوامل محیطی مقاومت کند.
در مقابل ، غلاف بیرونی کابل های معمولی بیشتر از مواد معمولی مانند PVC ساخته شده است. اگرچه این مواد برای انتقال نیرو در محیط های داخلی یا خفیف مناسب هستند ، اما در هنگام قرار گرفتن در معرض محیط های سخت در فضای باز مانند نور خورشید و باران برای مدت طولانی ، مستعد ابتلا به پیری ، ترک خوردگی یا خوردگی هستند ، بنابراین آنها برای استفاده در سیستم های انرژی خورشیدی مناسب نیستند.
3.2 هادی و خاصیت الکتریکی
هادی کابلهای فتوولتائیک معمولاً از مس با خلوص بالا یا آلومینیوم ساخته می شوند تا از انتقال کارآمد انرژی الکتریکی و مقاومت کم اطمینان حاصل شود. هادی های مس از مقاومت کمتری برخوردار هستند ، بنابراین می توانند از بین رفتن انرژی در هنگام انتقال کاهش دهند و در نتیجه باعث افزایش کارایی کلی سیستم می شوند. هادی های آلومینیومی نسبتاً سبک و کم هزینه هستند ، بنابراین در برخی از سیستم های کم هزینه نیز استفاده می شود.
مواد هادی کابل های معمولی نیز بیشتر مس یا آلومینیوم هستند ، اما عملکرد الکتریکی آنها معمولاً به اندازه کابل های فتوولتائیک مناسب نیست. طراحی انتقال الکتریکی کابلهای معمولی به طور خاص برای سازگاری با ولتاژ بالا و شرایط جریان زیاد در سیستم های انرژی خورشیدی بهینه نشده است ، بنابراین از نظر کارایی نسبتاً کم هستند.
3.3 سطح ولتاژ و دامنه کاربرد
کابل های فتوولتائیک معمولاً برای سیستم های فتوولتائیک با ولتاژ بالا طراحی شده اند ، به ویژه خروجی ولتاژ DC توسط پانل های فتوولتائیک به طور کلی از 200 ولت تا 1000 ولت یا حتی بالاتر است. به منظور مقابله با ولتاژ بالا ، کابل های فتوولتائیک عملکرد عایق الکتریکی بالایی دارند و می توانند در برابر فشار ولتاژ قوی مقاومت کنند.
سطح ولتاژ کابل های معمولی با توجه به کاربردهای مختلف متفاوت است ، اما به طور کلی ، ولتاژ آنها به اندازه کابل های فتوولتائیک نیست و معمولاً در سیستم های انتقال قدرت با ولتاژ کم یا ولتاژ متوسط استفاده می شود.
3.4 ایمنی و مقاومت در برابر آتش
الزامات عملکرد ایمنی کابلهای فتوولتائیک بسیار زیاد است ، به خصوص در مورد مدارهای کوتاه و اضافه بار که ممکن است در هنگام انتقال برق رخ دهد. کابل های فتوولتائیک نیاز به توانایی ضد مداخله کافی و مقاومت در برابر آتش دارند. به منظور برآورده کردن این الزامات ایمنی ، غلاف کابل های فتوولتائیک معمولاً طرح های عملکردی مقاوم در برابر شعله و آتش را اضافه می کند تا اطمینان حاصل شود که در صورت وجود گسل ، آتش سوزی یا تصادفات الکتریکی رخ نخواهد داد.
اگرچه کابل های معمولی نیز عملکرد ایمنی خاصی دارند ، اما معمولاً مقاومت بالایی از کابل های فتوولتائیک از مقاومت بالایی برخوردار نیستند. در برخی از مکان های پرخطر یا محیط های خاص ، کابل های معمولی ممکن است الزامات را برآورده نکنند.
3.5 ثبات و طول عمر بلند مدت
عمر طراحی کابل های فتوولتائیک معمولاً بیش از 25 سال است که با عمر خدمات سیستم های تولید انرژی خورشیدی مطابقت دارد. در طول استفاده طولانی مدت ، کابل های فتوولتائیک نیاز به مقاومت در برابر پیری عالی دارند و قادر به حفظ عملکرد الکتریکی پایدار و یکپارچگی ساختاری تحت قرار گرفتن در معرض طولانی مدت در شرایط محیطی مانند اشعه ماوراء بنفش ، نوسانات دما و رطوبت هستند.
عمر خدمات کابل های معمولی به ویژه در محیط های فضای باز نسبتاً کوتاه است. کابل های معمولی ممکن است طی چند سال پیری ، ترک خوردگی و سایر مشکلات را تجربه کنند و بر ثبات و ایمنی انتقال نیرو تأثیر بگذارند.
4. مشخصات مشترک و انتخاب کابل های فتوولتائیک
کابل های فتوولتائیک معمولاً مشخصات متنوعی دارند ، مناسب برای سیستم های تولید برق فتوولتائیک در اندازه ها و انواع مختلف. موارد زیر برخی از مشخصات کابل فتوولتائیک رایج است:
سطح ولتاژ: سطح ولتاژ کابلهای فتوولتائیک معمولاً 600 ولت تا 1500 ولت است که برای سیستم های فتوولتائیک در سطح قدرت مختلف مناسب است.
ظرفیت حمل فعلی:ظرفیت حمل فعلی کابلهای فتوولتائیک بسته به سطح مقطع کابل و مواد هادی متفاوت است. اندازه کابل های متداول شامل 1.5 میلی متر ، 2.5 میلی متر ، 4 میلی متر ، 6 میلی متر و غیره است.
مقاومت در برابر آب و هوا:غلاف بیرونی کابل های فتوولتائیک از مقاومت در برابر آب و هوا برخوردار است و می تواند در معرض قرار گرفتن در معرض طولانی مدت در برابر اشعه ماوراء بنفش و سایر محیط های سخت ، عملکرد پایدار را حفظ کند.
دامنه دمای قابل اجرا:دامنه دمای کار کابلهای فتوولتائیک به طور کلی -40 درجه تا درجه {1}} درجه ، و اطمینان از عملکرد طبیعی در شرایط شدید دمای.
در هنگام انتخاب کابل های فتوولتائیک ، علاوه بر ولتاژ و مشخصات فعلی ، عواملی مانند محیط نصب (مانند اینکه در خارج از منزل ، رطوبت بالا و غیره وجود دارد) و دوام کابل نیز باید در نظر گرفته شود. کابل های فتوولتائیک باید استانداردهای بین المللی و صنعت مربوطه مانند IEC 60216 ، IEC 60332 و غیره را رعایت کنند.