Mewn systemau ffotofoltäig solar (systemau PV), mae dewis ceblau a gwifrau yn hanfodol ac yn uniongyrchol gysylltiedig ag effeithlonrwydd, diogelwch a sefydlogrwydd tymor hir y system. Mae ceblau solar a gwifrau solar yn gydrannau allweddol sy'n cysylltu paneli solar, gwrthdroyddion, systemau storio ynni batri a chydrannau trydanol eraill. Er mwyn sicrhau dibynadwyedd systemau ffotofoltäig, rhaid i geblau ffotofoltäig a gwifrau nid yn unig fodloni gofynion trosglwyddo trydanol, ond hefyd ymdopi ag amodau llym yr amgylchedd allanol, megis tymheredd uchel, ymbelydredd uwchfioled, lleithder a chyrydiad cemegol.
Bydd yr erthygl hon yn cyflwyno'r ceblau a'r gwifrau a ddefnyddir mewn systemau solar yn gynhwysfawr, gan gynnwys eu mathau, strwythurau, meini prawf dethol a chymwysiadau mewn systemau ffotofoltäig.
1. Beth ywCebl solar?
Mae cebl solar, a elwir hefyd yn gebl ffotofoltäig (cebl PV yn fyr), yn gebl sydd wedi'i ddylunio'n arbennig i'w ddefnyddio mewn systemau ffotofoltäig solar. Fe'i defnyddir yn bennaf i gysylltu modiwlau ffotofoltäig (paneli solar) â gwrthdroyddion, dyfeisiau storio ynni batri a chydrannau trydanol eraill. Mae dyluniad cebl solar yn ystyried nodweddion amgylchedd gwaith systemau ffotofoltäig, gan gynnwys tymheredd uchel, ymbelydredd uwchfioled, ocsidiad, lleithder, ac ati. Felly, mae ganddo allu gwrth-heneiddio cryf, ymwrthedd cyrydiad ac eiddo inswleiddio da.
Mae strwythur ceblau solar fel arfer yn cynnwys dargludyddion copr, haenau inswleiddio, gwainoedd, ac ati. Defnyddir yr arweinydd copr i drosglwyddo cerrynt, tra bod yr haen inswleiddio a'r wain yn darparu arwahanrwydd trydanol ac yn atal ffactorau allanol (megis dŵr, cemegolion, pelydrau uwchfioled, ac ati) rhag niweidio'r cebl.
2. Y gwahaniaeth rhwng gwifrau solar a cheblau solar
Er bod ** gwifrau solar ** ychydig yn debyg i geblau solar, maent fel arfer yn cyfeirio at ffurf gwifren sengl mewn system ffotofoltäig. O'i gymharu â cheblau, fel rheol nid oes gan y tu allan i'r wifren strwythur cymhleth a haen amddiffynnol, ond mae'n bodoli ar ffurf un dargludydd. Felly, mae gwifrau solar yn fwy addas ar gyfer cymwysiadau sydd angen hyblygrwydd uchel a llwythi cerrynt llai.
Mewn defnydd gwirioneddol, weithiau defnyddir "ceblau solar" a "gwifrau solar" yn gyfnewidiol, yn enwedig pan mai dim ond un dargludydd sydd wedi'i gynnwys y tu mewn i'r cebl. P'un a yw'n gebl solar neu'n wifren solar, mae angen iddynt fod â phriodweddau trydanol a mecanyddol da i ymdopi â heriau amgylcheddol amrywiol y gellir dod ar eu traws yn ystod gweithrediad tymor hir y system solar.
3. Sut mae ceblau a gwifrau solar yn gweithio
Egwyddor weithredol systemau ynni solar yw trosi ynni solar yn egni trydanol a throsglwyddo'r egni trydanol o fodiwlau ffotofoltäig i wrthdroyddion trwy geblau a gwifrau, gan ddarparu pŵer yn y pen draw i gridiau cartref neu ddyfeisiau storio ynni. Mae modiwlau ffotofoltäig yn trosi ymbelydredd solar yn gerrynt uniongyrchol (DC), sydd wedyn yn cael ei drosglwyddo i wrthdroyddion trwy geblau. Mae'r gwrthdröydd yn trosi DC yn gerrynt eiledol (AC) i'w ddefnyddio gan offer cartref neu gridiau.
Prif swyddogaeth ceblau a gwifrau solar yw cyflawni trosglwyddo egni trydanol. Felly, rhaid iddynt allu gwrthsefyll y cerrynt a'r foltedd sy'n llifo yn y system ac atal colli egni trydanol yn effeithiol. Ar yr un pryd, mae angen iddynt hefyd fod â chryfder tynnol penodol ac ymwrthedd i ymyrraeth amgylcheddol.
4. Nodweddion allweddol ceblau solar
Mae angen i ddylunio a gweithgynhyrchu ceblau solar ystyried sawl ffactor i sicrhau y gallant weithredu'n sefydlog ac yn y tymor hir mewn systemau ffotofoltäig. Mae'r canlynol yn sawl nodwedd allweddol o geblau solar:
4.1 Tymheredd Uchel a Gwrthiant UV
Mae ceblau solar yn aml yn agored i amgylcheddau tymheredd uchel, yn enwedig pan gânt eu defnyddio yn yr awyr agored. Mae angen i'r ceblau allu gwrthsefyll golau haul a thymheredd uchel. Felly, mae angen i ddeunydd y cebl fod ag ymwrthedd tymheredd uchel. Mae deunyddiau sy'n gwrthsefyll tymheredd a ddefnyddir yn gyffredin yn cynnwys polyethylen traws-gysylltiedig (XLPE) a polyvinyl clorid (PVC). Yn ogystal, gan fod ceblau solar yn aml yn agored i olau haul, mae angen i’w deunyddiau gwain allanol hefyd fod ag ymwrthedd UV da i atal pelydrau UV rhag achosi heneiddio a chracio mewn materion.
4.2 Gwrthiant cyrydiad a pherfformiad diddos
Rhaid i wain allanol ceblau solar hefyd fod â swyddogaethau diddos, yn enwedig ar gyfer y ceblau hynny sy'n agored i'r awyr agored a gallant fod yn agored i ddŵr a lleithder. Mae perfformiad gwrth -ddŵr yn sicrhau y gall y cebl weithredu'n sefydlog hyd yn oed mewn amgylcheddau llaith, ac ni fydd yn achosi methiannau trydanol na diraddiad perfformiad inswleiddio oherwydd ymyrraeth lleithder. Mae gwain allanol y cebl fel arfer yn defnyddio PVC, TPE neu ddeunyddiau eraill ag ymwrthedd tywydd da.
4.3 lefel foltedd
Mae lefel foltedd ceblau solar yn hollbwysig. Mae angen i wahanol fathau o systemau ffotofoltäig (megis systemau ffotofoltäig preswyl, systemau ffotofoltäig masnachol, gorsafoedd pŵer ffotofoltäig mawr, ac ati) ddewis ceblau priodol yn ôl y foltedd gweithredu. Mae lefelau foltedd cyffredin yn cynnwys 600V, 1000V a 1500V. Rhaid i'r foltedd sydd â sgôr fod yn uwch na foltedd gweithredu uchaf y system ffotofoltäig i sicrhau diogelwch y cebl a sefydlogrwydd defnydd tymor hir.
4.4 Capasiti Cario Cyfredol
Rhaid i'r cebl solar hefyd fodloni gallu cario'r system gyfredol i sicrhau na fydd yn cynhesu nac yn cael ei ddifrodi oherwydd gorlwytho o fewn ystod gyfredol allbwn y panel solar. Mae cysylltiad agos rhwng gallu cario cyfredol cebl fel arfer ag ardal drawsdoriadol y cebl a'r deunydd dargludydd (fel copr neu alwminiwm). Defnyddir ceblau copr yn helaeth mewn systemau ffotofoltäig oherwydd eu dargludedd uchel a'u gallu i gario ceryntau mwy.
5. Dewis a gosodceblau ffotofoltäig
Wrth ddewis ceblau solar, mae angen ystyried nifer o ffactorau, megis foltedd gweithredu'r system, llwyth cyfredol, amgylchedd allanol, a nodweddion ffisegol y cebl. Dyma ychydig o bwyntiau allweddol i'w nodi wrth ddewis a gosod:
5.1 Dewiswch y cebl cywir yn seiliedig ar foltedd a cherrynt
Dewiswch y math cebl cywir a'r ardal drawsdoriadol yn seiliedig ar y foltedd gweithredu uchaf a llwyth cyfredol y system ffotofoltäig. Er enghraifft, ar gyfer systemau ffotofoltäig preswyl bach, mae ceblau 1000V fel arfer yn cael eu dewis, tra ar gyfer prosiectau ffotofoltäig masnachol mawr, efallai y bydd angen ceblau 1500V. Mae angen cyfrifo maint trawsdoriadol y cebl yn seiliedig ar y cerrynt uchaf i sicrhau nad yw'r cerrynt yn cael ei orlwytho ac i atal y cebl rhag gorboethi.
5.2 Addasu i amodau amgylcheddol
Mae angen i wain allanol y cebl solar addasu i amgylchedd y safle gosod. Er enghraifft, mewn amgylcheddau poeth neu laith, mae angen i'r cebl fod â gwrthiant UV a dŵr cryfach. Yn ogystal, os oes sylweddau cyrydol cemegol (fel chwistrell halen) ar y safle gosod, mae angen dewis deunydd cebl gydag ymwrthedd cyrydiad cryfach.
5.3 Gosod yn llym yn unol â'r manylebau
Rhaid i osod ceblau solar ddilyn y manylebau gosod trydanol a chael eu cyfeirio yn ôl dyluniad y system ffotofoltäig. Dylai ceblau osgoi plygu gormodol yn ystod y gosodiad i sicrhau nad yw cryfder mecanyddol y ceblau yn cael ei ddifrodi. Yn ogystal, mae angen inswleiddio cymalau y cebl yn dda i atal gollyngiadau trydanol neu gylchedau byr.
6. Safonau cebl solar cyffredin
Mae angen i geblau a gwifrau solar gydymffurfio â safonau rhyngwladol a rhanbarthol perthnasol. Mae safonau cyffredin yn cynnwys:
IEC 60216:Safon gwrthsefyll gwres cebl, sy'n nodi bywyd gwasanaeth a pherfformiad ceblau mewn amgylcheddau tymheredd uchel.
IEC 60754:Yn nodi gofynion rhyddhau mwg a nwy cyrydol ceblau mewn sefyllfaoedd tân.
UL 4703:Safon ddiogelwch yr UD ar gyfer ceblau ffotofoltäig, sy'n nodi strwythur, perfformiad a dulliau profi ceblau ffotofoltäig.
Ardystiad Tüv:Yn Ewrop, mae ardystiad Tüv yn safon ansawdd bwysig ar gyfer cynhyrchion cebl ffotofoltäig, gan sicrhau y gall y ceblau weithredu'n sefydlog a thymor hir mewn systemau ffotofoltäig.