W każdej instalacji fotowoltaicznej, w której panele oddalone są od falownika na większą odległość, kluczowym elementem staje się jakość i parametry przewodów prądu stałego (DC). W przeciwieństwie do przewodów AC, które można łatwiej kompensować, straty napięcia i mocy w torze DC mają istotny wpływ na sprawność całego systemu. Wybór odpowiedniego przekroju, długości i typu przewodu decyduje o tym, ile energii wyprodukowanej przez moduły rzeczywiście dotrze do falownika. Błędna decyzja w tej kwestii może prowadzić do znacznych strat energetycznych, przegrzewania się kabli, a w skrajnych przypadkach – do zagrożeń pożarowych.
Dlaczego przewody DC są tak istotne przy długich trasach?
Prąd stały charakteryzuje się brakiem naturalnego samogaśnięcia łuku elektrycznego, co oznacza większe ryzyko termiczne przy niedostosowanym przekroju przewodu. Dodatkowo, długie trasy kablowe zwiększają oporność, co skutkuje stratami napięcia i mocy, zmniejszając efektywność systemu PV. W przypadku zasilania wallboxa z instalacji fotowoltaicznej każde obniżenie sprawności przekłada się na mniejszą dostępność mocy do ładowania auta. Dlatego profesjonalnie zaprojektowane fotowoltaika uwzględniają nie tylko moc paneli, ale również topografię działki i długość tras kablowych.
Jakie są zalecenia dotyczące doboru przewodów DC?
Przewody DC powinny być dobrane tak, by całkowity spadek napięcia nie przekraczał 1–2% przy pełnym obciążeniu. Dla standardowych instalacji domowych o napięciu 600–1000 V DC zaleca się przekroje rzędu 4–6 mm² przy odległości do 10–15 metrów, ale przy trasach powyżej 30–40 metrów może być konieczne zastosowanie przewodów 10 mm² lub większych. Ważne jest również, aby były to przewody solarne o podwyższonej odporności na promieniowanie UV, wilgoć i skrajne temperatury. Takie komponenty wykorzystują instalacje fotowoltaiczne spełniające normy PN-EN i IEC.
Jakie są konsekwencje użycia zbyt cienkich przewodów?
Użycie przewodów o zbyt małym przekroju skutkuje nie tylko zwiększonymi stratami energii, ale też podniesieniem temperatury kabla, co obniża jego trwałość i może prowadzić do jego degradacji. W przypadku intensywnego użytkowania – np. ładowania auta elektrycznego codziennie – przewody mogą się nadmiernie nagrzewać, a z czasem ich izolacja ulegać uszkodzeniu. Efektem mogą być zwarcia, awarie falownika lub błędy w systemie zarządzania energią. Takich sytuacji unikają fotowoltaika projektowane z uwzględnieniem profesjonalnych obliczeń strat napięciowych.
Czy zastosowanie falownika blisko paneli rozwiązuje problem?
Tak – umieszczenie falownika możliwie najbliżej paneli PV znacząco ogranicza długość odcinka DC i tym samym minimalizuje straty. W praktyce oznacza to montaż falownika na dachu, pod konstrukcją lub w pobliżu rozdzielnicy z PV. Alternatywnie można rozważyć zastosowanie mikroinwerterów lub optymalizatorów mocy, które zamieniają napięcie DC na AC już przy panelu. Takie nowoczesne rozwiązania techniczne można znaleźć w ofercie instalacje fotowoltaiczne oferujących maksymalną elastyczność w projektowaniu tras kablowych.
Czy przewody DC wpływają na efektywność ładowania auta?
Zdecydowanie tak – każdy procent straty w torze DC przekłada się na mniejszą ilość energii dostępnej do przetworzenia na prąd przemienny, który trafia do ładowarki. Długie, źle dobrane przewody mogą zmniejszyć skuteczność całego systemu PV i opóźnić czas pełnego naładowania baterii. Dlatego planując zasilanie wallboxa z fotowoltaiki, nie wolno bagatelizować jakości i parametrów przewodów DC – to kluczowy element efektywności całej instalacji.