فهرست مطالب
کابل مناسب برای انرژی خورشیدی
کابل مناسب برای انرژی خورشیدی یکی از عناصر حیاتی در هر سیستم فتوولتائیک است که وظیفه انتقال مطمئن و پایدار جریان برق از پنلها به اینورتر و سپس به شبکه یا مصرف کننده را بر عهده دارد.
این کابلها باید در برابر تابش مستقیم آفتاب، تغییرات دمایی شدید، رطوبت، و اشعهی UV مقاوم باشند تا بازده سیستم در طول سالها حفظ شود.
انتخاب نوع و سایز مناسب کابل خورشیدی نه تنها بر راندمان انرژی تأثیر مستقیم دارد، بلکه از خطرات احتمالی مانند افت ولتاژ، اتصالات ناایمن و آتشسوزی جلوگیری میکند.
بنابراین شناخت ویژگیها، استانداردها و برندهای معتبر در زمینه کابلهای مخصوص انرژی خورشیدی، گامی ضروری در طراحی و اجرای سیستمهای خورشیدی پایدار و ایمن است.
بیش تر بخوانید>> سیم و کابل راد افشان سحر
ساختار و ویژگی فنی کابل مناسب برای انرژی خورشیدی
واقعیت این است که سیستم های خورشیدی با جریان DC (Direct Current) کار میکنند؛ همان جریان مستقیم و پیوستهای که حساس تر از جریان متناوب شهری AC است.
کوچک ترین اختلال در مسیر این جریان میتواند کل عملکرد را مختل کند. بنابراین مهندسان برای کابلهای خورشیدی ویژگیهایی در نظر گرفته اند که فراتر از سیمهای معمولی است.
ساختار درونی: هادی انعطاف پذیر با خلوص بالا
کابل خورشیدی از رشتههای مس قلعاندود ساخته میشود تا در برابر اکسیداسیون و زنگ زدگی مقاوم گردد. این پوشش قلع، از واکنش شیمیایی میان مس و رطوبت جلوگیری میکند. بهعلاوه، تعداد زیاد رشتهها (در مقایسه با کابلهای صنعتی) موجب انعطاف بالا و کاهش احتمال شکستگی در هنگام حرکت یا نصب میشود.
عایق بیرونی: پوششی مقاوم در برابر زمان
برخلاف کابلهای برق خانگی که اغلب از PVC تشکیل میشوند، کابلهای خورشیدی معمولاً از XLPE یا EPR برای عایقکاری استفاده میکنند؛ موادی که در برابر UV، ازن، رطوبت و گرما تا ۹۰ °C مقاوم هستند. در پروژههای واقعی، کابلها باید حداقل ۲۵ سال عمر مفید داشته باشند، در حالیکه نور خورشید روزانه به طور مستقیم بر آنها میتابد.
بازهی دما و کلاس الاستیسیته
کابل خورشیدی میتواند در دمای منفی ۴۰ تا مثبت ۹۰ درجه سانتیگراد بهخوبی عمل کند. در مناطق کویری ایران که دما در روز بیش از ۶۰ °C میشود، انتخاب کابل نامناسب میتواند منجر به ذوب روکش، ترک خوردگی یا حتی آتشسوزی شود.
استانداردهای جهانی
برخی از شناختهشدهترین استانداردها عبارتاند از:
- EN ۵۰۶۱۸ مخصوص کابل PV1‑F در اروپا
- TÜV Rheinland برای تأیید دوام و ایمنی
- UL ۴۷۰۳ در بازار آمریکای شمالی
چالشها، انتخابها و اشتباهات رایج در کابلکشی خورشیدی
در صنعت ساختمان، اشتباه در انتخاب مصالح شاید منجر به شکست پروژه شود، اما در سیستم خورشیدی، اشتباه در انتخاب کابل میتواند منجر به آتش سوزی، تلفات توان بالا و افت راندمان سرمایهگذاری شود.
تفاوت کابل خورشیدی و کابل معمولی برق چیست؟
بسیاری از نصابان تازهکار در بازار ایران هنوز تفاوت را دستکم میگیرند. کابل برق خانگی برای دمای تا ۷۰ °C طراحی شده و هیچ مقاومتی در برابر UV ندارد؛ در حالی که کابل خورشیدی میتواند سالها در آفتاب بدون تغییر رنگ یا سختی باقی بماند.
ویژگی | کابل برق معمولی | کابل خورشیدی PV1‑F |
نوع جریان | AC (متناوب) | DC (مستقیم) |
مقاومت در برابر UV | ندارد | دارد |
جنس عایق | PVC | XLPE / EPR |
دمای کاری | تا ۷۰ °C | تا ۹۰–۱۲۰ °C |
عمر مفید | ۵–۱۰ سال | ۲۵ سال یا بیشتر |
ضدزنگ بودن هادی | خیر | بله (قلعاندود) |
در نتیجه استفاده از کابل معمولی اگرچه هزینه اولیه را کاهش میدهد، اما پس از دو سه فصل تابستان، سیستم را دچار افت راندمان شدید یا حتی قطع کامل جریان میکند.
محاسبه سطح مقطع مناسب کابل خورشیدی
انتخاب سایز یا سطح مقطع اشتباه، یکی از رایجترین خطاهاست. اگر سطح مقطع کمتر از حد لازم باشد، گرما افزایش یافته و تلفات انرژی بالا میرود. قاعدهی سرانگشتی این است:
هرگاه طول مسیر افزایش مییابد یا جریان کاری بالا میرود، سطح مقطع باید بزرگتر شود.
مثلاً برای جریان ۱۰ آمپر در مسیر ۱۰ متر، کابل ۲.۵ میلیمتر مربع مناسب است، ولی در مسیر ۳۰ متر باید کابل ۶ میلیمتر مربع استفاده شود. معمولاً در پروژههای ۵ کیلوواتی، کابل بین پنلها (Inter‑module Cable) سایز ۴ mm² و کابل رابط پنل تا اینورتر ۶ mm² انتخاب میشود.
کابل بین ماژولی و کابل اصلی (String Cable)
در طراحی حرفهای دو نوع کابل وجود دارد:
- کابل بینماژولی برای اتصال سری چندین پنل (معمولاً دارای کانکتور MC4)
- کابل اصلی یا خروجی String که برق را به Junction Box یا اینورتر میبرد
هر یک باید با توجه به جریان و فاصلهی کاری انتخاب شوند. بسیاری از مهندسان پیشنهاد میکنند که کابل بین پنلها کمی ضخیمتر از استاندارد حداقلی انتخاب شود تا در درازمدت مقاومت حرارتی کاهش پیدا نکند.
راهنمای انتخاب، نصب و نگهداری حرفهای کابل خورشیدی
انتخاب کابل مناسب برای انرژی خورشیدی فقط خرید یک رول سیم نیست؛ تصمیمی استراتژیک است که در هزینهی نگهداری، دوام و حتی بازگشت سرمایه تأثیر مستقیم دارد.
مراحل انتخاب کابل حرفهای
۱. تعیین نوع سیستم: مستقل (Off‑Grid) یا متصل به شبکه (On‑Grid)
۲. محاسبه توان کل و جریان ماکزیمم پنلها
۳. تعیین طول مسیر و شرایط محیطی (دما، رطوبت، ارتفاع نصب)
۴. محاسبه افت ولتاژ مجاز (معمولاً ۱٫۵ تا ۲٪)
۵. انتخاب استاندارد معتبر (EN ۵۰۶۱۸ / TÜV) و برند تولیدکننده
در پروژههای واقعی RouyaBuilding در اقلیم کرج و قم، انتخاب درست کابل باعث شد دمای سطح آن در ظهر تابستان از ۵۵ به ۴۲ درجه کاهش یابد؛ یعنی تلفات حرارتی حدود ۲۵٪ کمتر شد.
برندها و مدلهای مطرح بازار ایران
- Nexans Solar Cable – فرانسه
- Helukabel PV1‑F – آلمان
- Pilar Solar – تولید داخل بر اساس استاندارد EN ۵۰۶۱۸
- LS Cable Korea – مقاوم در برابر گردوغبار و UV بالا
کابلهای داخلی جدید مانند Pilar Solar با استفاده از مس خالص و عایق XLPE توانایی رقابت با مدلهای اروپایی را پیدا کردهاند، با این تفاوت که خدمات پس از نصب گستردهتر ارائه میدهند.
اصول نصب صحیح
نصب کابل خورشیدی باید با رعایت چند اصل زنده انجام شود:
- مسیر کابل را دور از مناطق آبگیر یا سایه دائمی انتخاب کنید. دما و رطوبت متغیر میتواند فشار حرارتی ایجاد کند.
- از کانکتورهای MC4 اصل استفاده کنید تا اتصال مطمئن و ضدآب باشد.
- در مسیرهای طولانیتر از ۲۰ متر، از ترانک یا لوله محافظ استفاده شود.
- از کشیدگی بیش از حد کابل بپرهیزید؛ خم با زاویه کمتر از ۹۰ درجه میتواند رشتهها را خرد کند.
نگهداری و پایش دورهای
سیستم خورشیدی مانند یک موجود زنده نیاز به چکآپ دارد. هر شش ماه یکبار باید کابلها از نظر:
- عدم تغییر رنگ یا پوسته شدن،
- اطمینان از عدم شلشدگی اتصالها، و
- بررسی مقدار افت ولتاژ واقعی بین پنل و اینورتر
بازبینی شوند.
در پروژهای در اصفهان، تنها با تمیزکردن سطح کانکتورها و محکمکردن ترمینالها، راندمان سیستم از ۸۶٪ به ۹۲٪ افزایش یافت ما در الکتریکی زندی همواره در تلاش هستیم تا بهترین خدمات را به شما عزیزان ارائه دهیم.
پرسشهای متداول
۱. آیا استفاده از کابل برق معمولی در سیستم خورشیدی مجاز است؟
خیر. کابلهای برق معمولی فاقد مقاومت UV و ساختار DC‑محور هستند و در کمتر از دو سال دچار ترک یا سوختگی میشوند.
۲. کابل PV1‑F چیست؟
این یک نوع کابل مخصوص سیستمهای فتوولتائیک است که طبق استاندارد EN ۵۰۶۱۸ ساخته میشود؛ مقاوم در برابر UV، حرارت، و آتش.
۳. آیا قطر بالاتر کابل همیشه بهتر است؟
نه الزاماً. قطر زیاد هزینه را بالا میبرد و در فواصل کوتاه ضرورت ندارد. باید طبق محاسبه دقیق جریان و افت ولتاژ تصمیم گرفته شود.
۴. طول عمر کابل خورشیدی چند سال است؟
در شرایط نصب استاندارد حداقل ۲۵ سال، و در پروژههای محافظتشده حتی تا ۳۰ سال.
۵. تفاوت کابل AC و DC در چیست؟
در جریان DC، تغییر جهت ندارد، بنابراین خوردگی الکتروشیمیایی در هادی بیشتر است؛ برای همین کابل خورشیدی دارای قلع برای جلوگیری از زنگزدگی است.
۶. بهترین سایز کابل برای سیستم ۵ کیلووات چیست؟
معمولاً بین پنلها ۴ mm² و بین پنل تا اینورتر ۶ mm²، بسته به فاصله و جریان دقیق.