A DC oldali feszültségesés nem valami „papíron jól mutató” számítás, hanem nagyon is gyakorlati kérdés. Amikor a tetőn a napelemek megtermelik az energiát, az inverterig el is kell jutnia. A vezeték viszont nem tökéletes: van ellenállása, és ez ellenállás miatt egy kis feszültség elvész. Ez az elveszett feszültség hővé alakul , vagyis veszteség.
Ha ez a veszteség túl nagy, akkor nemcsak a hatásfok romlik, hanem a kábel és a csatlakozók is jobban melegednek. Hosszú távon ez gyorsabb öregedést, lazuló kötéseket, akár kontaktproblémákat is jelenthet. Ezért kell a DC oldali kábelt tudatosan méretezni, nem csak „érzésre”.
A gyakorlatban a cél az, hogy a DC oldali feszültségesés maradjon 1–2% alatt. Ez nem kőbe vésett törvény, hanem bevált szakmai irányelv. Ennél nagyobb érték már indokolatlan veszteséget jelent.
Mit jelent a feszültségesés a gyakorlatban?
A számítás nem bonyolult, és szerelői szinten bőven elég az egyszerűsített képlet. Rézvezeték esetén használható:
ΔU = 2 × L × I × 0,0175 / A
ahol
L = egyirányú kábelhossz méterben
I = string üzemi áram (A)
A = keresztmetszet (mm²)
0,0175 = a réz fajlagos ellenállása
Nagyon fontos: a DC kör oda-vissza vezetékből áll, ezért a képletben szerepel a 2 × L. Ha az inverter 25 méterre van a mezőtől, akkor valójában 50 méter vezetékkel számolunk.
A százalékos feszültségesés kiszámítása így történik:
ΔU% = (ΔU / U_string) × 100
Nézzünk egy valós példát
Tegyük fel, hogy egy string üzemi árama 10,5 A. A tető és az inverter közötti távolság 25 méter, a kábel 4 mm² keresztmetszetű, a string üzemi feszültsége pedig 350 V.
Először kiszámoljuk a feszültségesést:
ΔU = 2 × 25 × 10,5 × 0,0175 / 4
ΔU ≈ 4,6 V
Ez azt jelenti, hogy a 350 V-ból körülbelül 4,6 V „elveszik” a kábelen.
Most nézzük meg százalékban:
ΔU% = (4,6 / 350) × 100
ΔU% ≈ 1,3%
Ez teljesen elfogadható érték. Ilyen paraméterek mellett a 4 mm² megfelelő választás.
Mi történik, ha vékonyabb kábelt használunk?
Ha ugyanebben a helyzetben 2,5 mm²-es kábelt tennénk be, a feszültségesés már nagyjából 2% fölé kerülne. A rendszer működne, de:
- nagyobb lenne az energiaveszteség,
- jobban melegedne a vezeték,
- hosszú távon kevésbé lenne üzembiztos.
Itt jön be a józan gondolkodás: a kábel ára eltörpül az inverter és a panelek költsége mellett, viszont a veszteség minden napsütéses órában jelentkezik. Ha a távolság nagyobb, érdemes inkább vastagabb keresztmetszetben gondolkodni.
Amit szerelőként érdemes fejben tartani
Nem kell minden munkánál részletes számolást végezni, de a logikát érteni kell. A feszültségesés három tényezőtől függ: az áramtól, a vezetékhossztól és a keresztmetszettől. Ha a távolság nő vagy az áram magas, akkor a keresztmetszetet is növelni kell.
A leggyakoribb hiba az, hogy csak az áram alapján választanak kábelt, a hossz figyelembevétele nélkül. Ugyanilyen tipikus hiba az oda-vissza hossz elfelejtése. A rendszer ettől még működhet, de nem optimálisan.
