Solar kablo kesiti hesabı, güneş enerjisi sistemlerinde enerji kaybını en aza indirgeyerek verimliliği artırmak ve sistemin güvenli bir şekilde çalışmasını sağlamak için önemlidir. Bu hesaplama, genellikle sistemin maksimum akım değeri, kablonun uzunluğu ve kabul edilebilir enerji kaybı yüzdesi gibi faktörler dikkate alınarak yapılır. Aşağıda, solar kablo kesiti hesaplama sürecinin temel adımları açıklanmaktadır:
1. Maksimum Akım Değerinin Belirlenmesi
İlk adım, sistemin maksimum akım değerini (Imax) belirlemektir. Bu değer, genellikle güneş paneli üreticisinin veri sayfasından veya sistem tasarım belgelerinden elde edilir. Maksimum akım değeri, kablonun taşıması gereken maksimum elektrik akımını ifade eder ve amper (A) birimi ile ifade edilir.
2. Kabul Edilebilir Enerji Kaybı Yüzdesinin Belirlenmesi
Solar enerji sistemlerinde, kablonun uzunluğu boyunca meydana gelen enerji kaybı kaçınılmazdır. Ancak, bu kaybın sistem verimliliği üzerinde minimal etki yapması için belirli bir yüzde değerinin altında tutulması önemlidir. Genellikle, kabul edilebilir enerji kaybı yüzdesi olarak %2 ila %5 arasında bir değer seçilir.
3. Kablo Uzunluğunun Hesaplanması
Kablo uzunluğu, güneş panelinden enerji sisteminin diğer bileşenlerine (örneğin, invertöre veya akü bankasına) kadar olan mesafeyi ifade eder. Bu uzunluk, toplam kablo uzunluğu hesaplamasında gidiş ve dönüş mesafesi olarak dikkate alınmalıdır.
4. Kesit Hesaplama Formülü
[ A = \frac{2 \cdot L \cdot I \cdot \rho}{V \cdot \Delta V} \]
- A: Kablo kesit alanı (mm2)
- L: Kablo uzunluğu (metre)
- I: Maksimum akım değeri (amper)
- ρ: Kablo malzemesinin özgül direnci (Ω · mm2/m), örneğin bakır için yaklaşık 0.017, alüminyum için 0.028
- V: Sistem voltajı (volt)
- ΔV: Kabul edilebilir voltaj düşüşü (volt), genellikle sistem voltajının belirli bir yüzdesi olarak ifade edilir
5. Solar Kablo Kesit Hesaplama Örneği
Örnek hesaplama için verilen değerlerle, solar kablo kesiti yaklaşık olarak 0.59 milimetrekare olarak hesaplanmıştır. Ancak, piyasada bulunan standart kablo kesitleri dikkate alındığında, bu değere en yakın standart kesit değeri genellikle 0.75mm2 veya 1.00‘dir. Güvenlik ve uzun vadeli performansı göz önünde bulundurarak, 1.00 kesit değerine sahip bir kablo seçimi yapmak daha uygun olacaktır. Bu, sistemdeki enerji kaybını minimize ederken aynı zamanda kablo üzerindeki olası ısınmayı da önleyecektir.
# Örnek solar kablo kesiti hesaplama
# Verilenler
L = 30 # Kablo uzunluğu (metre)
I = 10 # Maksimum akım değeri (amper)
rho = 0.017 # Bakır kablo için özgül direnç (Ω·mm²/m)
V = 24 # Sistem voltajı (volt)
Delta_V_yuzde = 3 # Kabul edilebilir voltaj düşüşü yüzdesi
# Kabul edilebilir voltaj düşüşü (volt)
Delta_V = V * (Delta_V_yuzde / 100)
# Kablo kesit alanı hesaplama formülü
A = (2 * L * I * rho) / (V * Delta_V)
A
Sonuç: 0.5902777777777778