La maggior parte delle persone si concentra su pannelli solari e inverter quando costruisce un sistema fotovoltaico. I cavi? Sono solo fili, giusto? Sbagliato. I guasti ai cavi causano più tempi di inattività del sistema di quanto ci si potrebbe aspettare e la loro sostituzione non è economica o facile una volta completata l'installazione.

Dopo 15 anni nel settore dei cavi, abbiamo visto cosa funziona e cosa no. Ecco cosa conta davvero per
solar cable longevity.

La qualità dei materiali fa la differenza

Materiali isolanti

XLPO (polietilene reticolato) costa più in anticipo ma si ripaga nel tempo. L'isolamento in PVC più economico si rompe rapidamente sotto l'esposizione ai raggi UV: abbiamo visto cavi in PVC di 5 anni che sembrano avere 20 anni.

Anche le miscele di polimeri contano. I produttori di qualità aggiungono stabilizzatori UV e antiossidanti durante la produzione. Questi additivi non sono visibili, ma raddoppiano o triplicano la durata del cavo in condizioni reali.

Scelta del conduttore

Il rame rimane il re per la conduttività e la resistenza alla corrosione. Il rame stagnato aggiunge un altro strato di protezione, specialmente nelle zone costiere. Abbiamo tirato cavi in rame stagnato di 20 anni che sembravano ancora nuovi all'interno.

L'alluminio funziona per installazioni più grandi in cui il peso è importante, ma richiede un'installazione più attenta. I punti di connessione sono dove i cavi in alluminio in genere falliscono per primi.

Strati di protezione

I composti ignifughi prevengono la diffusione del fuoco. Le formulazioni a basso fumo riducono le emissioni di gas tossici. Queste caratteristiche sembrano inutili finché non ne hai bisogno, quindi salvano vite e proprietà.

Condizioni ambientali che uccidono i cavi

Ciclismo di calore e temperatura

Le installazioni sul tetto raggiungono gli 85C in estate, quindi scendono a -20C in inverno. Questa costante espansione e contrazione rompe i materiali isolanti inferiori. Abbiamo misurato questo ciclo nelle installazioni in Arizona: è brutale.

I cavi neri assorbono più calore di quanto si pensi. Un cavo nero al sole diretto corre 15-20C più caldo della temperatura ambiente. Quel calore invecchia l'isolamento esponenzialmente più velocemente.

Radiazione UV

L'UV rompe le catene polimeriche. È così semplice. Senza un'adeguata resistenza ai raggi UV, le guaine dei cavi diventano fragili e si incrinano entro 3-5 anni. Una volta avviata la fessurazione, l'umidità entra e il cavo è finito.

Testiamo la resistenza ai raggi UV utilizzando camere meteorologiche accelerate. 2.000 ore di test equivalgono a circa 10 anni di esposizione al sole in Florida. I cavi di qualità superano facilmente questo test.

Acqua e umidità

L'acqua uccide i sistemi elettrici. Anche quantità microscopiche causano problemi nel tempo. Le installazioni costiere affrontano la nebbia salina che penetra nelle fessure più piccole. Le installazioni nel deserto affrontano oscillazioni estreme di umidità durante i cambiamenti climatici stagionali.

I pressacavi adeguati e la sigillatura contano più di quanto la maggior parte degli installatori si renda conto. Abbiamo rintracciato i guasti del sistema fino a $5 pressacavi che non erano sigillati correttamente.

Pratiche di installazione che contano

Raggio di curvatura

Ogni cavo ha un raggio di curvatura minimo - di solito 10 volte il diametro del cavo. Supera questo e danneggi la struttura interna in modo permanente. Il danno potrebbe non presentarsi per anni, ma si presenterà.

Utilizzare supporti per cavi adeguati ogni 50 cm per le piste verticali, ogni 100 cm per le piste orizzontali. I cavi appesi sotto il proprio peso alla fine falliscono nei punti di supporto.

Protezione fisica

I roditori causano più danni ai cavi che alle intemperie in alcune regioni. Abbiamo visto intere installazioni distrutte dagli scoiattoli in sei mesi. Il condotto resistente ai raggi UV costa denaro in anticipo ma impedisce costose chiamate di servizio in seguito.

Bordi affilati tagliano i cavi durante l'installazione e nel tempo attraverso il movimento termico. Installare la protezione dei cavi ovunque i cavi passino attraverso bordi metallici o superfici ruvide.

Connessioni

Le connessioni allentate generano calore. Il calore distrugge l'isolamento. Utilizzare specifiche di coppia adeguate e controllare le connessioni durante la messa in servizio. Un connettore da $2 che fallisce può spegnere un sistema da megawatt.

Fattori di stress elettrico

Livelli di tensione

I sistemi a 1500 V CC spingono l'isolamento ai suoi limiti. Tensioni più elevate significano pareti isolanti più spesse e un migliore controllo di qualità durante la produzione. Non utilizzare cavi da 1000 V su sistemi da 1500 V: il margine di sicurezza scompare.

I fulmini e i transitori di commutazione creano picchi di tensione ben al di sopra dei normali livelli operativi. La messa a terra e la protezione dalle sovratensioni adeguate aiutano, ma l'isolamento dei cavi subisce comunque i colpi.

Caricamento corrente

I cavi sottodimensionati generano calore attraverso le perdite di resistenza. Questo calore invecchia rapidamente l'isolamento e spreca energia. Un cavo da 2,5 mm ² che trasporta continuamente 20 A non durerà 25 anni - potrebbe non durare 10.

Calcola correttamente la temperatura ambiente. Le installazioni sul tetto spesso vedono temperature ambiente di 50 ° C, non i 30 ° C utilizzati nei calcoli standard.

Manutenzione e monitoraggio

Ispezioni regolari

L'ispezione visiva rileva precocemente i problemi. Cerca scolorimento, crepe, danni agli animali e corrosione del connettore. Pianifica le ispezioni due volte l'anno: la primavera e l'autunno funzionano meglio.

L'imaging termico trova le connessioni calde prima che si guastino completamente. Una telecamera termica da $500 può impedire l'arresto del sistema da $50.000.

Pulizia e manutenzione

Polvere e detriti intrappolano il calore e l'umidità. Pulire i cavi durante i programmi di pulizia dei pannelli. Rimuovere la vegetazione che cresce intorno alle installazioni montate a terra.

Controllare regolarmente i supporti e le fascette dei cavi. A volte i raggi UV degradano le fascette in plastica più velocemente dei cavi stessi.

Norme e test

Requisiti di certificazione

IEC 62930 e EN 50618 stabiliscono standard globali per i cavi solari. Questi non sono suggerimenti: sono requisiti minimi sviluppati dall'analisi dei guasti del mondo reale.

I test TÜV e UL convalidano le affermazioni del produttore. Non fidarti dei cavi senza un'adeguata certificazione di terze parti. La documentazione costa denaro, ma rappresenta test e verifiche reali.

Garanzia Realtà

Le garanzie di 25 anni presuppongono condizioni ideali che raramente esistono nella realtà. Leggere attentamente i termini di garanzia: molti escludono danni ai raggi UV, danni ai roditori ed errori di installazione.

I buoni produttori sostengono i loro prodotti anche quando i termini di garanzia non si applicano rigorosamente. I produttori poveri utilizzano esclusioni di garanzia per evitare responsabilità.

La linea di fondo

Cavo solare
La vita dipende dalla qualità del materiale, dall'esposizione ambientale, dalla qualità dell'installazione e dalle pratiche di manutenzione che lavorano insieme. I cavi economici costano di più a lungo termine attraverso tassi di guasto e tempi di fermo del sistema più elevati.

In KUKA Cable, abbiamo imparato queste lezioni attraverso decenni di esperienza sul campo e test approfonditi. I nostri cavi superano regolarmente la durata di 25 anni perché controlliamo ogni aspetto della progettazione e della produzione.

Scegli i tuoi cavi in base alle tue specifiche condizioni di installazione, non solo al prezzo. La differenza tra un cavo di 15 anni e un cavo di 30 anni spesso si riduce a spendere qualche dollaro in più per metro in anticipo.