Skip to content Skip to sidebar Skip to footer

Güneş Enerji Sistemlerinde Kablolama

Güneş paneli kablolaması, GES projelerindeki en temel tasarım konularından biridir. Doğru güç derecesine sahip invertörü seçebilmek ve sistemin maksimum potansiyelinde çalıştığından emin olabilmek için kablolama yapısı son derece önemlidir. Güneş panellerinden geçen akım ve oluşan voltaj değerleri ve güç çıkışının belirlenebilmesi için GES kablolama işleminin doğru yapılması gerekmektedir.

GES Kablolama ile ilgili Temel Bilgiler

GES kablolama sisteminin en temel bileşeni kablolardır. Konut ve ticari güneş enerjisi tesisatlarında kullanılan iki yaygın iletken malzeme bakır ve alüminyumdur. Genel olarak güneş paneli kablolarının (solar kablo) UV (ultraviyole) ışığa, aşırı sıcaklıklara ve hava koşullarına karşı dayanıklı olması gerekir. Solar kablolar, güneş panellerini ve bir fotovoltaik sistemin diğer elektrik bileşenlerini birbirine bağlamaktadır. Bir güneş paneli kurulumunun kablolanması için kullanılan malzemeye ilişkin özel gereksinimler, bölgedeki elektrik kurulumlarını düzenleyen ulusal ve/veya yerel elektrik yasalarında verilmektedir. Bölgedeki ana şebekenin elektrik dağıtım prensibi, voltaj değerleri, çalışma frekansı vs solar kablolamanın doğru bir şekilde yapılabilmesi için önem arz etmektedir.

Solar kablolar katı veya örgülü olabilmektedir. Örgülü teller, telin esnek olmasını sağlayan birçok küçük telden oluşur. Bu tipteki kablolar daha büyük boyutlar için önerilmektedir. Akım, telin dışından akma eğiliminde olduğundan daha fazla tel yüzeyi olduğu için örgülü teller daha iyi iletkenliğe sahiptir.

Güneş enerjisi sistemlerinin kablolalamasındaki bir diğer önemli ekipman bağlantı kutusudur. Bu kutular güneş panelinin arkasına takılı olarak birkaç önemli fonksiyona hizmet eder. Bağlantı kutusu genellikle güneş panelinin gözden kaçan bir parçasıdır. Genellikle, bir güneş enerjisi modülünün arka tarafına önceden monte edildiğincen sistemi kuran elemanlar panelleri bağlayana kadar buna pek dikkat etmezler. Bir bağlantı kutusunda, gücün bir yönde akmasını sağlayan ve panellere geri beslenmesini önleyen baypass diyotları bulunur (Diyot, bir güç akışına izin veren bir ağ geçididir). Her güneş paneli dizisi bir diyot tarafından korunmaktadır. Güneş panelinin bir kısmı gölgelenirse, bu dizi elektrik akışını tersine çevirerek güç tüketmek isteyecektir. Bağlantı kutusunun içindeki diyotlar bunun olmasını engeller.

Bir bağlantı kutusunun kullanılmasıyla, genellikle dizinin diğer güneş panellerine bağlanmak için MC4 ve MC5 gibi kablolar kullanılır. İyi bir bağlantı kutusu, kablolarda korozyon seviyesini minimumda tutmalı veya önlemelidir. Güneş enerjisi modülleri satın alırken, bağlantı kutularının IP derecesini kontrol etmek önemlidir; zira suya dayanıklı değillerse kısa devre yapabilir ve ona bağlı tüm güneş modülleri serisine zarar verebilir.

Modern güneş modüllerinde, kablolamayı çok daha basit ve hızlı hale getirdikleri için genellikle MC4 tip konektörler kullanılmaktadır. Konektörler, birbirine oturmak üzere tasarlanmış hem erkek hem de dişi tiplerde olmaktadır. Bu konektörler uluslararası elektrik sistemş gerekliliklerini karşılamakta ve genellikle UL sertifikalı olmaktadır. Ayrıca elektrik sistemş denetçilerinin tercih ettikleri bağlantı yöntemidir. MC4 konnektörleri, kilitleme mekanizması sayesinde fişten çekilmezler ve dış ortamlar için çok uygundur. Konektörlerin ayrılabilmesi için özel bir MC4 kilit açma aracı gerekmektedir.

GES Kablolama Seri ve Paralel Bağlantılar

Güneş panelleri seri bağlandığında panellerin voltajı birbirine eklenir, ancak amper değeri aynı kalır. Örneğin, anma gerilimi 50 volt ve anma amperi 5 amper olan iki güneş panelini seri olarak bağlarsanız, serinin gerilimi 100 volt olurken, amper değeri 5 amperde kalır. Panelleri seri hale getirmek, dizinin voltajının artmasını sağlar. Bu önemlidir, çünkü invertörin düzgün çalışması için bir güneş enerjisi sisteminin belirli bir voltajda çalışması gerekir. Bu sayede invertörün çalışma voltajı gereksinimlerini karşılamak için güneş panellerini seri bağlamak gerekebilir.

Paralel kablolama, invertörün çalışma voltajı limitlerini aşmadan enerji üreten daha fazla güneş paneline sahip olmayı mümkün kılar. İnvertörlerin ayrıca amper sınırlamaları vardır, bu da güneş panellerini paralel bağlayarak karşılanabilir. Bir serideki bir panelin bağlantısında bir sorun varsa, tüm devre başarısız olur; fakat bir paralel devredeki arızalı panel veya gevşek kablo, geri kalan güneş panellerinin üretimini etkilemeyecektir. Uygulamada güneş panellerinin nasıl kablolanacağı genelliklle kullanılan invertörün tipine bağlıdır.

Teoride paralel kablolama, birçok elektrik uygulaması için daha iyi bir seçenektir; çünkü panellerden biri arızalı olsa bile panellerin sürekli çalışmasına izin verir. Ancak tüm uygulamalar için her zaman en iyi seçim değildir. Ayrıca invertörün çalışması için belirli voltaj değerine ihtiyaç vardır. Güneş enerjisi projesinin en iyi performansı göstermesi için kritik bir voltaj ve amper dengesine ulaşılması gerekir. Bu nedenle günümüzdeki modern GES projelerinde hem seri hem de paralel bağlantılardan oluşan bir hibrit kablolama sistemi kullanılmaktadır.

Leave a comment