De juiste PV-kabels zijn een belangrijk onderdeel van een zonnestroominstallatie. Ze zorgen er niet alleen voor dat het systeem goed beschermd is en veilig werkt, maar hebben ook directe invloed op het rendement van het systeem. Zowel de lengte als de doorsnede van de PV-kabels zijn van groot belang. Leer over de belangrijkste functies!
PV-kabels: een overzicht van doorsnede en eigenschappen
Fotovoltaïsche kabels (PV-kabels) zijn essentieel voor de juiste en veilige werking van fotovoltaïsche systemen. Om vele jaren van gebruik en weersomstandigheden buiten te kunnen weerstaan, moeten PV-kabels bepaalde eigenschappen hebben die de veiligheid van mensen en het systeem waarborgen. Bovendien kan de juiste bekabeling van een PV-systeem de vermogensverliezen beperken. Een overzicht.
PV-kabels moeten aan deze eisen voldoen
PV-kabels, ook wel solar kabels genoemd, verbinden het fotovoltaïsche systeem met de omvormer en de omvormer met de teruglevermeter. Tussen de zonnepanelen worden ook kabels aangebracht. Deze zijn echter meestal al voorgemonteerd en hoeven alleen maar aangesloten te worden met de bijgeleverde stekkerverbindingen. De bedrading van een zonnesysteem is dus niet bijzonder ingewikkeld, maar moet wel vakkundig worden uitgevoerd.
Met name de fotovoltaïsche kabel naar de omvormer, die dus is aangesloten op het PV-systeem, staat bloot aan meer of minder extreme weersomstandigheden, afhankelijk van de locatie. De levensduur van een PV-systeem ligt tussen de 20 en 30 jaar. Gedurende deze tijd moeten de kabels temperatuurschommelingen en milieu-invloeden weerstaan, evenals technische en chemische belastingen. Technische normen geven aan welke fotovoltaïsche kabels extern kunnen worden geïnstalleerd:
- Tot 2015 specificeerde de PV1-F norm aan welke voorwaarden zonnekabels moesten voldoen. Toegestane kabels waren gemerkt met PV1-F.
- In 2015 verving de bijgewerkte EN 50618 norm de PV1-F norm. In overeenstemming met EN 50618 krijgen geschikte zonnekabels nu het label “H1Z2Z2-K”.
De etikettering van PV-kabels ontlast de consument bij het kiezen van de juiste kabels voor zonne-installaties. Ze hoeven niet langer alle eigenschappen van de kabels in detail te controleren. De zeer uitgebreide norm EN 50618 garandeert onder meer het volgende voor fotovoltaïsche bekabeling:
- De PV-kabels zijn weer-, slijtage- en UV-bestendig.
- Ze kunnen vrij verplaatsbaar, vrijhangend of vast geïnstalleerd zijn.
- Ze kunnen worden gebruikt in apparaten en installaties met beschermende isolatie en in potentieel explosieve omgevingen.
- Ze zijn goedgekeurd voor fotovoltaïsche bekabeling binnen en buiten en voor gebruik in industrie, handel en landbouw.
- Ze zijn zowel geschikt voor het bekabelen van zonnepanelen onderling als voor het verbinden van PV-systemen en omvormers of omvormers en teruglevermeters.
- De PV-kabels kunnen zowel in kabelgoten, buizen en onder pleisterwerk als in de grond worden gelegd.
- Ze zijn bestand tegen een maximale omgevingstemperatuur van 90 °C en een maximale geleidertemperatuur van 120 °C gedurende maximaal 20.000 uur.
- Hun levensduur is ontworpen voor 25 jaar.
Instructies voor het bedraden van een fotovoltaïsch systeem
Het is de moeite waard om aandacht te besteden aan de juiste bedrading van een PV-systeem. Vergeleken met de totale kosten van het systeem vormen de kosten voor de PV-kabels een vrij klein deel, maar ze kunnen bijdragen tot een aanzienlijke verhoging van de opbrengst van het systeem. Let op: Als je zelf fotovoltaïsche kabels wilt leggen, moet je nog steeds voldoen aan alle wettelijke voorschriften, vooral met betrekking tot elektrische installatie (trefwoord: Laagspanningsaansluitverordening) en brandbeveiliging.
Alle solar kabels moeten
- worden beschermd tegen dierenbeten door kabelgoten,
- worden beschermd tegen waterophoping op het dak of in regengoten,
- niet vast te zitten, en
- voor zover mogelijk niet boven het dak worden geïnstalleerd, omdat ze daar bijzonder aan het weer zijn blootgesteld.
Ook bij de keuze van PV-kabels zijn twee beslissingen belangrijk: de lengte en de doorsnede.
De juiste lengte voor PV-kabels
Het kiezen van de juiste lengte voor PV-kabels is belangrijk omdat te korte kabels permanent onder trekspanning staan, wat materiaalmoeheid kan veroorzaken. Kabels die te lang zijn en naar beneden hangen worden daarentegen voortdurend blootgesteld aan kleine bewegingen die in de loop der jaren tot slijtage kunnen leiden. Om dezelfde reden is het raadzaam om alle PV-kabels stevig vast te zetten met kabelbinders om ze zo stabiel mogelijk te houden. Belangrijk: In geen geval mogen PV kabels lussen vormen – dit levert brandgevaar op.
Het beste resultaat voor de prestaties van een PV-systeem wordt bereikt met een grote kabeldoorsnede en tegelijkertijd een zo kort mogelijke kabel. In de praktijk is het gebruik van lange kabels echter niet te vermijden, vooral tussen een PV-systeem op het dak en een omvormer, die zich vaak in de kelder van het huis bevindt. PV-kabels van 50 meter en meer zijn hier niet ongewoon. Daarom is het raadzaam om in elk geval de kabel tussen de omvormer en de teruglevermeter zo kort mogelijk te houden, vooral omdat hier het vermogensverlies het grootst is als de PV-kabel te lang is.
De juiste doorsnede kiezen voor PV-kabels
De doorsnede van een zonnekabel is van grote invloed op de opbrengst van een PV-systeem. Het is raadzaam een zo groot mogelijke doorsnede te kiezen, ook al zijn kabels met een grotere doorsnede duurder. Zonnekabels met 6 mm² zijn gebruikelijk. Er zijn echter ook smalle kabels met 4 mm² of bijzonder dikke zonnekabels met 10 mm² op de markt. Meestal wordt aan de gelijkstroomzijde (tussen het systeem en de omvormer) gekozen voor een zonnekabel met een kabeldoorsnede van 6 mm² of 4 mm², terwijl de (meestal veel kortere) kabel aan de wisselstroomzijde wat dikker is.
In totaal mag het vermogensverlies door de PV-kabel niet meer dan 1 % bedragen. Het vermogensverlies kan als volgt worden berekend:
Voor koperkabel:
PV (verlies in volt) = (2 × L × I²) ÷ (56 × Q)
PV% (verlies in procenten) = PV × 100 % ÷ P
Voor aluminium kabels:
PV (verlies in volt) = (2 × L × I²) ÷ (38 × Q)
PV% (verlies in procenten) = PV × 100 % ÷ P
Daarbij geldt:
L = kabellengte in meters
I = stroom in ampère
Q = doorsnede van de kabel in mm²
P = totaal vermogen van de string in watt
Tip: Je kunt op internet verschillende calculators vinden voor de doorsnede van PV-kabels. Extrapoleer het vermogensverlies naar de verwachte levensduur van het PV-systeem van 20 jaar. Dan kun je beslissen in hoeverre de investering in een PV-kabel met een grotere doorsnede de moeite waard is.