Jaki kabel do fotowoltaiki? Przekrój przewodu i inne kryteria

Wybór odpowiedniego kabla do fotowoltaiki może wydawać się mało istotnym szczegółem, zwłaszcza gdy uwagę inwestorów zwykle przyciągają atrakcyjne ceny paneli czy falowników. Jednak w rzeczywistości przewody są równie ważne, co inne elementy instalacji PV. Od nich zależy nie tylko sprawne przesyłanie energii, ale również bezpieczeństwo całego systemu, a nawet Twoje przyszłe oszczędności.

Jaki kabel do fotowoltaiki wybrać? Jak określić właściwy przekrój przewodu? Czym kierować się przy wyborze kabli fotowoltaicznych? W tym artykule krok po kroku wyjaśnimy Ci, na co szczególnie zwrócić uwagę, by instalacja pracowała sprawnie i bezpiecznie przez długie lata – zarówno na zewnątrz, jak i wewnątrz budynków.

Przewody do fotowoltaiki – kable solarne w instalacji PV

Przewody pełnią w instalacjach fotowoltaicznych podobną funkcję jak żyły w ludzkim organizmie – doprowadzają energię tam, gdzie jest potrzebna. Ich wybór jest szczególnie istotny, ponieważ nieprawidłowo dobrane kable mogą nie tylko ograniczać wydajność paneli, ale także zwiększać ryzyko awarii, a nawet pożaru.

Warto wiedzieć, że instalacje fotowoltaiczne wykorzystują kilka rodzajów przewodów, w zależności od tego, którą część systemu obsługują:

1. Przewody do łączenia poszczególnych modułów – są to krótkie odcinki kabli zakończone konektorami (najczęściej typu MC4). Powinny być szczególnie odporne na promieniowanie UV, wilgoć oraz uszkodzenia mechaniczne, ponieważ na dachach lub w miejscach otwartych są stale narażone na działanie niekorzystnych warunków atmosferycznych.
2. Kable do łączenia ciągów modułów (stringów) – mają większą długość niż przewody między pojedynczymi panelami, często sięgającą nawet kilkudziesięciu metrów. Dobór przekroju kabla na tym etapie musi uwzględniać całkowitą długość obwodu oraz natężenie prądu Impp (maksymalne natężenie prądu przy maksymalnej mocy paneli). Zbyt cienkie przewody spowodują dopuszczalne straty napięcia, ograniczając efektywność instalacji PV.
3. Kable doprowadzające prąd z paneli do falownika – to najdłuższe przewody w całej instalacji, które nierzadko osiągają długość kilkudziesięciu lub nawet kilkaset metrów, szczególnie w większych instalacjach gruntowych. Ponieważ pracują pod wysokim napięciem i przy dużych obciążeniach, najczęściej wykonano przewód o większym przekroju niż w przypadku przewodów łączących poszczególne moduły. Te kable charakteryzują się wysoką odpornością izolacji i są przystosowane do układania zarówno na zewnątrz, jak i wewnątrz budynków.

Aby Twój system fotowoltaiczny działał niezawodnie, musisz nie tylko dobrać odpowiednie parametry paneli czy falownika, ale także zwrócić szczególną uwagę na oferowane kable solarne. W kolejnych sekcjach omówimy normy, które regulują ich stosowanie oraz wyjaśnimy, dlaczego przekrój kabla fotowoltaicznego ma aż tak istotne znaczenie.

Normy PN EN 50618:2015-03 i PN-EN 60228:2007 – co to takiego?

Wybierając kable do fotowoltaiki, często można spotkać się z oznaczeniami różnych norm – np. PN EN 50618:2015-03 czy PN-EN 60228:2007. Dla wielu inwestorów brzmią one dość tajemniczo, jednak ich znajomość jest kluczowa, aby zakupione przewody były bezpieczne, trwałe i zgodne z obowiązującymi przepisami.

Norma PN EN 50618:2015-03 definiuje szczegółowe wymagania dotyczące przewodów stosowanych po stronie stałoprądowej (DC) instalacji PV. Określa, jakie parametry izolacji powinny mieć kable solarne, by sprostały trudnym warunkom atmosferycznym – zwłaszcza odporności na promieniowanie UV, wilgoć czy skrajne temperatury. Co więcej, przewody zgodne z tą normą muszą być wykonane z izolacji usieciowanej, bezhalogenowej, emitującej minimalną ilość toksycznych gazów podczas ewentualnego pożaru.

Z kolei norma PN-EN 60228:2007 odnosi się do konstrukcji samych żył przewodów. Klasyfikuje ona przewody według giętkości żył, co jest istotne z punktu widzenia montażu i późniejszej eksploatacji instalacji PV. Wyróżnia kilka klas:

• Klasa 1 – jednodrutowe, sztywne przewody stosowane głównie w instalacjach układanych na stałe,
• Klasa 2 – wielodrutowe, ale nadal stosunkowo sztywne żyły, również przeznaczone do instalacji stałych,
• Klasa 5 – żyły giętkie, ułatwiające instalację w bardziej skomplikowanych miejscach,
• Klasa 6 – żyły bardzo giętkie, przeznaczone do układania w trudnych warunkach montażowych, gdy wymagana jest szczególna elastyczność.

W praktyce, w instalacjach fotowoltaicznych zaleca się stosowanie przewodów o giętkich żyłach klasy 5 lub bardzo giętkich klasy 6, które minimalizują ryzyko uszkodzeń mechanicznych podczas montażu oraz zapewniają większą trwałość eksploatacyjną.

Przestrzeganie powyższych norm gwarantuje bezpieczeństwo instalacji, zgodność z wymogami prawnymi oraz długą żywotność przewodów solarnych.

Dlaczego przekrój kabla fotowoltaicznego jest tak ważny?

Można by pomyśleć, że przewód elektryczny to po prostu kawałek miedzianego drutu w izolacji – ot, standardowy produkt jakich wiele. Jednak w instalacjach fotowoltaicznych wybór odpowiedniego przekroju kabla odgrywa kluczową rolę i bynajmniej nie chodzi tu o nadmiar ostrożności.

Przekrój przewodu fotowoltaicznego ma bezpośredni wpływ na dwie kluczowe kwestie:

• Dopuszczalne natężenie prądu – czyli ilość energii elektrycznej, którą przewód może bezpiecznie przesłać bez przegrzania. Przewody o zbyt małym przekroju w stosunku do generowanego prądu mogą ulegać niebezpiecznemu przegrzewaniu, a w skrajnych przypadkach nawet doprowadzić do awarii czy pożaru instalacji.
• Spadek napięcia – czyli utrata energii elektrycznej podczas przesyłania prądu z paneli do falownika. Im cieńszy przewód i dłuższa odległość, tym większe straty, co może znacznie obniżyć efektywność całego systemu. Fachowcy rekomendują, by maksymalny spadek napięcia nie przekraczał 1%, co pozwala na efektywną pracę instalacji przy minimalnych stratach energetycznych.

Podczas wyboru odpowiedniego przekroju przewodu warto wziąć pod uwagę:

• Moc instalacji fotowoltaicznej – większa moc instalacji wiąże się z wyższym natężeniem prądu, a to wymusza stosowanie przewodów o większym przekroju.
• Odległość między panelami a falownikiem – im większa całkowita długość obwodu elektrycznego, tym większy powinien być przekrój kabla, aby ograniczyć wspomniane straty napięcia.
• Warunki montażowe – przewody instalowane na zewnątrz powinny charakteryzować się odpowiednią izolacją, ale też dobranym przekrojem, zapewniającym trwałość i odporność na zmienne warunki atmosferyczne, w tym promieniowanie UV oraz wilgoć.

Błędny dobór przekroju kabla to w praktyce ryzyko zwiększonych strat finansowych oraz pogorszenia bezpieczeństwa instalacji. Dobierając przewód zgodnie z powyższymi kryteriami, masz gwarancję, że Twój system PV będzie działał efektywnie, bezpiecznie i bez zbędnych problemów przez długie lata.

Nie tylko przekrój – jakie cechy kabla solarnego są równie istotne?

Choć wiele mówi się o tym, jak istotny jest dobór odpowiedniego przekroju kabla, warto wiedzieć, że to zaledwie część sukcesu. Przewody fotowoltaiczne pracują w bardzo wymagających warunkach, dlatego ich jakość musi być wysoka na wielu innych poziomach. Jakie dodatkowe cechy powinien mieć przewód solarny?

Odporność na UV i warunki atmosferyczne

Przewody instalacji PV są stale narażone na działanie promieniowania UV, wilgoci oraz skrajnych temperatur. Aby zapewnić im długą żywotność, izolacja powinna być wykonana z materiałów odpornych na starzenie, np. polietylenu usieciowanego (XLPE). Taka izolacja nie kruszeje, nie pęka i zachowuje swoje właściwości nawet po wielu latach ekspozycji na słońce.

Materiał izolacji

W instalacjach fotowoltaicznych szczególnie polecane są przewody z izolacją bezhalogenową (np. XLPE). Ich zaletą jest niska emisja toksycznych gazów i ograniczone wydzielanie dymu podczas pożaru, co poprawia bezpieczeństwo zarówno na zewnątrz, jak i wewnątrz budynków.

Klasa giętkości żyły (PN-EN 60228)

Klasa giętkości żył przewodu wpływa na wygodę montażu i odporność na uszkodzenia mechaniczne. Do instalacji PV rekomendowane są przewody:

• klasy 5 (giętkie),
• klasy 6 (bardzo giętkie).

Dzięki nim można łatwo prowadzić kable w trudno dostępnych miejscach bez ryzyka uszkodzenia izolacji.

Odporność ogniowa

Bezpieczeństwo pożarowe wymaga stosowania przewodów, które minimalizują rozprzestrzenianie się ognia oraz emisję toksycznych gazów i dymu. Dlatego warto wybierać kable o oznaczeniach LSHF (Low Smoke Halogen Free), szczególnie przy układaniu instalacji wewnątrz budynków.

Certyfikaty i zgodność z normą PN-EN 50618:2015

Wybór przewodów certyfikowanych i zgodnych z normą PN-EN 50618:2015 gwarantuje ich odpowiednią jakość, trwałość oraz bezpieczeństwo użytkowania. Zawsze warto sprawdzić oznaczenia oraz certyfikaty producenta przed zakupem.

Jakość konektorów (np. MC4)

Dobrej jakości konektory, np. MC4, zapewniają szczelne, trwałe połączenie kabli. Solidne złącza eliminują ryzyko przegrzewania, iskrzenia oraz powstawania korozji, co wydłuża żywotność całej instalacji.

Jaki kabel do fotowoltaiki? Przekrój a moc instalacji

Dopasowanie przewodu do konkretnej mocy instalacji jest kluczowym etapem projektowania całego systemu PV. Przekrój kabla fotowoltaicznego musi być dobrany przede wszystkim do mocy instalacji, natężenia prądu oraz długości obwodu, aby ograniczyć straty energii i zapewnić bezpieczeństwo użytkowania. Jak to wygląda w praktyce? Poniżej znajdziesz praktyczne wskazówki dla najczęściej spotykanych wielkości instalacji fotowoltaicznych.

Kabel do fotowoltaiki 50 kW

Dla instalacji fotowoltaicznej o mocy około 50 kW zwykle stosuje się przewody o przekroju minimum 10 mm². Jest to spowodowane dużym natężeniem prądu oraz koniecznością ograniczenia spadków napięcia przy przewodach liczących często kilkadziesiąt metrów lub więcej.

Kabel do fotowoltaiki 20 kW

W przypadku instalacji o mocy około 20 kW rekomenduje się użycie kabli o przekroju 6-10 mm². Ostateczny wybór zależy przede wszystkim od odległości paneli od falownika, a także długości całego obwodu elektrycznego.

Kabel do fotowoltaiki 15 kW

Dla instalacji 15 kW standardowo stosowane są przewody o przekroju 6 mm². Taki przekrój zapewnia bezpieczne warunki pracy, minimalizując straty energii nawet przy dłuższych odcinkach (kilkanaście metrów).

Kabel do fotowoltaiki 10 kW

Instalacje o mocy około 10 kW wymagają najczęściej przewodów o przekroju 4-6 mm². W praktyce stosowanie przewodów o większym przekroju jest uzasadnione, gdy falownik znajduje się dalej od modułów PV.

Kabel do fotowoltaiki 5 kW

W niewielkich instalacjach, np. o mocy 5 kW, zazwyczaj wystarczające są przewody o przekroju 4 mm². Tak dobrany przewód zapewnia dobrą przewodność oraz odpowiednio niski poziom strat energii.

Kabel do fotowoltaiki 2 kW

Małe instalacje, np. 2 kW (stosowane głównie przy mikroinstalacjach), najczęściej wymagają kabli o przekroju 2,5-4 mm². Niewielka moc oraz krótkie odległości (kilka metrów) pozwalają na stosowanie cieńszych przewodów bez ryzyka istotnych strat napięcia.

O czym jeszcze warto pamiętać, wybierając kable solarne?

Choć o przekroju i podstawowych cechach technicznych powiedziano już sporo, pozostaje jeszcze kilka praktycznych aspektów, które warto wziąć pod uwagę, aby Twoja instalacja fotowoltaiczna działała niezawodnie przez lata.

Marka producenta i jakość wykonania

Zwracaj uwagę nie tylko na atrakcyjne ceny, ale przede wszystkim na renomę producenta kabli solarnych. Kable od sprawdzonych producentów zazwyczaj lepiej odpowiadają obowiązującym normom, mają realne certyfikaty jakości, a ich parametry są zgodne z deklarowanymi.

Profesjonalny montaż przewodów

Podczas instalacji niezwykle istotne jest przestrzeganie zasad prawidłowego prowadzenia przewodów:

• Zachowanie odpowiedniego promienia gięcia – pozwala uniknąć uszkodzenia izolacji i żyły przewodu.
• Unikanie prowadzenia przewodów po ostrych krawędziach konstrukcji – minimalizuje ryzyko przetarć izolacji i późniejszych awarii.
• Stosowanie właściwych mocowań – zapewnia stabilność instalacji, eliminując ryzyko uszkodzeń mechanicznych, zwłaszcza na wietrznych dachach czy w otwartym terenie.

Oznakowanie przewodów

Warto także zadbać o jasne oznakowanie przewodów. Pozwala to na szybkie zidentyfikowanie poszczególnych obwodów fotowoltaicznych podczas przyszłych prac konserwacyjnych czy serwisowych. W praktyce przekłada się to na oszczędność czasu, pieniędzy oraz podnosi poziom bezpieczeństwa obsługi instalacji.

Stosując się do powyższych wskazówek, zyskujesz pewność, że zakupione przez Ciebie przewody będą prawidłowo pracować i zachowają swoje właściwości przez cały okres eksploatacji.