Jaki kabel do fotowoltaiki? Dobór przekroju do mocy instalacji

W instalacjach fotowoltaicznych najwięcej uwagi poświęca się zwykle modułomi inwerterom. To oczywiście ważne elementy, ale o tym, czy system będzie działał niezawodnie przez lata zadecydują raczej… kable. Mają bezpośredni wpływ na bezpieczeństwo, wydajność i trwałość całej instalacji. Błędny dobór kabla do fotowoltaiki może skutkować utratą gwarancji producenta falownika lub paneli, co jest częstym problemem w praktyce. Jaki zatem kabel do fotowoltaiki wybrać?
Spis treści:
- Jakie są rodzaje kabli do fotowoltaiki?
- Jak dobrać przekrój kabli do instalacji PV?
- Jaki kabel do PV – miedź czy aluminium?
- Jaką izolację powinny mieć kable do fotowoltaiki?
- Gdzie podłączyć kabel od fotowoltaiki?
- Ile kosztują kable do fotowoltaiki?
- Gdzie kupić dobre kable do paneli fotowoltaicznych?
- FAQ – Najczęściej zadawane pytania o kable do fotowoltaiki
Jakie są rodzaje kabli do fotowoltaiki?
W instalacjach fotowoltaicznych stosuje się głównie dwa typy kabli:
- Po stronie DC są to kable solarne – elastyczne, odporne na warunki atmosferyczne i promieniowanie UV, łączące moduły PV z falownikiem. Jeśli instalacja jest blisko strefy przybrzeżnej, kable DC powinny być odporne też na ozon i mgłę solną.
- po stronie AC wykorzystuje się kable przystosowane do przesyłu prądu zmiennego, prowadzące energię do domowej instalacji lub sieci.
W praktyce najczęściej mamy do czynienia z następującymi kablami fotowoltaicznymi:
Kable DC:
- PV1-F – klasyczny, jednożyłowy kabel solarny odporny na promieniowanie UV i czynniki zewnętrzne, zgodny z normą PN-EN 50618,
- H1Z2Z2-K – nowocześniejsza wersja kabla PV1-F, o lepszej odporności chemicznej i wyższej klasie reakcji na ogień; ma również lepsze parametry w zakresie niskiej emisji dymu i toksyczności.
Kable AC:
- NYY – kabel ziemny stosowany po stronie AC, używany do przesyłu energii z falownika,
- YKY – kabel z izolacją PVC, również do zastosowań w instalacjach prądu zmiennego, odporny na uszkodzenia i warunki gruntowe.
Na czym polega różnica między kablami DC a AC w instalacji PV?
Główna różnica między kablami DC a AC w instalacji fotowoltaicznej polega na rodzaju prądu, jaki przewodzą, oraz na ich zastosowaniu w różnych odcinkach systemu.
Kable DC stosuje się między panelami fotowoltaicznymi a falownikiem – to nimi płynie prąd stały wytwarzany przez moduły PV. Pracują na wyższym napięciu i są stale narażone na zmienne warunki atmosferyczne, w tym promieniowanie, deszcz, śnieg czy wahania temperatury, muszą mieć bardzo wytrzymałą izolację i odporność na czynniki zewnętrzne. Zwykle są jednożyłowe, z podwójną izolacją, zgodne z normą PN EN 50618.
Kable AC z kolei prowadzą prąd zmienny – już po przekształceniu go w falowniku – do rozdzielnicy lub domowej instalacji elektrycznej. Najczęściej działają w bardziej stabilnych warunkach, np. wewnątrz budynku lub w ziemi. W zależności od trasy stosuje się typy takie jak YKY lub NYY, a liczba żył to zwykle 3 lub 5, przy zasilaniu jednofazowym lub trójfazowym.
Kable DC | Kable AC | |
---|---|---|
Przeznaczenie | Od paneli do falownika | Od falownika do sieci/domowej instalacji |
Napięcie | Prąd stały (DC) | Prąd zmienny (AC) |
Liczba żył | Zwykle jednożyłowe | Zwykle dwu- lub trzyżyłowe |
Izolacja | Wyższa odporność na UV i warunki zewnętrzne | Dostosowana do instalacji ziemnych lub wewnętrznych |
Normy | PN EN 50618 | Zależne od typu kabla (np. PN-E-90015) |
WAŻNE: W instalacji PV nie można stosować kabli AC zamiast DC i odwrotnie. Każdy typ kabla jest projektowany pod inne napięcia, warunki środowiskowe i obciążenia. Dobrze dobrane przewody gwarantują bezpieczeństwo, trwałość i zgodność z normami.
Normy PN EN 50618:2015-03 i PN-EN 60228:2007 - jakie zapisy regulują dobór kabla do fotowoltaiki?
Stosowanie odpowiednich kabli to nie tylko kwestia doboru modelu czy rodzaju izolacji — równie istotne jest, by przewody fotowoltaiczne i akcesoria do nich spełniały obowiązujące normy. Dzięki temu kabel poradzi sobie w wymagających warunkach pracy instalacji fotowoltaicznej.
Norma PN EN 50618:2015-03 określa szczegółowe wymagania dla jednożyłowych kabli solarnych — w tym parametry izolacji, odporność na UV, zmienne temperatury, wilgoć i działanie środków chemicznych. Kable zgodne z tą normą (np. PV1-F, H1Z2Z2-K) są dopuszczone do stosowania na zewnątrz, w bezpośrednim kontakcie z promieniowaniem słonecznym aż przez kilkadziesiąt lat.
Norma PN-EN 60228:2007 z kolei definiuje klasy elastyczności przewodników oraz ich rezystancję. Dzięki temu wiadomo, jak przewód będzie się zachowywał pod względem przewodzenia prądu i odporności na uszkodzenia mechaniczne.
Jak dobrać przekrój kabli do instalacji PV?
Dobór przekroju kabla w instalacji PV zależy głównie od trzech czynników: długości trasy kablowej, natężenia prądu oraz dopuszczalnych strat napięcia.
Typowe wartości przekrojów dla kabli DC:
- 4 mm 2,
- 6 mm 2,
- 10 mm 2,
Dla AC dobiera się je również z uwzględnieniem rodzaju obciążenia i zabezpieczeń.
WAŻNE: Im dłuższy odcinek kabla i wyższy prąd, tym większy powinien być przekrój żyły, aby ograniczyć spadki napięcia (zwykle nie więcej niż 1,5% po stronie DC i 1% po stronie AC).Wzór na przekrój kabla solarnego
Wzór na minimalny przekrój przewodu solarnego (prąd stały DC) ze względu na dopuszczalny spadek napięcia to:
S = (2 × L × I) / (γ × ΔU)
Gdzie:
- S – przekrój przewodu (mm2),
- L – całkowita długość obwodu (m),
- I – natężenie prądu (A),
- γ – współczynnik przewodności elektrycznej materiału (dla Cu: 56 m/(Ω·mm2); dla Al: 35 m/(Ω·mm2)),
- ΔU – dopuszczalny spadek napięcia (V).
Jak obliczyć przekrój kabla do instalacji fotowoltaicznej?
Żeby dobrać odpowiedni przekrój kabla do instalacji fotowoltaicznej, należy uwzględnić długość trasy, natężenie prądu oraz dopuszczalny spadek napięcia – te dane podstawia się do wzoru przedstawionego powyżej.
Przykład: dla kabla miedzianego o długości 25 m (czyli 50 m obwodu), prądzie 18 A i maksymalnym spadku napięcia 1,5 V, obliczony przekrój wynosi ok. 10,7 mm2, więc należy zastosować przewód o przekroju 10 mm2 lub większym.
Jaki kabel do PV – miedź czy aluminium?
W instalacjach fotowoltaicznych najczęściej stosuje się przewody miedziane, ale w niektórych przypadkach warto rozważyć aluminium. Oto krótkie porównanie:
Kabel miedziany (np. H1Z2Z2-K Cu)
- Lepsza przewodność – miedź przewodzi prąd o ok. 40% lepiej niż aluminium, więc przy tym samym przekroju ma mniejsze straty.
- Większa elastyczność – łatwiejszy montaż w ciasnych przestrzeniach.
- Lepsza odporność na utlenianie – miedź nie tworzy warstwy tlenków jak aluminium.
- Trwałość – idealny do instalacji PV na dachach, elewacjach i konstrukcjach naziemnych.
Kabel aluminiowy (np. NAYY, AXMK)
- Tańszy – koszt kabla może być nawet o 30–40% niższy niż miedzi.
- Większy przekrój wymagany – przy tej samej długości i obciążeniu trzeba dobrać większą średnicę niż dla Cu.
- Sztywniejszy – trudniejszy w montażu, szczególnie w puszkach i falowniku.
- Stosowany głównie po stronie AC – do długich tras ziemnych między falownikiem a rozdzielnią.
Do połączeń po stronie DC (moduły – falownik) zdecydowanie wybieraj miedź (np. H1Z2Z2-K). Po stronie AC, jeśli potrzebujesz obniżyć koszty na długich odcinkach – aluminium może być akceptowalne, ale wymaga odpowiedniego przekroju i końcówek.
Jaki kabel do fotowoltaiki 20kW?
Do instalacji fotowoltaicznej 20 kW stosuje się kable solarne H1Z2Z2-K 6–10 mm2 po stronie DC oraz kable YKY lub NYY 5×6 mm2 lub 5×10 mm2 po stronie AC, zależnie od długości trasy i prądu
Jaki kabel do fotowoltaiki 10kW?
Dla instalacji 10 kW zaleca się kable H1Z2Z2-K 6 mm2 po stronie DC oraz YKY lub NYY 5×4 mm2 lub 5×6 mm2 po stronie AC.
Jaki kabel do fotowoltaiki 6kW?
Do instalacji 6 kW stosuje się kable H1Z2Z2-K o przekroju 4–6 mm2 po stronie DC oraz YKY lub NYY 5×2,5 mm2 lub 5×4 mm2 po stronie AC.
Jaki kabel do fotowoltaiki 5kW?
Dla instalacji 5 kW odpowiednie będą kable H1Z2Z2-K 4 mm2 po stronie DC oraz YKY lub NYY 5×2,5 mm2 po stronie AC.
Jaki kabel do fotowoltaiki 4kW?
Do instalacji 4 kW najczęściej stosuje się kable H1Z2Z2-K 4 mm2 po stronie DC oraz YKY lub NYY 5×2,5 mm2 po stronie AC.
Jaki kabel do fotowoltaiki 2kW?
Dla instalacji 2 kW wystarczą kable H1Z2Z2-K 2,5–4 mm2 po stronie DC oraz YKY lub NYY 3×2,5 mm2 po stronie AC.
Jaki kabel do konkretnej mocy instalacji fotowoltaicznej - Tabela
Moc instalacji | Kabel DC | Kabel AC |
---|---|---|
20 kW | H1Z2Z2-K 6–10 mm2 | YKY lub NYY 5×6 mm2 lub 5×10 mm2 |
10 kW | H1Z2Z2-K 6 mm2 | YKY lub NYY 5×4 mm2 lub 5×6 mm2 |
6 kW | H1Z2Z2-K 4–6 mm2 | YKY lub NYY 5×2,5 mm2 lub 5×4 mm2 |
5 kW | H1Z2Z2-K 4 mm2 | YKY lub NYY 5×2,5 mm2 |
4 kW | H1Z2Z2-K 4 mm2 | YKY lub NYY 5×2,5 mm2 |
2 kW | H1Z2Z2-K 2,5–4 mm2 | YKY lub NYY 3×2,5 mm2 |
Jaką izolację powinny mieć kable do fotowoltaiki?
Zaleca się stosowanie kabli z podwójną izolacją, bezhalogenowych, wykonanych z tworzyw takich jak:
Izolacja kabli fotowoltaicznych DC musi być przystosowana do pracy w trudnych warunkach zewnętrznych (odporna na promieniowanie UV, zmienne warunki atmosferyczne, wilgoć oraz działanie środków chemicznych i ozonu - poznaj: Aspekty ochrony instalacji PV 50-150 kW na dachach istniejących budynków.
Poniżej zestawienie najpopularniejszych materiałów izolacyjnych i ich parametrów temperaturowych:
Materiał izolacji | Zakres temperatur pracy | Cechy charakterystyczne |
---|---|---|
EPR (guma etylenowo-propylenowa) | od -40oC do +90oC (ciągła praca), chwilowo do +120oC | Elastyczna, odporna na ozon i UV, stosowana w przewodach elastycznych (np. H07RN-F) |
XLPE (polietylen sieciowany) | od -40oC do +90oC, chwilowo do +120oC | |
LSZH (Low Smoke Zero Halogen) | od -30oC do +90oC, chwilowo do +150oC | Nie wydziela toksycznych gazów podczas spalania. Stosowany tam, gdzie ważne jest bezpieczeństwo pożarowe |
TPE (elastomer termoplastyczny, np. stosowany w H1Z2Z2-K) | od -40oC do +120oC, chwilowo do +150oC | Doskonała odporność na UV, warunki atmosferyczne i ścieranie. Bardzo trwały materiał dla zastosowań zewnętrznych |
Uwaga praktyczna dla instalatorów:
Gdzie podłączyć kabel od fotowoltaiki?
Kabel po stronie DC podłącza się od paneli PV do wejścia DC falownika, a po stronie AC – od wyjścia AC falownika do rozdzielnicy głównej lub licznika energii. Kable DC muszą być podłączone przy użyciu złączy MC4 z odpowiednimi certyfikatami.
Połączenia muszą być wykonane zgodnie ze schematem elektrycznym i wymaganiami operatora sieci.
Ile kosztują kable do fotowoltaiki?
Koszt kabli do fotowoltaiki waha się zazwyczaj od kilku do kilkunastu złotych za metr bieżący. Kable DC (np. H1Z2Z2-K) kosztują średnio 4–7 zł/mb, a kable AC (np. YKY, NYY) w zależności od przekroju – od 5 do 12 zł/mb.
Gdzie kupić dobre kable do paneli fotowoltaicznych?
Dobrej jakości kable do paneli fotowoltaicznych znajdziesz w hurtowni elektrycznej online TIM.pl. Oferujemy szeroki wybór kabli dedykowanych instalacjom PV – zarówno po stronie DC, jak i AC – zgodnych z obowiązującymi normami i gotowych do pracy w najbardziej wymagających warunkach.
FAQ – Najczęściej zadawane pytania o kable do fotowoltaiki
Jak zabezpieczyć kable fotowoltaiczne przed uszkodzeniem?
Przede wszystkim, przewody powinny zostać poprowadzone w sposób uporządkowany, bez nadmiernego ich napinania, z zachowaniem minimalnych promieni gięcia zalecanych przez producenta. W miejscach narażonych na uszkodzenia mechaniczne warto stosować osłony, korytka lub tuleje, a na dachach – uchwyty i opaski odporne na promieniowanie UV i warunki atmosferyczne.
W gruncie, należy stosować rury ochronne lub peszle o odpowiedniej wytrzymałości mechanicznej. Połączenia powinny być wykonane z użyciem certyfikowanych złączy i zabezpieczone przed dostępem wilgoci.
Jakie są najczęstsze błędy instalacyjne związane z kablami PV?
- Zastosowanie niewłaściwego typu kabla, np. wewnętrznych DY lub YDY zamiast dedykowanych kabli solarnych odpornych na UV i warunki atmosferyczne.
- Zbyt mały przekrój przewodów, co skutkuje nadmiernym spadkiem napięcia i przegrzewaniem się instalacji.
- Nieodpowiednie mocowanie lub niskiej jakości akcesoria – np. opaski kablowe, które pękają pod wpływem słońca.
- Brak osłon mechanicznych przy prowadzeniu kabli w gruncie, przez dach lub w miejscach narażonych na uszkodzenia.
- Nieprawidłowe złącza lub połączenia, np. brak certyfikowanych złączy MC4, luźne styki, brak uszczelnień.
Nieprawidłowy montaż kabli w instalacji fotowoltaicznej może prowadzić do strat energii, awarii, a w skrajnych przypadkach nawet zagrożenia pożarowego. Najczęstsze błędy instalacyjne związane z kablami PV, których powinniśmy unikać, to:
Unikanie tych błędów pozwoli utrzymać wysoką sprawność instalacji przez wiele lat oraz zmniejszyć ryzyko kosztownych napraw w przyszłości.
Czy kabel solarny można zakopać w ziemi?
Nie – kabla solarnego nie wolno bezpośrednio zakopywać w ziemi. Można go prowadzić pod ziemią wyłącznie w osłonie, np. w rurze HDPE lub peszlu, chroniącej przed uszkodzeniami mechanicznymi i wilgocią. Nie tylko peszel – minimalna głębokość zakopania, np. 60 cm oraz warstwa piasku + taśma ostrzegawcza to standard.
Czy kabel solarny różni się od standardowego kabla elektrycznego?
Tak – kabel solarny różni się od standardowego kabla elektrycznego wyższą odpornością na UV, ozon, temperaturę, wilgoć i warunki atmosferyczne. Jest też bardziej elastyczny, ma podwójną izolację i przystosowanie do pracy z prądem stałym (DC).