Napelemes rendszerek feszültségesése
Feszültségesés napelemes rendszerekben
A napelemes (PV) rendszereknél a feszültségesés-elemzés különösen fontos, mind a DC, mind az AC oldalon, az energiahozam maximalizálása érdekében. Magyarországon a napelemes telepítések számá az elmúlt években drámaian nőtt — a háztartási méretű kiserőművektől (HMKE) a nagy kapacitású naperőművekig. A feszültségesés minimalizálása közvetlen hatással van a rendszer megtérülési idejére.
DC oldali szempontok
Cél: 2% alatti feszültségesés a panelektől az inverterig az optimális hatékonyság érdekében. A DC oldali feszültségesés-számítás tiszta ellenállással történik.
DC oldal: Stringvezetékek
A napelemes panelek stringvezetékei DC áramot szállítanak az inverterhez. Mivel a panelek nagy területen helyezkednek el (tetőn vagy földön), a stringvezetékek hossza gyakran 30-100 m is lehet. A feszültségesés itt DC képlettel számítandó:
DC stringvezeték feszültségesés
Ahol Isc a rövidzárlati áram (legrosszabb eset), L a stringvezeték egyirányú hossza méterben
A tipikus magyar háztartási napelemes rendszer (5-10 kWp) stringvezetékeihez 4 mm² vagy 6 mm² napelemkábelt (H1Z2Z2-K) használnak. Nagyobb rendszereknél vagy hosszabb nyomvonalaknál 10 mm² is szükséges lehet a feszültségesés alacsonyan tartásához.
AC oldal: Invertertől a csatlakozási pontig
Az AC oldali feszültségesés az inverter kimenetétől a hálózati csatlakozási pontig (betápláló elosztótábla) keletkezik. Itt a szabványos váltóáramú feszültségesés-képletet kell alkalmazni. Fontos szempont, hogy a napelemes inverter termelési csúcson folyamatosan a maximális áramot adja, tehát folyamatos terhelésként kell kezelni.
Egyfázisú inverter (≤4,6 kVA)
230 V, max. 20 A. Jellemzően 4 mm² vagy 6 mm² rézkábellel csatlakozik. Feszültségesés-cél: 1-2%.
Háromfázisú inverter (>4,6 kVA)
400 V, szimmetrikus betáplálás. A háromfázisú rendszer kisebb áramot jelent fázisonként, így a feszültségesés is kisebb.
Magyar HMKE-előírások
Magyarországon a háztartási méretű kiserőművek (HMKE, max. 50 kVA) csatlakoztatásánál a hálózati engedélyezési eljárás részeként a hálózatüzemeltető (pl. E.ON, ELMŰ, ÉMÁSZ, DÉMÁSZ) ellenőrzi a csatlakozási pont feszültségviszonyait. A napelemes betáplálás feszültségemelő hatása és a feszültségesés együttes értékelése szükséges.
Fontos szempont
A napelemes rendszer betáplálása feszültségemelést okoz a csatlakozási ponton. Az MSZ EN 50160 szerint a feszültség a 230 V ±10%-ában (207-253 V) kell maradjon. A feszültségesés-tervezésnél ezt is figyelembe kell venni, különösen hosszú hálózati leágazásoknál, ahol más termelők is csatlakoznak.
Tervezési optimalizálás
A napelemes rendszer feszültségesésének minimalizálásával növelhető a rendszer összhatékonysága és a megtérülés. Általános elvek: az invertert a panelekhez lehető legközelebb kell elhelyezni a DC oldali veszteség csökkentése érdekében; a DC kábelméretet a maximális áramra és a feszültségesés-korlátokra egyaránt méretezni kell; az AC oldali kábelt a folyamatos névleges teljesítményre kell méretezni. Kalkulátorunk segítségével gyorsan optimalizálhatja mind a DC, mind az AC oldali kábelezést.
Start Calculating
Ready to apply these concepts to your project? Use our professional voltage drop calculator.
Open Calculator