วิธีเลือกขนาดสายแผงโซลาร์เซลล์ในระบบไฟฟ้าของรถบ้านแบบ DIY

โพสต์บล็อกนี้จะสอนคุณว่าต้องใช้สายไฟขนาดเท่าใดในการเดินสายแผงโซล่าเซลล์ถึงคุณตัวควบคุมการชาร์จในระบบไฟฟ้าของรถบ้านที่คุณทำเอง เราจะกล่าวถึงวิธี 'ทางเทคนิค' ในการปรับขนาดสายไฟและวิธี 'ง่าย' ในการปรับขนาดสายไฟ

วิธีทางเทคนิคในการกำหนดขนาดสายไฟของแผงโซลาร์เซลล์เกี่ยวข้องกับการใช้เครื่องคำนวณขนาดสายไฟ EXPLORIST.life เพื่อกำหนดขนาดสายไฟที่เหมาะสมโดยพิจารณาจากแอมแปร์ แรงดันไฟฟ้า แรงดันไฟฟ้าตกที่อนุญาต และความยาวของวงจร

วิธีง่ายๆ คือตรวจสอบว่าสาย 10 AWG มีขนาดใหญ่เพียงพอ และเพียงแค่ใช้สาย 10 AWG สำหรับการเดินสายแผงโซลาร์เซลล์

วิธีเลือกขนาดสายแผงโซล่าเซลล์ – วิดีโอ

วิดีโอนี้จะสอนคุณว่าคุณต้องเดินสายลวดขนาดเท่าใดแผงโซล่าเซลล์ถึงคุณตัวควบคุมการชาร์จในระบบไฟฟ้ารถบ้านแบบ DIY ของคุณ และจะครอบคลุมแนวคิดทั้งหมดจากโพสต์บล็อกนี้

เครื่องคำนวณขนาดสายไฟ

สามารถพบเครื่องคำนวณขนาดสายไฟ EXPLORIST.life ได้ที่ https://www.explorist.life/wire-sizing-calculator/ และเข้าถึงได้ง่ายๆ โดยใช้เมนูเว็บไซต์หลักภายใต้หัวข้อ "เครื่องคำนวณ"

ขนาดสายไฟแผงโซล่าเซลล์แบบมีสาย

แผงโซล่าเซลล์แบบต่อสายแบบอนุกรมจะนำแรงดันไฟฟ้าจากแผงแต่ละแผงมาบวกกันในขณะที่กระแสไฟฟ้าของแผงโซล่าเซลล์จะยังคงเท่าเดิมกับแผงเดียว

ซึ่งหมายความว่าในตัวอย่างด้านล่าง มีกระแส 5 แอมป์ที่ 80 โวลต์ไหลผ่านสายไฟจากแผงโซล่าเซลล์ไปที่ตัวควบคุมการชาร์จ.

ห่างจากแผงโซล่าเซลล์ไป 20 ฟุตตัวควบคุมการชาร์จซึ่งหมายความว่ากระแส 5 แอมป์ที่ 80 โวลต์จะไหลผ่านสายไฟยาว 40 ฟุต เมื่อรวมแรงดันไฟตก 3% ในเครื่องคำนวณขนาดสายไฟแล้ว เราจะเห็นว่าเราสามารถใช้สายไฟขนาด 16 AWG สำหรับสายไฟเหล่านี้ได้

ลองทำดูด้วยตัวคุณเอง ข้อมูลอินพุตมีดังนี้:

• 5 แอมป์
• 80 โวลต์
• 40 ฟุต
• สายไฟไม่ได้ติดตั้งในห้องเครื่อง
• มีเพียง 2 เส้นในมัด
• แรงดันไฟตกที่อนุญาต 3%

ขนาดสายไฟแผงโซล่าเซลล์แบบต่อขนาน

ในการกำหนดขนาดสายไฟที่จำเป็นสำหรับแผงโซลาร์เซลล์แบบต่อสายขนาน เราจำเป็นต้องคำนวณขนาดสายไฟแยกกันสองครั้ง เนื่องจากแรงดันไฟฟ้าและกระแสไฟฟ้าที่ไหลผ่านสายไฟก่อนตัวรวมสายจะแตกต่างกันกับแรงดันไฟฟ้าและกระแสไฟฟ้าที่ไหลผ่านสายไฟหลังตัวรวมสาย เราจึงจำเป็นต้องค้นหาขนาดสายไฟที่แนะนำสำหรับแต่ละขนาด

ซึ่งหมายความว่าในตัวอย่างด้านล่าง มีกระแส 5 แอมป์ที่ 20 โวลต์ไหลผ่านสายไฟยาว 20 ฟุตจากแต่ละเส้นแผงโซล่าเซลล์ห่างจาก MC4 Combiner 10 ฟุต หากเผื่อแรงดันไฟตก 1.5% ในเครื่องคำนวณขนาดสายไฟ เราจะเห็นว่าเราสามารถใช้สายไฟขนาด 14 AWG สำหรับสายไฟเหล่านี้ได้

หลังจาก Combiner เนื่องจากแผงโซลาร์เซลล์แบบต่อสายขนานได้รับการเพิ่มแอมแปร์ในขณะที่แรงดันไฟฟ้ายังคงเท่าเดิม สายไฟจึงส่งกระแสไฟ 20 แอมแปร์ที่ 20 โวลต์ผ่านสายไฟยาว 20 ฟุต ห่างจากแผงโซลาร์เซลล์ 10 ฟุตตัวควบคุมการชาร์จหากเผื่อแรงดันไฟตก 1.5% ในเครื่องคำนวณขนาดสายไฟ เราจะเห็นว่าสามารถใช้สายไฟขนาด 8 AWG สำหรับสายไฟเหล่านี้ได้

ลองทำดูด้วยตัวคุณเอง นี่คืออินพุตที่ใช้:

• สำหรับแต่ละแผงไปยัง MC4 Combiner
  • 5 แอมป์
  • 20 โวลต์
  • ลวด 20 ฟุต
  • แรงดันไฟตกที่อนุญาต 1.5%
• จากตัวรวม MC4 ไปจนถึงตัวควบคุมการชาร์จ
  • 20 แอมป์
  • 20 โวลต์
  • ลวด 20 ฟุต
  • แรงดันไฟตกที่อนุญาต 1.5%

ขนาดสายไฟแผงโซล่าเซลล์แบบอนุกรม-ขนาน

ในการกำหนดขนาดสายไฟที่จำเป็นสำหรับแผงโซลาร์เซลล์แบบต่อสายแบบอนุกรม-ขนาน เราจำเป็นต้องคำนวณขนาดสายไฟแยกกันสองชุดคล้ายกับแผงโซลาร์เซลล์แบบต่อสายแบบขนาน เนื่องจากแรงดันไฟฟ้าและกระแสไฟฟ้าที่ไหลผ่านสายไฟก่อนตัวรวมสายจะแตกต่างจากแรงดันไฟฟ้าและกระแสไฟฟ้าที่ไหลผ่านสายไฟหลังตัวรวมสาย เราจึงจำเป็นต้องค้นหาขนาดสายไฟที่แนะนำสำหรับแต่ละชุด

ซึ่งหมายความว่าในตัวอย่างด้านล่าง มีกระแสไฟ 5 แอมป์ที่ 40 โวลต์ไหลผ่านสายไฟยาว 20 ฟุตจากแต่ละเส้นแผงโซล่าเซลล์สายไฟแบบอนุกรม ห่างไป 10 ฟุตจาก MC4 Combiner หากเผื่อแรงดันไฟตก 1.5% ในเครื่องคำนวณขนาดสายไฟ เราจะเห็นว่าเราสามารถใช้สายไฟ AWG 16 สำหรับสายไฟเหล่านี้ได้

หลังจาก Combiner เนื่องจากมีสายอนุกรมแบบขนานแผงโซล่าเซลล์เพิ่มแอมแปร์ในขณะที่แรงดันไฟฟ้าเท่าเดิม สายไฟจะส่งกระแส 10 แอมแปร์ที่ 40 โวลต์ผ่านสายไฟยาว 20 ฟุต ห่างจากสายไฟ 10 ฟุตตัวควบคุมการชาร์จหากเผื่อแรงดันไฟตก 1.5% ในเครื่องคำนวณขนาดสายไฟ เราจะเห็นว่าสามารถใช้สายไฟขนาด 14 AWG สำหรับสายไฟเหล่านี้ได้

ลองทำดูด้วยตัวคุณเอง นี่คืออินพุตที่ใช้:

• สำหรับแต่ละซีรีส์สตริงไปยัง MC4 Combiner
  • 5 แอมป์
  • 40 โวลต์
  • ลวด 20 ฟุต
  • แรงดันไฟตกที่อนุญาต 1.5%
• จากตัวรวม MC4 ไปจนถึงตัวควบคุมการชาร์จ
  • 10 แอมป์
  • 20 โวลต์
  • ลวด 20 ฟุต
  • แรงดันไฟตกที่อนุญาต 1.5%

ขนาดสายไฟโซล่าเซลล์ที่ดีที่สุด – 10 AWG

แผงโซลาร์เซลล์สำหรับรถบ้านที่ได้รับการออกแบบอย่างเหมาะสมควรใช้สายขนาด 10 เกจสำหรับสายไฟทั้งหมดระหว่างแผงโซลาร์เซลล์และตัวควบคุมการชาร์จและนี่คือเหตุผล…

แม้ว่าเครื่องคำนวณจะแนะนำให้ใช้สายที่มีขนาดเล็กกว่า เช่น สายเกจ 16… สายเกจ 10 ก็มีความทนทานมากกว่าเมื่อพิจารณาจากลักษณะทางกายภาพ (ลองนึกภาพเชือกเส้นใหญ่เทียบกับเชือกเส้นเล็ก) และเนื่องจากจะต้องติดตั้งสายเกจไว้บนหลังคาของรถบ้านของคุณเพื่อใช้กลางแจ้ง ดังนั้นการมีสายเกจที่ทนทานกว่าจึงถือเป็นเรื่องดี

ขนาดสายไฟที่ 'ใหญ่เกินความจำเป็น' นี้ยังช่วยลดการตกแรงดันไฟ ซึ่งจะช่วยส่งพลังงานทุกหยดจากอาร์เรย์ของคุณไปยังตัวควบคุมการชาร์จ.

แล้วถ้าเครื่องคิดเลขแนะนำขนาดสายไฟที่ใหญ่กว่า 10 AWG จะเกิดอะไรขึ้น?

ถ้าเป็นอย่างนั้น… ฉันจะถอยกลับไปหนึ่งก้าวและดูว่าอาร์เรย์เดินสายอย่างไรเอ็มพีพีที ตัวควบคุมการชาร์จเพื่อให้ทำงานได้จริง แรงดันไฟฟ้าของอาร์เรย์ควรอยู่ที่อย่างน้อย 20Vแบตเตอรี่แรงดันไฟฟ้าของธนาคาร แรงดันไฟฟ้าที่สูงขึ้นจะทำให้กระแสไฟของอาร์เรย์ลดลง ซึ่งจะช่วยให้เราใช้สายไฟที่มีขนาดเล็กลงได้

สายขนาด 10 AWG สามารถจ่ายพลังงานแสงอาทิตย์ได้กี่วัตต์?

สายไฟคุณภาพสูงขนาด 10 เกจพร้อมฉนวน 105 องศาเซลเซียส มีพิกัดกระแสไฟสูงสุด 60A ส่วนใหญ่ขั้วต่อ MC4ในทางกลับกัน ให้มีแอมแปร์สูงสุดที่ 30A ดังนั้น เราจึงต้องรักษาแอมแปร์ของอาร์เรย์ให้อยู่ต่ำกว่า 30A และเราสามารถทำได้โดยต่ออาร์เรย์แบบอนุกรมหรืออนุกรม-ขนาน เพื่อให้อาร์เรย์มีแอมแปร์ต่ำกว่าและแรงดันไฟฟ้าสูงกว่า

ซึ่งหมายความว่าด้วยกระแสอาร์เรย์ 30A ที่ป้อนไฟ 250V ให้กับ SmartSolar ขนาดใหญ่เอ็มพีพีที250|100… โดยใช้กฎวัตต์ 30A x 250V… จะทำให้เรามีวัตต์อาร์เรย์ 7500Wแผงโซล่าเซลล์ซึ่งถือว่าเยอะมาก จริงๆ แล้ว… นั่นคือประมาณ 150% ของความจุวัตต์สูงสุดของ SmartSolarเอ็มพีพีที ตัวควบคุมการชาร์จเมื่อจับคู่กับ 48Vแบตเตอรี่ธนาคาร ดังนั้นวัตต์ของอาร์เรย์…ไม่ได้มีความสำคัญจริงๆ เมื่อพยายามดูว่าเราสามารถใช้สายเกจ 10 ได้หรือไม่

ดังนั้น หากคุณพยายามจะออกแบบแผงโซลาร์เซลล์ด้วยตัวเอง… ให้ใช้เทคนิควิธีที่ฉันสอนคุณก่อนหน้านี้ เพื่อตรวจสอบซ้ำอีกครั้งว่า AWG 10 นั้นมีขนาดใหญ่เพียงพอหรือไม่ และอีกครั้ง… หาก AWG 10 นั้นไม่ใหญ่เพียงพอ… ให้พิจารณาออกแบบแผงโซลาร์เซลล์ใหม่เพื่อให้มีแผงโซลาร์เซลล์มากขึ้นในสายอนุกรมที่ใหญ่ขึ้น เพื่อเพิ่มแรงดันไฟของแผงโซลาร์เซลล์และลดกระแสไฟของแผงโซลาร์เซลล์ เพื่อให้คุณสามารถใช้สาย AWG 10 ได้

ทำไมไม่ใช้สายที่มีขนาดใหญ่กว่า 10 AWG?

โดยทั่วไป เหตุผลเดียวที่แผงโซลาร์เซลล์จำเป็นต้องใช้สายไฟที่มีขนาดใหญ่กว่า 10 AWG ก็คือเพื่อลดแรงดันตกจากแผงโซลาร์เซลล์ไปยังตัวควบคุมการชาร์จเนื่องจากเรากำลังพูดถึงแผงโซลาร์เซลล์สำหรับรถบ้านซึ่งความยาวของรถบ้านทั้งหมดน่าจะไม่เกิน 45 ฟุต อย่างไรก็ตาม โอกาสที่สายไฟจากแผงโซลาร์เซลล์จะไปถึงตัวควบคุมการชาร์จการที่สูงกว่า 50-60 ฟุตนั้นถือว่าหายาก หากใช้แผงโซลาร์เซลล์ที่ได้รับการออกแบบอย่างเหมาะสม การลดแรงดันไฟลง 3% หรือต่ำกว่านั้นด้วยสายไฟขนาด 10AWG ก็ทำได้ง่าย