Nie oznacza to jednak, że 6 mm² zawsze jest lepszym wyborem. Przy krótkim odcinku korzyść może być niewielka, a przewód 4 mm² będzie rozwiązaniem w pełni wystarczającym. Dlatego zamiast przyjmować jeden przekrój dla każdej realizacji, warto porównać oba warianty dla konkretnego stringu.
W Jelonek.store dostępne są zarówno kable solarne 4 mm², jak i przewody solarne 6 mm², dzięki czemu przekrój można dobrać do rzeczywistych parametrów instalacji.
Co rzeczywiście zmienia przejście z kabla solarnego 4 na 6 mm²?
Najważniejsza różnica wynika z rezystancji przewodnika. Dla przykładowych przewodów fotowoltaicznych H1Z2Z2-K maksymalna rezystancja żyły w temperaturze 20°C wynosi 5,09 Ω/km dla 4 mm² oraz 3,39 Ω/km dla 6 mm². Oznacza to, że przewód 6 mm² ma w tym porównaniu rezystancję niższą o około jedną trzecią.
Przy identycznym prądzie i długości instalacji przekłada się to bezpośrednio na mniejszy spadek napięcia oraz mniejsze straty energii. To właśnie ten parametr, a nie sama informacja, że instalacja ma np. 6, 8 albo 10 kWp, jest jednym z głównych argumentów za zmianą przekroju.
Przeczytaj też nasz przewodnik - Jakie kable i przewody stosuje się w instalacji fotowoltaicznej? Rodzaje okablowania PV
Kabel solarny 4 mm² – kiedy nie ma potrzeby stosowania większego przekroju?
Przewód 4 mm² jest powszechnie wykorzystywany w instalacjach PV i w wielu przypadkach nie ma technicznego powodu, aby zastępować go 6 mm². Dotyczy to przede wszystkim stosunkowo krótkich tras, na których obliczony spadek napięcia pozostaje na założonym poziomie, a obciążalność przewodu jest odpowiednia dla prądu danego stringu.
Przykładowy przewód H1Z2Z2-K 4 mm² ma dopuszczalny prąd 55 A dla pojedynczego kabla prowadzonego w powietrzu w warunkach określonych przez producenta. Nie jest to wartość, którą można bezpośrednio zastosować do każdego sposobu montażu, pokazuje jednak, że w typowym pojedynczym stringu PV wybór pomiędzy 4 a 6 mm² często wynika bardziej ze strat na trasie niż z samej obciążalności żyły.
Jeżeli z obliczeń wynika, że 4 mm² spełnia wymagania, zastosowanie grubszego przewodu tylko dlatego, że „6 mm² jest bezpieczniejsze”, nie musi przynieść istotnej korzyści.
Kiedy kabel solarny 6 mm² zaczyna mieć przewagę?
Im dłuższa trasa, tym bardziej widoczna staje się różnica pomiędzy przekrojami. Załóżmy dla porównania string, w którym płynie 13 A, a odległość pomiędzy miejscem rozpoczęcia analizowanego odcinka i falownikiem wynosi 30 m. Obwód tworzą dwa przewody, dlatego dla uproszczonego obliczenia uwzględniamy łącznie około 60 m przewodnika.
Przy rezystancjach podanych wcześniej otrzymujemy w temperaturze 20°C orientacyjnie:
| Przekrój przewodu | Spadek napięcia | Strata mocy |
|---|---|---|
| 4 mm² | ok. 3,97 V | ok. 51,6 W |
| 6 mm² | ok. 2,64 V | ok. 34,4 W |
To przykład służący wyłącznie pokazaniu różnicy pomiędzy przekrojami. Rzeczywiste obliczenie projektu musi uwzględniać m.in. temperaturę żyły i faktyczną długość trasy.
W tym przypadku zastosowanie 6 mm² ogranicza straty o około jedną trzecią. Przy instalacji pracującej przez wiele lat różnica może już uzasadniać wyższą cenę kabla.
Dowiedz się więcej o tym Jak dobrać rodzaj i przekrój przewodu do fotowoltaiki i paneli PV?
Na krótkiej trasie różnica między 4 i 6 mm² może być niewielka
Ten sam przykład dobrze pokazuje również sytuację odwrotną. Jeżeli fizyczna długość odcinka wynosi tylko 10 m, przy prądzie 13 A orientacyjny spadek napięcia wynosi około: 1,32 V dla 4 mm² i 0,88 V dla 6 mm². Różnica to około 0,44 V.
Przy wysokim napięciu roboczym stringu wpływ takiej zmiany może być niewielki. Nie ma więc sensu przyjmować automatycznie większego przekroju dla każdej instalacji bez sprawdzenia, ile rzeczywiście można dzięki temu zyskać. To istotne szczególnie przy realizacjach powtarzalnych. Niewielka różnica ceny jednego metra kabla pomnożona przez dziesiątki lub setki metrów przewodu może być zauważalna w kosztorysie.
Przy jakiej długości przejść z przewodu PV 4 na 6 mm²?
Nie ma jednej granicy typu: do 20 m – 4 mm², powyżej 20 m – 6 mm².
Taka tabela byłaby wygodna, ale ignorowałaby prąd stringu i napięcie jego pracy. Ten sam odcinek 30 m może dawać zupełnie inne wyniki przy 8 A i przy 15 A. Z kolei przy identycznym prądzie znaczenie określonego spadku napięcia będzie inne dla stringu pracującego przy 300 V, a inne przy 700 V.
Dlatego długość jest sygnałem, że warto porównać warianty, a nie samodzielnym kryterium wyboru. Im dłuższy odcinek DC, tym bardziej zasadne staje się wykonanie obliczenia dla 4 oraz 6 mm², zamiast przyjmowania przekroju na podstawie wcześniejszych realizacji.
Czy instalacja o większej mocy wymaga kabla solarnego 6 mm²?
Nie musi. To częste źródło nieporozumień, ponieważ moc całej instalacji i prąd pojedynczego stringu to dwie różne rzeczy. Instalacja o większej mocy może mieć więcej modułów, kilka stringów oraz więcej wejść MPPT, bez proporcjonalnego wzrostu prądu płynącego każdym przewodem.
Dlatego 6 mm² nie jest automatycznie „kablem do fotowoltaiki 10 kW”, podobnie jak 4 mm² nie jest zarezerwowany wyłącznie dla małych instalacji. Dobór kabla do konkretnych mocy instalacji wymaga osobnej analizy konfiguracji modułów i falownika.
6 mm² ogranicza straty, ale kosztuje więcej
Porównując kabel solarny 4 czy 6 mm², warto spojrzeć również na ekonomię całej trasy.
Przewód 6 mm² zawiera o 50% większy nominalny przekrój miedzi niż 4 mm². Jest też grubszy i cięższy. Dla standardowego SOLARFLEX-X H1Z2Z2-K firmy HELUKABEL producent podaje około 5,4 mm średnicy zewnętrznej i 55 kg/km dla 4 mm² oraz około 6,2 mm i 82 kg/km dla 6 mm².
Różnicę widać również w cenie produktu.
Dlatego przy kilkumetrowej trasie zwiększenie przekroju może nie mieć ekonomicznego uzasadnienia. Przy kilkudziesięciu metrach warto natomiast zestawić dodatkowy koszt przewodu z ograniczeniem strat podczas wieloletniej eksploatacji instalacji. Nie chodzi więc o wybór „tańszego” lub „lepszego” kabla, ale o optymalny przekrój dla konkretnego odcinka.
Przewód 4 i 6 mm² a złącza MC4
Zmiana przekroju ma również konsekwencje montażowe. Przed zastosowaniem konkretnego złącza trzeba sprawdzić dopuszczalny zakres przekrojów żyły oraz średnic zewnętrznych przewodów. Nie należy zakładać kompatybilności wyłącznie dlatego, że zarówno kabel, jak i konektor są przeznaczone do instalacji fotowoltaicznych.
Znaczenie ma również odpowiednia matryca zaciskarki. Prawidłowe zaciśnięcie styku dla przewodu 4 mm² i 6 mm² wymaga zastosowania narzędzia zgodnie z wymaganiami producenta danego systemu połączeniowego. Jeżeli zmieniasz przekrój w projekcie, warto więc zweryfikować nie tylko sam przewód, ale cały sposób jego zakończenia.
Kabel solarny 4 czy 6 mm² – szybkie porównanie
W uproszczeniu różnice można przedstawić tak:
| Cecha | Kabel solarny 4 mm² | Kabel solarny 6 mm² |
|---|---|---|
| Rezystancja | wyższa | niższa |
| Straty przy tej samej trasie i prądzie | większe | mniejsze |
| Średnica przewodu | mniejsza | większa |
| Koszt | zazwyczaj niższy | zazwyczaj wyższy |
| Krótkie odcinki | często wystarczający | korzyść może być niewielka |
| Długie odcinki | wymaga kontroli strat | częściej daje przewagę |
| Dobór | na podstawie obliczeń | na podstawie obliczeń |
Najważniejsze jest ostatnie kryterium. 4 mm² nie jest przekrojem „gorszym”, a 6 mm² nie jest automatycznie właściwszym.
Kiedy wybrać kabel solarny 4 mm², a kiedy 6 mm²?
Jeżeli trasa jest krótka, prąd stringu mieści się w wymaganym zakresie, a obliczone straty są niewielkie, 4 mm² może być najbardziej racjonalnym rozwiązaniem.
Wraz z wydłużaniem trasy rośnie przewaga 6 mm², ponieważ niższa rezystancja pozwala ograniczyć spadek napięcia i straty mocy. Granicy między tymi rozwiązaniami nie ustala jednak sama liczba metrów ani moc instalacji podana w kWp.
Najlepszą metodą jest porównanie obu wariantów dla rzeczywistego prądu i długości przewodów.
W Jelonek.store znajdziesz kable solarne do fotowoltaiki, w tym przewody 4 mm² i 6 mm² HELUKABEL w wersjach przeznaczonych do wykonywania połączeń DC. Dzięki temu przekrój można dobrać do projektu, zamiast stosować jeden wariant we wszystkich instalacjach.
