Með hraðri þróun sólarorkuframleiðslukerfa (PV) um allan heim gegna sólarstrengir (PV snúrur) - sem mikilvægir íhlutir sem tengja saman sólarorkueiningar, invertera og sameiningarkassa - lykilhlutverki í heildaröryggi og endingartíma sólarorkuvera. Í samanburði við hefðbundna rafmagnsstrengi eru sólarstrengir með mjög sérhæfða burðarvirkishönnun og val á kapalefni.
1. Hvað er ljósaflsstrengur?
Sólarstrengur, einnig þekktur sem sólarstrengur eða PV-sértækur strengur, er aðallega notaður í sólarorkuverum, dreifðum sólarorkukerfum og sólarorkuverum á þökum. Algengar gerðir eru PV1-F og H1Z2Z2-K, sem uppfylla alþjóðlega staðla eins og EN 50618 og IEC 62930.
Þar sem sólarstrengir eru stöðugt útsettir fyrir utandyra verða þeir að virka áreiðanlega við hátt hitastig, sterka útfjólubláa geislun, lágt hitastig, rakastig og ósonlag. Þar af leiðandi eru kröfur þeirra um einangrunarefni og kápuefni verulega hærri en venjulegir strengir. Meðal einkenna eru viðnám gegn háum og lágum hita, framúrskarandi öldrunarþol gegn útfjólubláum geislum, efnatæringarþol, logavarnarefni, umhverfisvænni og endingartími upp á 25 ár eða meira.
2. Áskoranir varðandi kapalefni í ljósavirkjum
Í raunverulegum notkunarheimum eru sólarstrengir yfirleitt lagðir beint utandyra. Til dæmis getur umhverfishitastig sólarstrengjakerfa í Evrópu farið yfir 100°C í sólríkum aðstæðum. Á sama tíma verða strengirnir fyrir langtíma útfjólubláum geislum, hitasveiflum dag og nótt og vélrænu álagi.
Við slíkar aðstæður geta hefðbundnir PVC-kaplar eða gúmmíkaplar ekki viðhaldið stöðugri langtímaafköstum. Jafnvel gúmmíkaplar sem eru metnir fyrir 90°C notkun eða PVC-kaplar sem eru metnir fyrir 70°C eru viðkvæmir fyrir öldrun einangrunar, sprungum í kápunni og hraðri afköstaskerðingu þegar þeir eru notaðir í sólarorkukerfum utandyra, sem styttir endingartíma kerfisins verulega.
3. Kjarnaafköst sólarstrengja: Sérhæfð einangrunar- og hlífðarefni
Helstu kostir við afköst sólarstrengja eru fyrst og fremst vegna einangrunarefna þeirra og hlífðarefna sem eru sértæk fyrir sólarstrengi. Algengasta efniskerfið sem notað er í dag er geislunartengd pólýólefín, yfirleitt byggt á hágæða pólýetýleni (PE) eða öðrum pólýólefínum.
Með rafeindageislun þverbindast sameindakeðjur efnisins, sem umbreytir uppbyggingu þess úr hitaplasti í hitaherðandi efni. Þetta ferli eykur verulega hitaþol, öldrunarþol og vélræna eiginleika. Geislunartengd pólýólefínefni gera ljósleiðarakaplum kleift að starfa samfellt við 90–120°C, en veita jafnframt framúrskarandi sveigjanleika við lágt hitastig, UV-þol, ósonþol og þol gegn sprungum í umhverfinu. Að auki eru þessi efni halógenlaus og umhverfisvæn.
4. Samanburður á burðarvirki og efni: Sólarstrengir samanborið við hefðbundna strengi
4.1 Dæmigerð uppbygging og efni ljósrafstrengja
Leiðari: Glóðaður koparleiðari eða tinndur koparleiðari, sem sameinar mikla rafleiðni og tæringarþol
Einangrunarlag: Geislunartengd pólýólefín einangrunarefni (einangrunarefni sértækt fyrir PV snúrur)
Hjúplag: Geislunartengd pólýólefínhúðunarefni, sem veitir langtíma vernd utandyra
4.2 Dæmigerð uppbygging og efni hefðbundinna kapla
Leiðari: Koparleiðari eða tinndur koparleiðari
Einangrunarlag: PVC einangrunarefni eðaXLPE (þverbundið pólýetýlen)einangrunarefni
Slíðurlag:PVCkápuefni
5. Grundvallarafköst sem orsakast af efnisvali
Frá sjónarhóli leiðara eru sólarorkukaplar og hefðbundnir kaplar í raun það sama. Grundvallarmunurinn liggur í vali á einangrunarefnum og kápuefnum.
PVC einangrun og PVC kápuefni sem notuð eru í hefðbundnum kaplum henta aðallega fyrir innandyra eða tiltölulega mild umhverfi og bjóða upp á takmarkaða hitaþol, útfjólubláa geislun og öldrun. Aftur á móti eru geislunartengdar pólýólefín einangrunar- og kápuefni sem notuð eru í sólarstrengjum sérstaklega þróuð fyrir langtíma notkun utandyra og geta viðhaldið stöðugri rafmagns- og vélrænni afköstum við erfiðar umhverfisaðstæður.
Þó að það að skipta út hefðbundnum kaplum fyrir sólarstrengi geti dregið úr upphafskostnaði, þá eykur það viðhaldsáhættu verulega og styttir heildarlíftíma sólarorkukerfisins.
6. Niðurstaða: Efnisval ákvarðar langtímaáreiðanleika sólarorkukerfa
Sólstrengir eru ekki einfaldlega staðgenglar fyrir venjulegar strengi, heldur sérhæfðar strengjavörur sem eru sérstaklega hannaðar fyrir notkun í sólarorku. Langtímaáreiðanleiki þeirra er í grundvallaratriðum háður vali á afkastamiklum einangrunarefnum og kápuefnum fyrir sólarstrengi, sérstaklega réttri notkun geislunartengdra pólýólefínefnakerfa.
Fyrir hönnuði, uppsetningaraðila og birgja kapalefna er ítarlegur skilningur á efnismunnum á sólarstrengjum og hefðbundnum strengjum nauðsynlegur til að tryggja öruggan, stöðugan og langtíma rekstur sólarorkuvera.
Birtingartími: 31. des. 2025