InfoNu.nl > Electronica > Diversen > Kabeldikte berekenen voor zonnepanelen en accu's

Kabeldikte berekenen voor zonnepanelen en accu's

Kabeldikte berekenen voor zonnepanelen en accu's Het is belangrijk de juiste kabeldikte te gebruiken in een elektrisch circuit van 12 of 24 volt. Te dunne kabels kunnen brand veroorzaken of het energieverlies door warmteontwikkeling is erg hoog. De stroomsterkte van een 12-volt-accu kan hoog oplopen bij algemeen gebruik van elektrische stroom. Een groot aantal zonnepanelen in een elektrisch circuit met 12-volt-accu's kan een stroomsterkte leveren van meer dan 100 ampère. Het is belangrijk deze zonnepanelen met de juiste kabeldikte met elkaar te verbinden.

Zonnepanelen

Bron: PhotoMIX Company, PixabayBron: PhotoMIX Company, Pixabay
De stroomsterkte van een zonnepaneel is relatief laag, als meerdere panelen met elkaar verbonden worden kan deze toenemen. In serie geschakelde panelen behouden dezelfde stroomsterkte, zonnepanelen die parallel geschakeld worden zullen de stroomsterkte doen stijgen. Een hoge stroomsterkte door dunne kabels wekt veel warmte op, als de kabels te dun zijn zouden deze kunnen smelten of zelfs in brand kunnen vliegen. De juiste kabeldikte gebruiken is dus belangrijk.

Accukabels

Als accu's met te dunne kabels zijn verbonden geldt hetzelfde verhaal als bij zonnepanelen, de kabels kunnen gaan smelten of zelfs in brand vliegen. Een 12-volt-accu die aangesloten zit aan een elektrisch apparaat van 300 w/u heeft een stroomsterkte van 25 ampère, als zo'n apparaat op het normale elektriciteitsnet wordt aangesloten van 230 volt is de stroomsterkte 1,3 ampère. Dat zijn wezenlijke verschillen als gebruik wordt gemaakt van een laagstroominstallatie.

Berekening kabeldikte

Bron: Pixabay.com, PexelsBron: Pixabay.com, Pexels
Om altijd goed te zitten met de kabeldikte zou de dikste verkrijgbare kabel gebruiken alles kunnen oplossen. Aangezien accukabels erg duur zijn is dat een dure optie die het terugverdienen van de opgewekte energie met zonnepanelen teniet doet. In de handel zijn er een aantal vuistregels die worden gehanteerd om de juiste kabeldikte te bepalen. Er zijn ook tabellen waarin de kabeldikte wordt uitgedrukt naast de stroomsterkte. Deze vuistregels en tabellen zijn relatief en presenteren een kabeldikte bij benadering. Om precies te weten te komen hoe dik een kabel moet zijn bij een bepaalde stroomsterkte wordt de wet van Pouillet gebruikt.

De wet van Pouillet

De Franse natuurkundige Claude Asier Pouillet heeft een formule opgesteld waarmee de elektrische weerstand van een kabel wordt berekend over een bepaalde draadlengte en de stroom die daar maximaal doorheen kan stromen.

Weerstand (R) = soortelijke weerstand (ρ) x [ lengte (l) / oppervlakte (A) ]

  • R= de weerstand van de draad in Ohm
  • ρ = de soortelijke weerstand van het geleidende materiaal in Ohm per meter
  • L = Lengte van de draad in meters
  • A = Oppervlakte van de draad in vierkante meter

Stel we hebben een elektrisch circuit van 12 Volt waaruit 500 Watt/u wordt gebruikt met een kabellengte van 10 meter. Volgens de wet van Ohm (I = P/U) vloeit er dan een stroom van 41,6 Ampère. De weerstandswaarde is als volgt te berekenen:

P = I² x RR = P / I² → R = 500 / (41,6)² → R = 0.288 Ohm

De soortelijke weerstand van koper is 0,000000175 Ω/m. Volgens de wet van Pouillet zal de kabeldikte moeten zijn:

R = ρ x (l / A)A = l / (R / ρ) → A = 10 / (0,288 / 0,000000175) → A = 0,00000607639 m² → A x 1.000.000 = 6,076 mm²

Door deze rekenwijze te hanteren zal altijd de juiste kabeldikte te bepalen zijn. Deze berekening geldt voor normale omgevingstemperaturen van 25 graden Celsius. Als de temperatuur rond de installatie oploopt zal de weerstand in de kabel en het circuit toenemen waardoor er meer warmteverliezen ontstaan. Het is altijd beter om kabels te kiezen die dikker zijn dan de berekening laat zien. In de handel zijn een aantal standaard kabeldiktes verkrijgbaar. Door een kabel te kiezen die dikker is dan uit de berekening naar voren komt is het altijd veilig. Een kabel kiezen die net iets onder de berekende waarde zit zal altijd energieverlies tot gevolg hebben.

Lees verder

© 2018 Loduwikus, het auteursrecht (tenzij anders vermeld) van dit artikel ligt bij de infoteur. Zonder toestemming van de infoteur is vermenigvuldiging verboden.
Gerelateerde artikelen
Subsidie zonnepanelen 2012 & 2013In het begrotingsakkoord zijn de partijen overeen gekomen dat er een subsidie voor zonnepanelen komt, met ingang van 2 j…
Energie besparen door zonnepanelen (en meer tips)Energie besparen door zonnepanelen (en meer tips)Zonnepanelen op je dak levert groene energie. Zonnepanelen zijn niet alleen goed voor milieu maar levert ook interessant…
Zonnepanelen: kosten, baten & terugverdientijd zonnepanelenZonne-energie is sterk in opkomst als duurzame energiebron. Wat zijn de kosten (aanschafkosten) van zonnepanelen? En wat…
Zonnepanelen: hoeveel bespaart u?Zonnepanelen: hoeveel bespaart u?Zonnepanelen wekken een deel van energie zelf op. Geld besparen door zonnepanelen, hoeveel dan? Wat gebeurt er als je en…
Zo werkt een zonnepaneelZo werkt een zonnepaneelDoor zonne-energie is er leven mogelijk op aarde, omdat alles groeit en bloeit onder invloed van de zon. De zon is een z…
Bronnen en referenties
  • Inleidingsfoto: Randallbruder, Unsplash (bewerkt)
  • https://nl.wikipedia.org/wiki/Wet_van_Pouillet
  • https://nl.wikipedia.org/wiki/Soortelijke_weerstand
  • Afbeelding bron 1: PhotoMIX Company, Pixabay
  • Afbeelding bron 2: Pixabay.com, Pexels

Reageer op het artikel "Kabeldikte berekenen voor zonnepanelen en accu's"

Plaats als eerste een reactie, vraag of opmerking bij dit artikel. Reacties moeten voldoen aan de huisregels van InfoNu.
Meld mij aan voor de tweewekelijkse InfoNu nieuwsbrief
Ik ga akkoord met de privacyverklaring en ben bekend met de inhoud hiervan
Infoteur: Loduwikus
Laatste update: 27-10-2018
Rubriek: Electronica
Subrubriek: Diversen
Special: Zonne-energie
Bronnen en referenties: 5
Schrijf mee!