Zabezpieczenie i wykonanie strony DC instalacji fotowoltaicznej

Proszę o opinie na temat projektowanego przeze mnie sposobu podłączenia i zabezpieczenia strony DC instalacji fotowoltaicznej. Generator PV to szereg 10 szt. modułów Longi LR4-72HPH 445W (dla pojedynczego modułu: Voc 49,1V, Vmp 41,3V, Isc 11,53A, Imp 10,78A). Inwerter hybrydowy Sofar HYD 5000-ES: 2 wejścia MPPT, Imax 12A, Vmax 600V. Te elementy są już kupione i do nich muszę dostosować resztę zabawek.
Problemem w moim przypadku jest konieczność poprowadzenia długiego na 70m przyłącza do PV, ponieważ bliższe lokalizacje są zbyt mocno zacieniane. Planuję to zrobić przewodem YKY 5x10. Czy poza kwestią kosztów jest to rozwiązanie do przyjęcia? Do czasu ewentualnej rozbudowy mogę połączyć szeregowo dwa kable, co dawałoby mi akceptowalne straty na poziomie kilkunastu wat przy mocy maksymalnej. Do inwertera mogę wejść jednym złączem MPPT lub rozdzielić na dwa, można to ustawić w parametrach urządzenia. Panele chcę osadzić na konstrukcji z profili stalowych, konstrukcja w stylu wiaty wysoka na 4,5m. Myślałem o wykonaniu otoku z bednarki i połączeniu go z konstrukcją oraz na szynie wyrównawczej z przewodem PE, który podpięty byłby pod szynę wyrównawczą w domu z instalacją odgromową. Dodatkowo planuję połączyć każdy moduł PV z szyną wyrównawczą. Czy w takiej konfiguracji warto puścić nad konstrukcją zwody piorunochronu i podpiąć je pod otok czy w przypadku uziemienia wszystkich elementów konstrukcji nie jest to konieczne?
Przy generatorze PV planuję zrobić skrzynkę z topikami 15A oraz zabezpieczeniem przeciwprzepięciowym, prawdopodobnie Siemens T1 + T2 (Vcpv 1050V, Up 1,8kV, Iimp 5kA, In 15kA, Imax 40kA), przy inwerterze taki sam Siemens oraz wyłącznik nadprądowy, np. 16A 500V. Największe wątpliwości mam co do typu SPD, bo nie wiem jak zaklasyfikować moją konstrukcję podtrzymującą PV, dlatego asekurancko pomyślałem o T1 + T2. Czy ma to sens?
Jeszcze jedna sprawa nie daje mi spokoju. Biorąc pod uwagę, że akceptowalny poziom napięć jest stosunkowo niski (przykładowo u mnie 1,5kV dla systemu PV i 600V dla wejścia inwertera) spodziewałbym się, że w zabezpieczeniach systemów fotowoltaicznych krytyczną rolę odgrywa wartość Up zastosowanego SPD. Tymczasem w sprzedaży i przykładowych realizacjach widzę większość urządzeń z Up nieco poniżej 4kV. Czy taka szpila napięcia nie jest w stanie uszkodzić inwertera lub modułu PV?

Wybrany inwerter to urządzenie 1-faz, 10 modułów to 4,45 kW i takiego zestawu nie da się zgłosić do ze i podłączyć do sieci.
Nawet gdyby się dało to niepotrzebny YKY 5x10, dla zachowania spadku nap. poniżej 1% potrzeba linii 3- żyłowej o przekroju 25 mm2 jeżeli zastosowalibyśmy 3 x YKY 1x25
Do inwertera jeden string, dla nap. max to poniżej 600V a dla mpp to będzie ok 400V
Jeżeli konstrukcja stalowa w stylu wiaty to rozumie że też samo przez się uziemiona poprzez umieszczenie tej konstrukcji w ziemi
Jeżeli tak to ochrona przepięciowa T1+T2 i wtedy są takie z napięciem Up 1,5 kV

Dziękuję za odzew. Trochę mnie zaskoczyłeś możliwymi problemami z ZE, bo wiem, że taki sam inwerter z generatorem o podobnej mocy został odebrany przez Energę. Rozumiem, że z ich punktu widzenia niepożądane jest niesymetryczne zasilanie sieci, ale nie myślałem, że problemem mogą być tak małe moce, pewnie w praktyce rzadko przekraczające 3kW. Od strony mojego przyłącza nie ma problemu, bo mam 17kW mocy przyłączeniowej, co daje 5,6kW na fazę. Trudno, w razie kłopotów będę musiał sam przejeść produkcję, inwerter ma funkcję zablokowania eksportu - i tak najbardziej chodziło mi o częściową samowystarczalność energetyczną.
Nie do końca rozumiem Twoją odpowiedź odnośnie przewodu do PV, sugerowany kabel miedziany 25mm2 to już gruby zwierz. Pomyślałem o YKY 5x10, żeby w przyszłości móc dołożyć drugi łańcuch MPPT zorientowany np. na zachód, a przewód PE wykorzystać do połączenia uziemienia w skrzynce PV z domowym. Nawet przy wykorzystaniu na jeden string pojedynczych żył 10mm2 wyszedł mi przy Imax 12A spadek na poziomie 3V, czyli poniżej 1% (nie liczyłem strat na przewodzie od PV do skrzynki, ale przy przekroju 6mm2 i niewielkie długości tragedii raczej nie będzie). Dla przekroju 10mm2: 0,00183R x 70 x 2 = 0,2562R 0,2562R x 12A = 3,07V Oczywiście przy połączeniu równolegle dwóch żył wychodzi znacznie lepiej.
Konstrukcja ma być "przenośna", zamocowana do bloków betonowych ułożonych na gruncie, dlatego pomyślałem o otoku, ewentualnie szpilkach uziemiających.

Czy nie lepiej na takich odległościach dać aluminiowy 5x16 mm2 , jest 3 razy tańszy.

Tak się przyzwyczaiłem do operowania w miedzi, że nawet nie pomyślałem o aluminiowym. Właściwie to nawet YAKY 5x25 jest dużo tańszy, a daje na tej długości 2V strat. Żywotność wyszłaby pewnie zbliżona do trwałości modułów PV. Opcja do przemyślenia, dzięki za podpowiedź.

marucha79 wrote:

Dziękuję za odzew. Trochę mnie zaskoczyłeś możliwymi problemami z ZE, bo wiem, że taki sam inwerter z generatorem o podobnej mocy został odebrany przez Energę. Rozumiem, że z ich punktu widzenia niepożądane jest niesymetryczne zasilanie sieci, ale nie myślałem, że problemem mogą być tak małe moce, pewnie w praktyce rzadko przekraczające 3kW. Od strony mojego przyłącza nie ma problemu, bo mam 17kW mocy przyłączeniowej, co daje 5,6kW na fazę. Trudno, w razie kłopotów będę musiał sam przejeść produkcję, inwerter ma funkcję zablokowania eksportu - i tak najbardziej chodziło mi o częściową samowystarczalność energetyczną.
Nie do końca rozumiem Twoją odpowiedź odnośnie przewodu do PV, sugerowany kabel miedziany 25mm2 to już gruby zwierz. Pomyślałem o YKY 5x10, żeby w przyszłości móc dołożyć drugi łańcuch MPPT zorientowany np. na zachód, a przewód PE wykorzystać do połączenia uziemienia w skrzynce PV z domowym. Nawet przy wykorzystaniu na jeden string pojedynczych żył 10mm2 wyszedł mi przy Imax 12A spadek na poziomie 3V, czyli poniżej 1% (nie liczyłem strat na przewodzie od PV do skrzynki, ale przy przekroju 6mm2 i niewielkie długości tragedii raczej nie będzie). Dla przekroju 10mm2: 0,00183R x 70 x 2 = 0,2562R 0,2562R x 12A = 3,07V Oczywiście przy połączeniu równolegle dwóch żył wychodzi znacznie lepiej.
Konstrukcja ma być "przenośna", zamocowana do bloków betonowych ułożonych na gruncie, dlatego pomyślałem o otoku, ewentualnie szpilkach uziemiających.

W/g iriesd moc generatora / czytaj modułów/ przy 1-fazowym falowniku to 3,68 kW, jeszcze w 2019 można było zgłaszać 1-faz 4,6 kW

Pisząc o 70 m przyłączu do PV i podając typ kabla YKY przyjąłem że chodzi o AC a jeżeli chcesz po tym kablu podać DC to moja wypowiedź jest nieaktualna