Fotovoltaik Enerji Sistemleri

Yazı Dizisi-39

Haluk Özgün

Kablo Gerilim Düşümü ve Kayıpların Hesaplanması 

Sistemde kullanılacak olan panel ve inverter boyutlandırmasından sonra sistemde kullanılacak kabloların boyutlandırılması gerekmektedir. Şekil-6.8 de tek fazlı bir sistemin genel olarak bileşenleri gösterilmektedir. Bu bileşenlerin numaralı olarak açıklaması Tablo- 6.6 da verilmektedir. Burada 3 numaralı kısımda DC kablo ve 6 numaralı kısımda AC kablo kullanılmaktadır. Bu kısımda hem DC hem de AC kısımdaki kabloların kesitleri belirlenecek ve yüzde gerilim düşümleri hesaplanacaktır.





Öncelikle DC tarafta meydana gelen gerilim düşümü ve güç kaybı hesaplanır. Genel olarak fotovoltaik sistemlerde yüzde güç kaybı %1’i geçmeyecek şekilde dizayn edilmelidir. Hem AC hem de DC devreler için gerilim düşümü ve yüzde güç kaybını veren denklemlerin nasıl oluşturulduğu konusundaki genel bilgiler önemlidir.

AC Tek Fazlı Devreler İçin Gerilim Düşümü Hesabı 

Gerilim düşümü hesabı için, dağıtım hattı ister tek fazlı olsun ister üç fazlı olsun bir iletkenli düşünülür. Bir fazlı bir alternatif akım devresinde ortak iletkenden akım geçmeyecek şekilde ikiye bölündüğünde bir fazlı alternatif akım devresi bir iletkenli olmuş olur. Şekil-6.9 de tek fazlı bir alternatif akım devresinin bir iletkenli eşdeğeri verilmektedir. Şekil-6.10 da üç fazlı bir alternatif akım devresinin bir iletkenli eşdeğeri verilmektedir.





Bir iletkenli devrede gerilim düşümü 6.10 eşitliğinde verildiği gibi hesaplanır [37]

ΔV=IR cos φ+IX sin φ (6.10)

6.10 eşitliğinde endüktif direnç yok sayılırsa 6.11 eşitlik elde edilir.

ΔV=IR cos φ (6.11)
Bir fazlı alternatif akım devrelerinde gerilim düşümü daha önce bahsedildiği gibi bir iletkenli  olarak hesaplanmalıdır. Şekil-6.8 den yararlanarak;



AC Üç Fazlı Devreler İçin Gerilim Düşümü Hesabı 



DC Devrelerde Yüzde Gerilim Düşümü Hesabı

Bir fazlı alternatif akım devreleri için tanımlanmış eşitliklerde cos φ değerinin 1 olarak  seçilmesi ile doğru akım devreleri için geçerlilik kazanır.

Sonuç olarak doğru akım devrelerinde yüzde gerilim düşümü 6.20 ve 6.21 eşitliklerinde verildiği gibi tanımlanır.



olarak bulunur. [37]

AC Tek Fazlı Devrelerde Yüzde Güç Kaybı Hesabı 

Hattın R omik direnci üzerinde meydana gelen güç kaybı I2R bağlantısı ile bulunur.

Hattın gidiş - dönüş iletkeni olduğundan kayıp 2 ile çarpılarak bulunur. [37]





AC Üç Fazlı Devreler İçin Güç Kaybı Hesabı

Üç fazlı hatlarda dengeli yükler oluşturulursa nötürden akım geçmez. Bu nedenle hesaplamalarda üç iletkende oluşacak güç kaybının hesaplanması dikkate alınmıştır. Güç kaybı I2R olarak belirlenmişti ve üç iletken olduğundan eşitlik 6.27 elde edilir. [37]



DC Yüzde Güç Kaybı 

Bir fazlı alternatif akım devreleri için tanımlanan eşitliklerde cos φ değerinin 1 olarak seçilmesi ile doğru akım devreleri için 6.32 ve 6.33 eşitlikleri elde edilir. [37]



Bundan  sonraki bölümde ” Projede Yüzde Gerilim Düşümü ve Yüzde Güç Kaybı Hesapları ”  anlatılacaktır.