Güneş Enerji Santrallerinde Kablo Koruma: Aşırı Isı, Uv Ve Çevresel Risklere Karşı Kablo Koruma
Giriş: Güneş Enerji Santrallerinde Kablo Korumanın Neden Kritik Olduğunu Anlamak
Güneş enerji santralleri (GES), yenilenebilir enerji üretiminin en güçlü yapı taşlarından biri hâline geldi. Ancak GES sahalarında kabloların karşılaştığı koşullar, diğer enerji tesislerine kıyasla çok daha zorludur. Çünkü:
-
Güneş panelleri altındaki bölge mikro fırın gibi ısınır.
-
UV radyasyonu kablo dış kılıfını sürekli yıpratır.
-
Gündüz–gece sıcaklık farkı büyük genleşme yaratır.
-
Toprak altında kemirgen riski yüksektir.
-
Metal konstrüksiyon boyunca kablolar keskin kenarlara sürtünür.
-
Rüzgâr titreşimi ve panel vibrasyonları kabloyu zorlar.
Bu koşullar nedeniyle GES sahalarında kablo koruma, sahaya kablo döşemekten çok daha kapsamlı bir mühendislik konusuna dönüşür.
Bu makale, güneş enerji santrallerinde kablo korumasını uçtan uca ele alır:
ısıl yönetim, UV dayanımı, koruma boruları, kemirgen önleme, toprağa gömme yöntemleri, kablo yaşam döngüsü, sahada en sık yapılan hatalar…
1. Güneş Enerji Santrallerinde Kablolar Neden Bu Kadar Zorlanır?
Aşırı ısı
PV panellerin altı yaz aylarında 70–90 °C’ye kadar çıkabilir.
Yüksek UV maruziyeti
UV ışığı kablo dış kılıfını çatlatır, sertleştirir ve ömrünü kısaltır.
Nem + sıcaklık döngüsü
Gündüz sıcak, gece soğuk → kılıf genleşmesi.
Kemirgen tehdidi
Toprak altı kablolama kemirgenler için caziptir.
Rüzgâr titreşimi
Kablo sürekli ince titreşim alır → sürtünme artar.
Toprak basıncı
Gömülü kablolarda çökme ve sıkışma riskleri oluşur.
Bu nedenle bir GES projesinde kablo koruma kalitesi, santralin ömrünü doğrudan belirler.
2. Sahada Kullanılan Kablo Türleri ve Riskler
1) DC kablolar (genellikle 4–6 mm²)
PV panellerden invertere gider.
En çok UV’ye maruz kalan kablodur.
2) AC kablolar
İnverter → trafo → şebeke hattı.
Yüksek akım taşır, ısınma sorununa açıktır.
3) Haberleşme kabloları (RS485, Ethernet)
Zayıf sinyaller taşır; elektromanyetik parazit ve titreşime karşı hassastır.
Her kablo türünün farklı koruma ihtiyacı vardır.
3. Güneş Santrallerinde En Etkili Kablo Koruma Yöntemleri
A) UV dayanımlı spiral kablo koruma boruları
-
Siyah UV-stabilizeli modeller
-
20 yıl dış ortam ömrü
-
Mükemmel esneklik
Bu borular panel altı DC kablolar için idealdir.
B) Metal spiral kablo koruma (kemirgen dayanımlı)
Toprak altı veya panel ayaklarında kemirgen riski varsa metal spiral boru şarttır.
Avantajları:
-
Isıya dayanıklı
-
Mekanik darbelere karşı güçlü
-
Kemirgen dişine dayanıklı
C) HDPE – Koruge borular
Kabloyu toprak altına alırken kullanılır.
UV’de yalnız kullanılmaz; dışından koruma ister.
D) Kablo tavaları ve alüminyum kanallar
Inverter odalarında düzenli kablo taşımak için.
E) Kompozit çok katmanlı kablo koruma hortumları
Hem esnek hem ısı dağıtıcı malzeme.
Yüksek akım kablolarında büyük avantaj sağlar.
4. Panel Altında Isıl Yönetim
Güneş santrallerinde panel altı en problemli noktadır. Çünkü:
-
Panel yüzeyi 50–70°C olur
-
Altı 70–90°C’ye kadar çıkar
Isı kabloyu “pişirir”.
Kabloyu serin tutmak için çözümler:
-
Borunun panel yüzeyine temasını engellemek
-
Havalandırma aralığı bırakmak
-
Isı iletken boru tercih etmek (alüminyum–kompozit)
-
Birden fazla kabloyu aynı boruya doldurmamak
-
Güneş yönüne bakan yüzeyden uzaklaştırmak
Isı yönetimi doğru yapılmazsa kablo 2–3 yıl içinde sertleşir.
5. Kemirgen Dayanımı İçin Kablo Koruma Stratejileri
GES sahalarının çoğu tarım arazilerinde kurulur → kemirgen yoğunluğu yüksektir.
En etkili yöntemler:
-
Metal spiral boru
-
Çelik örgülü kablo kılıfı
-
Topraktan kabloyu yüksek taşıyan tırmanma engelli çözümler
-
İnverter çevresine metal yol bariyerleri
Kemirgen zararları Türkiye’de GES arızalarının ilk 5 sebebi arasındadır.
6. Toprak Altı Kablolarda Çökme ve Basınç Riski
Toprak altında öküz yükü, dozer geçişi, toprak oturması boruyu ezer.
Borunun çökmesi kabloyu keser.
Çökmeyi önlemek için:
-
Kalın etli HDPE boru
-
Geniş çap
-
Sıkı sıkı dolgu yapılmaması
-
Kabloyu gömmeden önce zemin sıkılığına bakılması
7. Güneş Enerji Santrali Kablo Güzergâhı Tasarımı
En kritik mühendislik işlerinden biridir.
Doğru güzergâh:
-
Panel altından hava alacak şekilde
-
Düşük sürtünmeli
-
Keskin kenarlardan uzak
-
Aşırı bükülme olmayan
-
Kabloya bakım için erişilebilir
Yanlış güzergâh:
-
Yer yer sıkışma
-
Aşırı uzun kablo demetleri
-
Panel ayağına sürtünen kablo
-
Rüzgârla salınan kablo
-
UV alan açık kablo
%70 kablo arızası yanlış güzergâhtan kaynaklanır.
8. Sık Yapılan Hatalar
-
UV dayanımlı olmayan spiral boru kullanmak
-
Plastik boruyu panel ayağına değdirmek
-
İnverter bağlantı kablolarını yere temas ettirmek
-
Çok sayıda DC kablosunu aynı boruya doldurmak
-
Toprak altına ince etli koruge boru kullanmak
-
Kemirgen riskini göz ardı etmek
Bu hataların tamamı kablo ömrünü dramatik şekilde kısaltır.
Sonuç: GES Kablo Koruması Bir Uzmanlık İşidir
Güneş santrallerinde kablo koruma yalnızca kabloyu saklamak değil; kablonun 25 yıl boyunca sorunsuz çalışmasını sağlamak anlamına gelir.
Bunun için:
-
doğru boru,
-
doğru malzeme,
-
doğru güzergâh,
-
doğru ısıl yönetim,
-
doğru koruma altyapısı
şarttır.
