Guía de dimensionamiento de cables solares: cómo funcionan los cables fotovoltaicos y cálculo del tamaño

Para cualquier proyecto solar, necesita un cable solar para unir el hardware solar.La mayoría de los sistemas de paneles solares incluyen cables básicos, pero a veces tienes que comprar los cables de forma independiente.Esta guía cubrirá los conceptos básicos de los cables solares y enfatizará la importancia de estos cables para cualquier sistema solar funcional.

El cable solar, a veces conocido como "alambre fotovoltaico" o "cable fotovoltaico", es el cable más importante de cualquier sistema solar fotovoltaico.Los paneles solares generan electricidad que debe transferirse a otro lugar: aquí es donde entran los cables solares. La mayor distinción en términos de tamaño es entre el cable solar de 4 mm y el cable solar de 6 mm.Esta guía cubrirá los precios promedio de los cables y cómo calcular el tamaño que necesita para su instalación solar.

Introducción a los cables solares

para entender comocables solaresfunción, debemos llegar a la funcionalidad central del cable: El alambre.Aunque la gente asume que los cables y los alambres son lo mismo, estos términos son completamente diferentes.Los cables solares son componentes únicos, conocidos como "conductores".Los cables solares son grupos de alambres/conductores que se ensamblan entre sí.

Esencialmente, cuando compra un cable solar, está comprando un cable con numerosos alambres que se unieron para formar el cable.Los cables solares pueden tener tan solo 2 hilos y hasta docenas de hilos, según el tamaño.Son bastante asequibles y se venden por pie.El precio promedio del cable solar es de $100 por carrete de 300 pies.

¿Cómo funcionan los cables solares?

El cable solar generalmente está hecho de un material conductor que puede transferir electricidad, como el cobre.El cobre es el material más popular para los cables solares y, a veces, los cables están hechos de aluminio.Cada cable solar es un solo conductor que funciona por sí solo.Para aumentar la eficacia del sistema de cables, se ensamblan varios cables juntos.

El cable solar puede ser sólido (visible) o estar aislado por la llamada "cubierta" (capa protectora que lo hace invisible).En términos de tipos de cables, hay cables simples o sólidos.Ambos se utilizan para aplicaciones solares.Sin embargo, los cables trenzados son los más comunes porque se componen de múltiples conjuntos de cables diminutos que se retuercen para formar el núcleo del cable.Los cables individuales más olorosos solo están disponibles en calibres pequeños.

Los cables trenzados son los cables más comunes para los cables fotovoltaicos porque proporcionan un mayor grado de estabilidad.Esto preserva la integridad estructural del cable cuando se trata de presión por vibraciones y otros movimientos.Por ejemplo, si los pájaros sacuden los cables o comienzan a masticarlos en la azotea donde se encuentran los paneles solares, necesita protección adicional para garantizar que la electricidad siga fluyendo.

¿Qué son los cables fotovoltaicos?

Los cables solares son cables grandes que se componen de múltiples hilos bajo una "cubierta" protectora.Dependiendo del sistema solar, necesitará un cable diferente.Es posible comprar un cable solar de 4 mm o un cable solar de 6 mm que será más grueso y proporcionará transmisión para un voltaje más alto.También existen pequeñas diferencias en los tipos de cables fotovoltaicos, como los cables de CC y los cables de CA.

 

Cómo dimensionar los cables solares: Introducción

La siguiente es una introducción al dimensionamiento y la terminología correctos.Para empezar, el tamaño más común de los cables solares es "AWG" o 'American Wire Gauge'.Si tiene un AWG bajo, esto significa que cubre una gran área de sección transversal y, por lo tanto, tiene caídas de voltaje más bajas.El fabricante del panel solar le proporcionará gráficos que muestran cómo puede conectar circuitos básicos de CC/CA.Necesitará información que muestre la corriente máxima permitida para el área transversal del sistema solar, la caída de voltaje y DVI.

 

El tamaño del cable del panel solar utilizado es importante.El tamaño del cable puede afectar el rendimiento de todo el sistema solar.Si compra un cable más pequeño que el recomendado por su fabricante solar, podría experimentar caídas severas en el voltaje a través de los cables, lo que eventualmente resulta en una pérdida de energía.Además, si tiene cables de tamaño insuficiente, esto puede provocar un aumento en la energía que provoque un incendio.Si estalla un incendio en áreas como la azotea, podría extenderse rápidamente al resto de la casa.

 

Cómo se dimensionan los cables fotovoltaicos: significado de AWG

Para ilustrar la importancia del tamaño del cable fotovoltaico, imagine el cable como una manguera que transporta agua.Si tienes un diámetro grande en la manguera, el agua fluirá fácilmente y no opondrá resistencia.Sin embargo, si tiene una manguera pequeña, experimentará resistencia ya que el agua no puede fluir correctamente.La longitud también tiene un impacto: si tiene una manguera corta, el flujo de agua será más rápido.Si tiene una manguera grande, necesita la presión correcta o el flujo de agua se ralentizará.Todos los cables eléctricos funcionan de la misma manera.Si tiene un cable fotovoltaico que no es lo suficientemente grande para soportar el panel solar, la resistencia puede resultar en que se transfieran menos vatios y se bloquee el circuito.

 

Los cables fotovoltaicos se dimensionan utilizando American Wire Gauges para estimar la escala de calibre.Si tiene un cable con un número de calibre menor (AWG), tendrá menor resistencia y la corriente que fluye desde los paneles solares llegará de manera segura.Diferentes cables fotovoltaicos tienen diferentes tamaños de calibre, y esto puede afectar el precio del cable.Cada tamaño de calibre tiene su propia clasificación de amperios, que es la cantidad máxima de amperios que pueden viajar a través del cable de manera segura.

Cada cable solo puede aceptar una cierta cantidad de amperaje y voltaje.Al analizar los gráficos de cables, debería poder determinar cuál es el tamaño adecuado para su sistema solar (si no se incluye en el manual).Necesitará diferentes cables para conectar los paneles solares al inversor principal y luego el inversor a las baterías, las baterías al banco de baterías y/o el inversor directamente a la red eléctrica de la casa.La siguiente es una fórmula diseñada para ayudarlo a hacer los cálculos:

1) Estime la VDI (caída de voltaje)

Para calcular el VDI del sistema solar, necesitará la siguiente información (suministrada por su fabricante):

· Amperaje total (electricidad).

· Longitud del cable en un solo sentido (medida en pies).

· El porcentaje de caída de tensión.

Use esta fórmula para estimar VDI:

· Amperaje x Pies / % de caída de voltaje.

2) Determinar el tamaño según VDI

Para calcular qué tamaño necesitas para cada cable del sistema, necesitas el VDI.El siguiente cuadro le ayudará a determinar el tamaño que necesita para la aplicación:

Medidor de índice de caída de voltaje

CALIBRE VDI

1 = # 16

2 = # 14

3 = #12

5 = # 10

8 = # 8

12 = #6

20 = #4

34 = #2

49 = # 1/0

62 = # 2/0

78 = #3/0

99 =# 4/0

Ejemplo: si tiene 10 amperios, 100 pies de distancia, un panel de 24 V y una pérdida del 2 %, obtendrá una cifra de 20,83.Esto significa que el cable que necesita es un cable de 4 AWG.

Tamaños y tipos de cables solares fotovoltaicos

Hay dos tipos de cables solares: cables de CA y cables de CC.Los cables de CC son los cables más importantes porque la electricidad que aprovechamos de los sistemas solares y usamos en el hogar es electricidad de CC.La mayoría de los sistemas solares vienen con cables de CC que se pueden integrar con los conectores adecuados.Los cables solares de CC también se pueden comprar directamente en ZW Cable.Los tamaños más populares para los cables de CC son 2,5 mm,4 mm, y6 mmcabos

Según el tamaño del sistema solar y la electricidad generada, es posible que necesite un cable más grande o más pequeño.La gran mayoría de los sistemas solares en los EE. UU. utilizan un cable fotovoltaico de 4 mm.Para instalar estos cables con éxito, debe conectar los cables negativo y positivo de las cadenas en la caja del conector principal proporcionada por el fabricante solar.Prácticamente todos los cables de CC se utilizan en ubicaciones externas, como la azotea u otras áreas donde se colocan los paneles solares.Para evitar accidentes, los cables fotovoltaicos positivos y negativos están separados.

¿Cómo conectar cables solares?

Solo se necesitan cables de 2 núcleos para conectar un sistema solar.Primero, necesita un cable rojo que suele ser un cable positivo para transportar la electricidad y un cable azul que es negativo.Estos cables se conectan a la caja del generador principal del sistema solar y al inversor solar.Los cables de un solo hilo más pequeños pueden ser efectivos para la transmisión de energía siempre que estén envueltos en aislamiento.

Los cables de CA también se utilizan en sistemas solares, pero con menos frecuencia.La mayoría de los cables de CA se utilizan para conectar el inversor solar principal a la red eléctrica del hogar.Los sistemas solares emplean cables de CA de 5 núcleos que tienen 3 cables para las fases que transportan la corriente, 1 cable para mantener la corriente alejada del dispositivo y 1 cable para conexión a tierra/seguridad que conecta la carcasa solar y la tierra.

Según el tamaño del sistema solar, es posible que solo requiera cables de 3 núcleos.Sin embargo, esto nunca es uniforme en todos los ámbitos porque los diferentes estados emplean diferentes regulaciones que deben seguir los profesionales que instalan los cables.


Fecha de publicación: 23-jul-2017

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