Cavi fotovoltaici solariSono componenti fondamentali per qualsiasi impianto fotovoltaico e sono considerati il fulcro che collega i singoli pannelli per il funzionamento dell'intero sistema. L'energia generata dai pannelli solari viene trasferita altrove, il che significa che abbiamo bisogno di cavi per trasferire l'energia dai pannelli solari: è qui che entrano in gioco i cavi solari.
Questa guida fungerà da guida introduttiva ai cavi solari da 4 mm, i più comunemente utilizzati insieme ai cavi da 6 mm. Analizzeremo le differenze tra cavi/fili, i metodi di dimensionamento e l'installazione dei cavi solari da 4 mm.
Cavi solari vs. fili: qual è la differenza?
I termini "filo" e "cavo" sono comunemente considerati la stessa cosa, ma in realtà esiste una differenza sostanziale tra i due. Un pannello solare è costituito da un gruppo di più conduttori, mentre un filo è costituito da un singolo conduttore.
Ciò significa che i fili sono essenzialmente i piccoli componenti che compongono il cavo più grande. Un cavo solare da 4 mm presenta al suo interno diversi fili di piccole dimensioni che vengono utilizzati per trasferire l'elettricità tra i diversi terminali dell'impianto solare.
Cavi solari: introduzione da 4 mm
Per capire come funzionano i cavi solari da 4 mm, dobbiamo analizzare i componenti di base che compongono il cavo: i fili.
Ogni filo all'interno di un cavo da 4 mm funge da conduttore e il cavo è composto da più conduttori. I cavi solari sono realizzati in materiali robusti come il rame o l'alluminio. Questi materiali garantiscono una connettività affidabile e la capacità di trasferire l'elettricità dai pannelli solari all'abitazione.
Esistono due tipi di fili: unifilari e multifilari. Un filo singolo o un filo pieno funge da conduttore all'interno del cavo ed è solitamente isolato da uno strato protettivo che lo protegge dagli agenti atmosferici. I fili singoli sono utilizzati per i cablaggi elettrici di base in casa, compresi i cavi solari. Tendono ad essere un'opzione più economica rispetto ai multifilari, ma sono disponibili solo in calibri più piccoli.
I fili intrecciati sono i fratelli maggiori dei fili singoli e "intrecciati" significa che il filo è costituito da una connessione di fili diversi intrecciati insieme per formare un unico filo con anima. I fili intrecciati sono utilizzati negli impianti solari, ma hanno anche altre applicazioni, in particolare nei veicoli in movimento come automobili, camion, rimorchi, ecc. I fili intrecciati hanno il vantaggio di essere più spessi e questo li rende più resistenti alle vibrazioni e agli agenti atmosferici, quindi sono più costosi. La maggior parte dei cavi solari è dotata di fili intrecciati.
Cos'è un cavo solare da 4 mm?
Un cavo solare da 4 mm è un cavo spesso 4 mm che contiene almeno due fili avvolti insieme da un involucro protettivo. A seconda del produttore, il cavo da 4 mm può avere 4-5 fili conduttori al suo interno oppure solo 2. In generale, i cavi sono classificati in base al numero totale di fili e al calibro. Esistono diversi tipi di cavi solari: cavi per stringhe solari, cavi solari CC e cavi solari CA.
Cavi solari CC
I cavi a corrente continua (CC) sono i cavi più comunemente utilizzati per l'installazione di stringhe solari. Questo perché la corrente continua è utilizzata nelle abitazioni e nei pannelli solari.
- Esistono due tipi più diffusi di cavi CC: cavi CC modulari e cavi CC a stringa.
Entrambi questi cavi possono essere integrati nei pannelli fotovoltaici e tutto ciò che serve è un piccolo connettore per interconnettere diversi cavi CC. Di seguito spieghiamo come collegare cavi solari da 4 mm utilizzando connettori acquistabili presso qualsiasi ferramenta.
Cavo solare CC: 4 mm
Il 4mm DCcavo fotovoltaicoè uno dei cavi più utilizzati per i collegamenti solari. Per collegare un cavo solare da 4 mm, è sufficiente collegare i cavi positivo e negativo delle stringhe direttamente all'inverter solare (a volte chiamato "scatola del generatore"). La potenza in uscita dai moduli determina il tipo di cavo necessario. Vengono utilizzati cavi da 4 mm, ma sono disponibili anche altre varianti popolari, come i cavi solari da 6 mm e i cavi solari da 2,5 mm, a seconda delle esigenze.
I cavi solari da 4 mm vengono utilizzati principalmente all'aperto, dove sono esposti a una forte luce solare, il che significa che la maggior parte di essi è resistente ai raggi UV. Per evitare cortocircuiti, il professionista deve assicurarsi di non collegare i cavi positivo e negativo sullo stesso cavo.
Anche i cavi CC a filo singolo sono utilizzabili e possono garantire un'elevata affidabilità. Per quanto riguarda i colori, di solito si ha un filo rosso (che trasporta elettricità) e uno blu (che trasporta carica negativa). Questi fili sono circondati da uno spesso pannello isolante per proteggerli dal calore e dalla pioggia.
È possibile collegare ilfilo solareLe stringhe possono essere collegate all'inverter solare in diversi modi. Di seguito sono riportate le opzioni di connettività più diffuse:
- Metodo stringa nodo.
- La scatola combinatrice CC.
- Una connessione diretta.
- Cavo di collegamento CA.
Se si desidera effettuare il collegamento tramite un cavo di collegamento CA, è necessario utilizzare i dispositivi di protezione per collegare gli inverter alla rete elettrica. Se l'inverter solare è un inverter trifase, la maggior parte dei collegamenti a bassa tensione di questo tipo viene effettuata utilizzando cavi CA a cinque conduttori.
I cavi CA a cinque conduttori hanno 3 fili per 3 fasi diverse che trasportano l'elettricità: positivo, negativo e neutro. Se si dispone di un impianto solare con un inverter monofase, saranno necessari 3 cavi per il collegamento: filo di fase, filo di terra e filo neutro. Ogni paese potrebbe avere le proprie normative in materia di connettività solare. Verificare attentamente per assicurarsi di essere conformi alle normative locali.
Preparazione all'installazione: come dimensionare i cavi solari in un impianto solare
Il dimensionamento è uno degli aspetti più critici quando si collegano diversi cavi all'impianto fotovoltaico. Il dimensionamento è importante per la sicurezza, in quanto evita cortocircuiti e surriscaldamenti in caso di sovratensione: se il cavo non riesce a gestire la potenza in eccesso, esploderà e questo può causare un incendio nell'impianto solare. È sempre consigliabile scegliere il cavo giusto, perché un cavo sottodimensionato rischia di causare incendi e procedimenti giudiziari, essendo illegale nella maggior parte delle giurisdizioni.
Ecco i principali fattori che determinano la dimensione richiesta del cavo solare:
- La potenza dei pannelli solari (ovvero la capacità di generazione: se si ha molta corrente, è necessaria una dimensione maggiore).
- Distanza tra i pannelli solari e i carichi (se la distanza tra i due è maggiore, è necessaria una copertura/dimensione maggiore per garantire un passaggio sicuro).
Sezioni trasversali dei cavi per il cavo solare principale
Se si collegano i pannelli solari in serie (metodo più diffuso), gli inverter devono essere posizionati il più vicino possibile al contatore di immissione. Se gli inverter sono posizionati più lontano dalla cantina, la lunghezza del cavo solare può causare potenziali perdite sul lato CA e CC.
L'obiettivo principale è garantire che l'elettricità generata dai pannelli solari possa raggiungere la massima distanza possibile senza perdite sull'inverter solare. I cavi solari hanno una resistenza alle perdite se si trovano a temperatura ambiente.
Lo spessore del cavo nel cavo solare CC principale può influire sulla prevenzione delle perdite o sul loro mantenimento a un livello ragionevole: ecco perché più spesso è il cavo, meglio è. I produttori progettano i cavi solari CC in modo che le perdite siano inferiori al picco di potenza del generatore. I cavi solari hanno una resistenza e la caduta di tensione in questo punto di resistenza può essere calcolata.
Come trovare un cavo solare di qualità da 4 mm
Di seguito sono riportati i principali fattori che determinano se si dispone di un cavo solare da 4 mm di qualità:
Resistenza alle intemperie. Il cavo da 4 mm deve essere resistente alle alte temperature e ai raggi UV. I cavi solari vengono utilizzati in ambienti caldi e sono soggetti a prolungata esposizione al sole e all'umidità.
Intervallo di temperatura. I cavi solari devono essere progettati per resistere a basse temperature, come -30° e oltre +100°.
Robusta qualità costruttiva. I cavi devono resistere a flessione, tensione e compressione sotto pressione.
Resistente agli acidi e alle basi. Questo garantisce che il cavo non si dissolva se esposto a sostanze chimiche nocive.
Resistente al fuoco. Se il cavo ha proprietà ignifughe, sarà più difficile che l'incendio si propaghi in caso di guasto.
A prova di cortocircuito. Il cavo deve essere resistente ai cortocircuiti anche a temperature elevate.
Copertura protettiva. Il rinforzo aggiuntivo proteggerà il cavo da eventuali roditori e termiti che potrebbero rosicchiarlo.
Come collegare un cavo solare da 4 mm
Benvenuti alla nostra guida sul collegamento dei cavi solari da 4 mm. Per collegare i cavi solari, avrete bisogno di 2 strumenti di base: un cavo da 4 mm eConnettore fotovoltaico MC4.
I cavi solari necessitano di connettori per poter essere collegati nel punto giusto e il tipo di connettore più diffuso per i cavi solari da 4 mm è il connettore MC4.
Questo connettore è utilizzato sulla maggior parte dei pannelli solari più recenti e fornisce protezione impermeabile/antipolvere per i cavi. I connettori MC4 sono convenienti e funzionano perfettamente con cavi da 4 mm, inclusi i cavi solari da 6 mm. Se acquisti un nuovo pannello solare, i connettori MC4 saranno già collegati direttamente, il che significa che non dovrai acquistarli autonomamente.
- Nota: i connettori MC4 sono dispositivi più recenti e non funzionano con i cavi MC3.
Il grosso problema della maggior parte degli impianti solari è che vogliamo portare l'elettricità dai pannelli installati sul tetto a un'altra posizione della casa. L'unico modo per farlo è acquistare cavi pretagliati di diametro variabile (di solito 3-9 metri), ma un metodo migliore è acquistare il cavo della lunghezza necessaria e collegarlo con connettori MC4.
Come per qualsiasi altro cavo, anche un cavo MC4 presenta connettori maschio e femmina. Avrete bisogno di strumenti di base come il cavo solare da 4 mm, connettori MC4 maschio/femmina, spelafili, crimpatrici e circa 5-10 minuti del vostro tempo per completare il lavoro.
1) Impostare i connettori
Il connettore è il componente più importante perché collega i cavi al pannello solare. Innanzitutto, è necessario contrassegnare il connettore con un segno sul metallo per indicare la profondità di inserimento del connettore nel connettore esistente. Se il cavo si estende oltre tale segno, potrebbe non essere possibile unire tutti i connettori MC4.
2) Connettore maschio a crimpare
Per la crimpatura è necessaria una pinza crimpatrice e consigliamo un connettore a crimpare MC4 da 4 mm perché garantisce una connessione solida e mantiene i cavi uniti durante la crimpatura. La maggior parte delle pinze crimpatrici costa appena 40 dollari. Questa è la parte più semplice del processo di installazione.
Inizia passando il dado a vite sopra la crimpatura metallica e assicurati che l'alloggiamento in plastica abbia una clip di non ritorno al suo interno. Se non hai prima inserito il dado sul cavo, non riuscirai a rimuovere l'alloggiamento in plastica.
3) Inserire il cavo da 4 mm
Supponendo di aver crimpato correttamente il cavo solare da 4 mm, una volta inserito nel connettore dovresti sentire un "clic", che indica che è stato fissato correttamente. A questo punto, devi bloccare il cavo nell'alloggiamento di plastica.
4) Rondella di gomma di sicurezza
Noterete che la rondella di tenuta (solitamente in gomma) è a filo all'estremità del cavo. Questo garantisce una presa salda per un cavo solare da 4 mm una volta serrato il dado nell'alloggiamento in plastica. Assicuratevi di stringerlo bene, altrimenti il connettore potrebbe ruotare attorno al cavo e danneggiare la connessione. Questo completa la connessione del connettore maschio.
5) Connettore femmina a crimpare
Prendi il cavo e piegalo leggermente per garantire una migliore superficie di contatto durante la crimpatura. Dovrai spellare un po' l'isolamento del cavo per esporre il filo da crimpare. Crimpa il connettore femmina come hai fatto con il maschio nel secondo passaggio.
6) Collegare il cavo
A questo punto, non ti resta che inserire il cavo. Tutto quello che devi fare è passare il dado sopra il cavo e controllare di nuovo la rondella in gomma. Quindi devi spingere il cavo crimpato nell'alloggiamento femmina. Dovresti sentire un "clic" anche in questo caso, e questo è il modo in cui saprai che è bloccato in posizione.
7) Test di connettività
La fase finale del processo di connessione è il test di connettività. Consigliamo di testare esclusivamente con i connettori MC4 prima di collegarli ai pannelli solari principali o al sistema di controllo della carica, per verificare che tutto funzioni correttamente. Se la connessione funziona, è così che potrai avere una connessione stabile per gli anni a venire.
Data di pubblicazione: 03-10-2021