Per qualsiasi progetto solare, è necessario un cavo solare per collegare i componenti hardware. La maggior parte dei sistemi a pannelli solari include cavi di base, ma a volte è necessario acquistarli separatamente. Questa guida illustrerà le basi dei cavi solari, sottolineandone l'importanza per qualsiasi impianto solare funzionale.

Il cavo solare, a volte noto come "filo fotovoltaico" o "cavo fotovoltaico", è il cavo più importante di qualsiasi impianto fotovoltaico. I pannelli solari generano elettricità che deve essere trasferita altrove: è qui che entrano in gioco i cavi solari. La differenza principale in termini di dimensioni è tra cavi solari da 4 mm e cavi solari da 6 mm. Questa guida illustrerà i prezzi medi dei cavi e come calcolare le dimensioni necessarie per il proprio impianto solare.

Introduzione ai cavi solari

Per capire comecavi solariPer quanto riguarda la funzione, dobbiamo arrivare alla funzionalità principale del cavo: il filo. Anche se si dà per scontato che cavi e fili siano la stessa cosa, questi termini sono completamente diversi. I fili solari sono componenti singoli, noti come "conduttori". I cavi solari sono gruppi di fili/conduttori assemblati insieme.

In sostanza, quando si acquista un cavo solare, si acquista un cavo con numerosi fili, che sono stati intrecciati insieme per formare il cavo stesso. I cavi solari possono avere da un minimo di 2 fili a un massimo di decine di fili, a seconda delle dimensioni. Sono abbastanza convenienti e venduti al metro quadro. Il prezzo medio di un cavo solare è di 100 dollari per bobina da 300 piedi.

Come funzionano i cavi solari?

Il cavo solare è solitamente realizzato in un materiale conduttivo in grado di trasferire elettricità, come il rame. Il rame è il materiale più diffuso per i cavi solari, ma a volte i cavi sono realizzati in alluminio. Ogni cavo solare è un singolo conduttore che funziona in modo indipendente. Per aumentare l'efficacia del sistema di cavi, più cavi vengono assemblati insieme.

Il filo solare può essere solido (visibile) o isolato da una cosiddetta "guaina" (uno strato protettivo che lo rende invisibile). Per quanto riguarda le tipologie di filo, esistono fili singoli o solidi. Entrambi sono utilizzati per applicazioni solari. Tuttavia, i fili multifilari sono i più comuni perché sono composti da più piccoli gruppi di fili intrecciati tra loro per formare l'anima del filo. I fili singoli, più profumati, sono disponibili solo in calibri piccoli.

I fili intrecciati sono i fili più comuni per i cavi fotovoltaici perché offrono un grado di stabilità più elevato. Questo preserva l'integrità strutturale del filo anche in presenza di pressioni dovute a vibrazioni e altri movimenti. Ad esempio, se gli uccelli scuotono i cavi o iniziano a masticarli sul tetto dove sono installati i pannelli solari, è necessaria una protezione aggiuntiva per garantire che l'elettricità continui a fluire.

Cosa sono i cavi fotovoltaici?

I cavi solari sono cavi di grandi dimensioni composti da più fili sotto una "guaina" protettiva. A seconda dell'impianto solare, sarà necessario un cavo diverso. È possibile acquistare un cavo solare da 4 mm o un cavo solare da 6 mm, più spesso e in grado di trasmettere tensioni più elevate. Esistono anche piccole differenze tra i tipi di cavi fotovoltaici, come i cavi CC e i cavi CA.

Come dimensionare i cavi solari: Introduzione

Di seguito è riportata un'introduzione al corretto dimensionamento e alla terminologia. Per iniziare, la dimensione più comune per i cavi solari è "AWG" o "American Wire Gauge". Un AWG basso significa che copre un'ampia sezione trasversale e quindi presenta cadute di tensione inferiori. Il produttore del pannello solare fornirà delle tabelle che mostrano come collegare i circuiti CC/CA di base. Avrete bisogno di informazioni che indichino la corrente massima consentita per la sezione trasversale del sistema solare, la caduta di tensione e il DVI.

La dimensione del cavo del pannello solare utilizzato è importante. La dimensione del cavo può influire sulle prestazioni dell'intero impianto solare. Se si acquista un cavo più piccolo di quello raccomandato dal produttore dell'impianto solare, si potrebbero verificare forti cali di tensione lungo i fili, con conseguenti perdite di potenza. Inoltre, cavi sottodimensionati possono causare un picco di energia che può causare un incendio. Se un incendio scoppia in aree come il tetto, potrebbe diffondersi rapidamente al resto della casa.

Come vengono dimensionati i cavi fotovoltaici: significato AWG

Per illustrare l'importanza delle dimensioni del cavo fotovoltaico, immaginatelo come un tubo che trasporta acqua. Se il tubo ha un diametro ampio, l'acqua scorrerà facilmente e non opporrà alcuna resistenza. Tuttavia, se il tubo è piccolo, si incontrerà resistenza perché l'acqua non riuscirà a scorrere correttamente. Anche la lunghezza ha un impatto: se il tubo è corto, il flusso d'acqua sarà più veloce. Se il tubo è grande, è necessaria la giusta pressione, altrimenti il ​​flusso d'acqua rallenterà. Tutti i cavi elettrici funzionano allo stesso modo. Se il cavo fotovoltaico non è abbastanza grande da sostenere il pannello solare, la resistenza può comportare un trasferimento di meno watt e il blocco del circuito.

I cavi fotovoltaici vengono dimensionati utilizzando gli American Wire Gauges per stimare la scala di calibro. Un cavo con un numero di calibro (AWG) inferiore avrà una minore resistenza e la corrente che fluisce dai pannelli solari arriverà ai cavi in ​​modo sicuro. I diversi cavi fotovoltaici hanno calibri diversi, e questo può influire sul prezzo del cavo. Ogni calibro ha un proprio valore in AMP, ovvero la quantità massima di AMP che può attraversare il cavo in modo sicuro.

Ogni cavo può accettare solo una certa quantità di amperaggio e tensione. Analizzando le tabelle dei cavi, dovresti essere in grado di determinare la dimensione corretta per il tuo impianto solare (se non è elencata nel manuale). Avrai bisogno di cavi diversi per collegare i pannelli solari all'inverter principale, quindi l'inverter alle batterie, le batterie al banco batterie e/o l'inverter direttamente alla rete elettrica di casa. Di seguito è riportata una formula pensata per aiutarti a effettuare i calcoli:

1) Stimare il VDI (caduta di tensione)

Per calcolare il VDI dell'impianto solare, avrai bisogno delle seguenti informazioni (fornite dal produttore):

· Amperaggio totale (elettricità).

· Lunghezza del cavo in un senso (misurata in piedi).

· La percentuale di caduta di tensione.

Utilizzare questa formula per stimare il VDI:

· Amperaggio x piedi / % di caduta di tensione.

2) Determinare le dimensioni in base al VDI

Per calcolare le dimensioni necessarie per ciascun cavo del sistema, è necessario conoscere il VDI. La seguente tabella vi aiuterà a determinare le dimensioni necessarie per l'applicazione:

Misuratore dell'indice di caduta di tensione

INDICATORE 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

Esempio: se hai 10 ampere, 30 metri di distanza, un pannello da 24 V e una perdita del 2%, il valore finale è 20,83. Ciò significa che il cavo di cui hai bisogno è un cavo AWG 4.

Dimensioni e tipi di cavi solari fotovoltaici

Esistono due tipi di cavi solari: cavi CA e cavi CC. I cavi CC sono i più importanti perché l'elettricità che ricaviamo dagli impianti solari e utilizziamo in casa è corrente continua. La maggior parte degli impianti solari è dotata di cavi CC che possono essere integrati con i connettori adeguati. I cavi solari CC possono anche essere acquistati direttamente su ZW Cable. Le dimensioni più diffuse per i cavi CC sono 2,5 mm.4 millimetri, E6 millimetricavi.

A seconda delle dimensioni dell'impianto solare e dell'elettricità generata, potrebbe essere necessario un cavo più grande o più piccolo. La stragrande maggioranza degli impianti solari negli Stati Uniti utilizza un cavo fotovoltaico da 4 mm. Per installare correttamente questi cavi, è necessario collegare i cavi negativo e positivo delle stringhe nella scatola di connessione principale fornita dal produttore dell'impianto solare. Praticamente tutti i cavi CC vengono utilizzati in posizioni esterne, come sul tetto o in altre aree in cui sono installati i pannelli solari. Per evitare incidenti, i cavi fotovoltaici positivo e negativo sono separati.

Come collegare i cavi solari?

Per collegare un impianto solare sono necessari solo 2 cavi conduttori. Innanzitutto, è necessario un cavo rosso, che di solito è un cavo positivo per trasportare l'elettricità, e un cavo blu, che è un cavo negativo. Questi cavi si collegano alla scatola del generatore principale dell'impianto solare e all'inverter solare. Cavi unifilari più piccoli possono essere efficaci per la trasmissione di energia, purché siano avvolti in materiale isolante.

I cavi CA vengono utilizzati anche negli impianti solari, ma meno frequentemente. La maggior parte dei cavi CA viene utilizzata per collegare l'inverter solare principale alla rete elettrica domestica. Gli impianti solari utilizzano cavi CA a 5 conduttori, composti da 3 fili per le fasi che trasportano la corrente, 1 filo per tenere la corrente lontana dal dispositivo e 1 filo per la messa a terra/sicurezza che collega l'involucro solare alla terra.

A seconda delle dimensioni dell'impianto solare, potrebbero essere necessari solo cavi a 3 conduttori. Tuttavia, questo non è mai uniforme in tutti i paesi, poiché ogni stato applica normative diverse a cui i professionisti che installano i cavi devono attenersi.