Guida al dimensionamento dei cavi solari: come funzionano i cavi solari fotovoltaici e come calcolare le dimensioni

Per qualsiasi progetto solare, è necessario un cavo solare per mettere insieme l'hardware solare.La maggior parte dei sistemi di pannelli solari include cavi di base, ma a volte è necessario acquistare i cavi in ​​modo indipendente.Questa guida coprirà le basi dei cavi solari sottolineando l'importanza di questi cavi per qualsiasi sistema solare funzionale.

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

Introduzione ai cavi solari

Per capire comecavi solarifunzione, dobbiamo arrivare alla funzionalità principale del cavo: il filo.Anche se le persone presumono che cavi e fili siano la stessa cosa, questi termini sono completamente diversi.I cavi solari sono singoli componenti, noti come "conduttori".I cavi solari sono gruppi di fili/conduttori assemblati insieme.

In sostanza, quando acquisti un cavo solare, stai acquistando un cavo con numerosi fili che sono stati legati insieme per formare il cavo.I cavi solari possono avere un minimo di 2 fili e fino a dozzine di fili, a seconda delle dimensioni.Sono abbastanza convenienti e venduti a piedi.Il prezzo medio del cavo solare è di $ 100 per bobina da 300 piedi.

Come funzionano i cavi solari?

Il filo solare è solitamente realizzato con un materiale conduttivo in grado di trasferire elettricità come il rame.Il rame è il materiale più popolare per i cavi solari e talvolta i fili sono realizzati in alluminio.Ogni filo solare è un singolo conduttore che funziona da solo.Per aumentare l'efficacia del sistema di cavi, più fili vengono assemblati insieme.

Il filo solare può essere solido (visibile) o isolato da una cosiddetta "camicia" (strato protettivo che lo rende invisibile).In termini di tipi di filo, ci sono fili singoli o pieni.Entrambi sono utilizzati per applicazioni solari.Tuttavia, i fili intrecciati sono i più comuni perché sono costituiti da più piccoli set di fili che sono tutti intrecciati insieme per formare l'anima del filo.I fili singoli più maleodoranti sono disponibili solo in piccoli calibri.

I fili intrecciati sono i fili più comuni per i cavi fotovoltaici perché forniscono un grado di stabilità più elevato.Ciò preserva l'integrità strutturale del filo quando si tratta di pressione da vibrazioni e altri movimenti.Ad esempio, se gli uccelli scuotono i cavi o iniziano a masticarli sul tetto dove si trovano 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 "camicia" protettiva.A seconda del sistema solare, avrai bisogno di un cavo diverso.È possibile acquistare un cavo solare da 4 mm o un cavo solare da 6 mm che sarà più spesso e fornirà la trasmissione per una tensione più elevata.Ci sono anche piccole differenze nei tipi di cavi fotovoltaici come cavi CC e cavi CA.

 

Come dimensionare i cavi solari: introduzione

Quella che segue è un'introduzione al dimensionamento e alla terminologia corretti.Per cominciare, la dimensione più comune per i cavi solari è "AWG" o "American Wire Gauge".Se hai un AWG basso, significa che copre un'ampia area della sezione trasversale e quindi ha cadute di tensione inferiori.Il produttore del pannello solare ti fornirà grafici che mostrano come collegare i circuiti CC/CA di base.Avrai bisogno di informazioni che mostrino la corrente massima consentita per l'area della 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 sistema solare.Se si acquista un cavo più piccolo di quello consigliato dal produttore dell'energia solare, è possibile che si verifichino forti cali di tensione attraverso i fili che alla fine si tradurranno in una perdita di potenza.Inoltre, se si dispone di cavi sottodimensionati, ciò può causare un'ondata di energia che provoca un incendio.Se un incendio scoppia in aree come il tetto, potrebbe diffondersi rapidamente al resto della casa.

 

Come sono dimensionati i cavi fotovoltaici: significato AWG

Per illustrare l'importanza delle dimensioni del cavo FV, immagina il cavo come un tubo che trasporta l'acqua.Se hai un tubo di grande diametro, l'acqua scorrerà facilmente e non opporrà alcuna resistenza.Tuttavia, se si dispone di un tubo piccolo, si verificherà una resistenza poiché l'acqua non può scorrere correttamente.Anche la lunghezza ha un impatto: se hai un tubo corto, il flusso d'acqua sarà più veloce.Se hai un tubo grande, hai bisogno della giusta pressione o il flusso dell'acqua rallenterà.Tutti i cavi elettrici funzionano allo stesso modo.Se si dispone di un cavo fotovoltaico che non è abbastanza grande da supportare il pannello solare, la resistenza può comportare il trasferimento di meno watt e il blocco del circuito.

 

I cavi fotovoltaici sono dimensionati utilizzando American Wire Gauges per stimare la scala del calibro.Se hai un filo con un numero di calibro inferiore (AWG), avrai una resistenza minore e la corrente che scorre dai pannelli solari arriverà in sicurezza.Diversi cavi fotovoltaici hanno dimensioni di calibro diverse e questo può influire sul prezzo del cavo.Ogni dimensione del misuratore ha la propria valutazione AMP che è la quantità massima di AMP che può viaggiare attraverso il cavo in sicurezza.

Ogni cavo può accettare solo una certa quantità di amperaggio e tensione.Analizzando le tabelle dei fili, dovresti essere in grado di determinare qual è la dimensione giusta per il tuo sistema solare (se questo non è elencato 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 della casa.Quella che segue è una formula progettata per aiutarti a fare i calcoli:

1) Stimare il VDI (caduta di tensione)

Per calcolare il VDI del sistema 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.

Usa questa formula per stimare il VDI:

· Amperaggio x Piedi / % di caduta di tensione.

2) Determinare le dimensioni in base a VDI

Per calcolare la dimensione necessaria per ciascun cavo del sistema, è necessario il VDI.La seguente tabella ti aiuterà a capire le dimensioni necessarie per l'applicazione:

Indicatore dell'indice di caduta di tensione

CALIBRO VDI

1 = numero 16

2 = numero 14

3 = numero 12

5 = numero 10

8 = numero 8

12 = numero 6

20 = numero 4

34 = numero 2

49 = # 1/0

62 = # 2/0

78 = #3/0

99 = # 4/0

Esempio: se hai 10 AMP, 100 piedi di distanza, un pannello a 24 V e una perdita del 2%, ti ritroverai con una cifra di 20,83.Ciò significa che il cavo necessario è un cavo 4 AWG.

Dimensioni e tipi di cavi solari fotovoltaici

Esistono due tipi di cavi solari: cavi CA e cavi CC.I cavi CC sono i cavi più importanti perché l'elettricità che sfruttiamo dai sistemi solari e che usiamo a casa è l'elettricità CC.La maggior parte dei sistemi solari viene fornita con 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 popolari per i cavi CC sono 2,5 mm,4mm, E6 mmcavi.

A seconda delle dimensioni dell'impianto solare e dell'elettricità generata, potrebbe essere necessario un cavo più grande o più piccolo.La stragrande maggioranza dei sistemi 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'energia solare.Praticamente tutti i cavi CC vengono utilizzati in posizioni esterne come il tetto o altre aree in cui sono disposti i pannelli solari.Per evitare incidenti, i cavi FV positivi e negativi sono separati.

Come collegare i cavi solari?

Sono necessari solo 2 cavi principali per collegare un sistema solare.Innanzitutto, hai bisogno di un cavo rosso che di solito è un cavo positivo per trasportare l'elettricità e un cavo blu che è negativo.Questi cavi si collegano alla scatola del generatore principale del sistema solare e all'inverter solare.I cavi unifilari più piccoli possono essere efficaci per la trasmissione di energia purché siano avvolti nell'isolamento.

I cavi CA sono utilizzati anche nei sistemi solari, ma meno frequentemente.La maggior parte dei cavi CA viene utilizzata per collegare l'inverter solare principale alla rete elettrica domestica.I sistemi solari utilizzano cavi CA a 5 conduttori che hanno 3 fili per le fasi che portano la corrente, 1 filo per mantenere la corrente lontana dal dispositivo e 1 filo per la messa a terra/sicurezza che collega l'involucro solare e la terra.

A seconda delle dimensioni del sistema solare, potrebbero essere necessari solo cavi a 3 conduttori.Tuttavia, questo non è mai uniforme su tutta la linea perché stati diversi applicano normative diverse che devono essere seguite dai professionisti che installano i cavi.


Tempo di pubblicazione: 23-lug-2017

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