I cavi dell'energia solare trasportano l'elettricità dai pannelli agli inverter e ai componenti ad essi collegati. In questa guida alla selezione delle dimensioni dei cavi solari, parleremo di come scegliere la dimensione appropriata per le installazioni, al fine di garantire la massima efficienza e sicurezza del sistema.
Guida alla selezione delle dimensioni dei cavi solari
La selezione delle dimensioni dei cavi solari è un aspetto importante della progettazione di un sistema fotovoltaico. Questi cavi, composti da più fili isolati racchiusi in una guaina esterna protettiva, vengono utilizzati per collegare vari componenti di un sistema solare. I cavi solari sono progettati per resistere alle radiazioni UV, alle temperature estreme e ai climi avversi e vengono solitamente posizionati all'esterno o all'interno di pannelli solari. In questa guida alla selezione delle dimensioni dei cavi solari, discuteremo dei loro tipi, dell'impatto delle dimensioni sulle loro prestazioni e sicurezza e apprenderemo anche il Voltage Drop Index (VDI).
1. Tipi di cavi solari negli impianti fotovoltaici
I cavi solari sono classificati in base al calibro e al numero di conduttori che includono, con il diametro del cavo che varia di conseguenza. In generale, vengono utilizzati tre tipi di cavi solari in sistemi fotovoltaici: Cavi solari CC, cavi solari principali CC e cavi di collegamento solari CA.
2. Impatto del dimensionamento improprio dei cavi su prestazioni e sicurezza
Il dimensionamento corretto dei cavi solari è fondamentale in quanto può avere un impatto sulle prestazioni e sulla sicurezza dell'intero sistema solare. Scegliere un cavo che sia se troppo piccolo può causare notevoli cali di tensione e perdite di potenza. Per ridurre il rischio di incendi causati dal sovraccarico dei cavi, è fondamentale seguire le linee guida del produttore e utilizzare le tabelle delle dimensioni dei cavi fornite dal produttore dei pannelli solari.
L'American Wire Gauge (AWG) è comunemente utilizzato per determinare la dimensione dei cavi solari. Un numero AWG più basso indica una sezione trasversale maggiore, che si traduce in cadute di tensione inferiori e flusso di corrente migliorato. I cavi fotovoltaici sono disponibili in una varietà di diametri di calibro, ciascuno con il suo amperaggio massimo per una trasmissione di corrente sicura.
3. Calcolo dell'indice di caduta di tensione (VDI) per il dimensionamento dei cavi
Il calcolo dell'indice di caduta di tensione (VDI) è essenziale per determinare la dimensione appropriata del cavo. Il VDI è calcolato utilizzando l'amperaggio totale, la lunghezza del cavo e la percentuale desiderata di caduta di tensioneSuccessivamente, in questa guida alla selezione delle dimensioni dei cavi solari, esamineremo la tabella in cui, con l'aiuto del VDI determinato, è possibile abbinarlo alla dimensione del calibro corrispondente.
| VDI (indice di caduta di tensione) | VALUTARE |
| 1 | # 16 |
| 2 | # 14 cavo pannello solare |
| 3 | # 12 |
| 5 | # 10 |
| 8 | # 8 |
| 12 | # 6 |
| 20 | # 4 |
| 34 | # 2 |
| 49 | 1/0 |
| 62 | 2/0 |
| 78 | 3/0 |
| 99 | 4/0 |
Facendo riferimento a questa tabella e tenendo conto dei requisiti specifici dell'impianto solare, è possibile determinare la dimensione del calibro appropriata per ciascun cavo all'interno del sistema.
Quando si collegano i cavi solari, è importante utilizzare la codifica dei colori appropriata. I cavi rossi sono solitamente utilizzati per connessioni positive, mentre i cavi blu sono utilizzati per connessioni negative. I cavi CA possono avere fili aggiuntivi per diverse fasi, messa a terra e scopi di sicurezza.
Nel complesso, la selezione della dimensione giusta e la verifica delle specifiche del cavo di alimentazione solare in genere includono parametri quali tipo di cavo, materiale conduttore, materiale isolante, tensione nominale, la temperatura nominale e la capacità di trasporto della corrente sono essenziali per garantire buone prestazioni e ridurre al minimo le cadute di tensione.
Note:: Come accennato in precedenza, ricorda che l'uso di cavi sottodimensionati può portare a cadute di tensione e perdite di potenza significative. Inoltre, è fondamentale seguire le istruzioni del produttore e requisiti durante la scelta e il collegamento dei cavi solari per evitare rischi di incendio causati da una maggiore resistenza e da un eventuale surriscaldamento, che garantiscano sia la sicurezza che le massime prestazioni del sistema.
Vedi anche: 5 differenze chiave tra cavo solare e cavo normale
Il cavo solare è CA o CC?
Ora in questa guida completa alla selezione delle dimensioni dei cavi solari scopriamo se i cavi solari sono CC o CA. Questi cavi sono progettati per trasmettere energia solare CC (corrente continua) in sistemi fotovoltaici e servono come interconnessioni per pannelli solari e array FV all'interno di reti di energia solare. I cavi solari sono progettati con elevata resistenza meccanica e dotato di caratteristiche quali resistenza alla temperatura, resistenza alle intemperie, protezione UV e ignifugazionePoiché i progetti solari spesso comportano l'installazione all'aperto e l'esposizione ad alte temperature, è fondamentale utilizzare fili e cavi solari di alta qualità con una durata di 25-30 anni.
I cavi solari sono classificati in base al calibro, al numero di fili e al diametro, risultando in tre tipi solitamente utilizzati nei sistemi solari che includono il cavo solare CC, il cavo principale CC solare e il cavo di collegamento CA solare. Quindi, sì, i cavi solari possono essere sia AC che DC. Comprendiamo nel dettaglio i tipi di cavi solari.
1. Cavo solare CC
Questi cavi sono in genere utilizzati come cavi per moduli o stringhe nei pannelli solari fotovoltaici e sono realizzato in rame unipolare con isolamento e guaina protettiva. Spesso sono dotati di connettori preinstallati che non sono facilmente sostituibili. In alcune circostanze, per collegare più pannelli, potrebbe essere necessario un filo solare DC a stringa.
2. Cavo principale CC solare
Fungendo da cavo collettore più grande, il cavo CC principale collega i cavi positivo e negativo dalla scatola di giunzione del generatore all'inverter centrale. Può essere un cavo unipolare o bipolare. I cavi unipolari con doppio isolamento garantiscono una maggiore affidabilità, mentre i cavi CC bipolari sono ideali per il cablaggio tra i tuoi inverter solare insieme alla scatola di giunzione del generatore. I cavi solari di rete CC, in genere di dimensioni comprese tra 4 mm e 6 mm, sono comunemente utilizzati per installazioni esterne. È fondamentale separare i cavi con polarità opposte per evitare cortocircuiti e problemi di messa a terra.
3. Cavo CA
I cavi di alimentazione CA collegano l'inverter solare alle apparecchiature di protezione e alla rete elettrica. Nei piccoli sistemi fotovoltaici che impiegano inverter trifase, un cavo CA a cinque conduttori è usato per a sistema connesso alla rete, costituito da tre fili sotto tensione, uno per la terra e uno per il neutro. Per gli inverter monofase, si consiglia un cavo CA a tre conduttori.
Di conseguenza, i cavi solari sono utilizzati principalmente per trasferire energia solare DC in centrali solari. Sono richiesti diversi tipi di cavi solari per varie connessioni, come cavi DC per interconnessioni di pannelli e inverter e cavi AC per connessioni inverter-rete. È essenziale attenersi alle specifiche dei cavi solari per selezionare i cavi appropriati in base ai requisiti del sistema e garantire una corretta installazione e separazione delle polarità per prevenire problemi quali cortocircuiti, condizioni di corrente e problemi di messa a terra.
Leggi anche: L'energia solare è a corrente alternata o continua?
Quali sono i diversi tipi di cavi solari CC?
In questa guida alla selezione delle dimensioni dei cavi solari, ora impareremo a conoscere i diversi tipi di cavi solari DC. I cavi solari DC sono divisi in due tipi: Cavi modulari e cavi stringa. Questi cavi hanno connettori appropriati e sono integrati nei pannelli solari fotovoltaici. I cavi positivi e negativi sono collegati alla scatola di produzione o direttamente all'inverter solare tramite connessioni di estensione appropriate.
A seconda dell'output del modulo, cavi con sezioni trasversali variabili (6 mm2, 4 mm2e 2.5 mm2) vengono utilizzati. Per prevenire un errore di terra e fluente corrente di cortocircuito nel circuito, i fili positivo e negativo non sono combinati nello stesso cavo. I cavi solari spesso utilizzano cavi monomodali con doppia protezione per una maggiore affidabilità. Questi cavi, che di solito sono a due conduttori, collegano l'alimentazione principale, la scatola di montaggio del generatore e l'inverter di comando solare, con cavi CC comunemente utilizzati per applicazioni esterne. Un filo sotto tensione è in genere rosso, mentre un filo negativo è in genere blu, ed entrambi sono circondati da uno strato isolante.
Riferimento incrociato: Determinazione delle dimensioni dei cavi e della protezione in un sistema fotovoltaico fuori rete
A cosa servono i cavi solari?
I cavi solari sono destinati all'uso in sistemi di alimentazione solare e applicazioni comparabili come installazione libera, mobile, fissa, e sotterranei in installazioni coperte da costruzione. L'installazione del cavo solare consente un utilizzo versatile dei cavi in vari contesti, tra cui interni, esterni, in aree soggette a esplosioni, industrie e settori agricoli.
Vedi anche: Che dimensione di cavo deve avere un pannello solare da 300 W?
Che tipo di cavi vengono utilizzati per i pannelli solari?
I sistemi fotovoltaici (PV) generano elettricità solare e il componente più visibile di una centrale solare è il componente che converte l'energia del sole in corrente elettrica funzionale. Tuttavia, questi sistemi di alimentazione non si basano esclusivamente sui pannelli solari. Esistono tre tipi base di cavi solari utilizzati come cavi di alimentazione nei sistemi fotovoltaici: Filo THHN, filo PV e filo USE-2. Poiché le strutture di ciascuno di questi fili sono diverse, possono essere utilizzati per vari scopi. Inoltre, ricorda che utilizzare la dimensione sbagliata del cavo può causare notevoli perdite di potenza e una riduzione delle prestazioni del sistema, motivo per cui è essenziale seguire le raccomandazioni nella guida alla selezione delle dimensioni dei cavi solari.
1. Cavo fotovoltaico del pannello solare
È un noto filo per l'energia solare che viene utilizzato per cablaggio di collegamento negli impianti fotovoltaici. La sezione Currents, dedicata a opere audaci e innovative di artisti emergenti e affermati, include la prima statunitense di Mare’s Nest di Ben Rivers, descritto come “un enigmatico road movie ambientato in un mondo post-apocalittico governato da bambini”. Tra gli altri titoli spiccano Dracula di Radu Jude e With Hasan in Gaza di Kamal Aljafari. Cavo XLPE l'isolamento garantisce una notevole resistenza all'ozono, alle radiazioni ultraviolette e all'umidità, rendendoli cavi estremamente durevoli, adatti sia agli impianti solari con messa a terra che a quelli senza messa a terra.
2. Filo USE-2
Si tratta di un cavo solare progettato per essere utilizzato solo in impianti solari con messa a terraQuesto cavo solare è resistente allo schiacciamento, all'olio, al gas e all'impatto, rendendolo adatto per usi più industriali.
3. Filo THHN
È ampiamente usato come a filo di costruzione nei progetti di energia solare per trasferire correnti elettriche per usi energetici. Il filo THHN ha quasi lo stesso scopo dei fili PV e USE-2. Tuttavia, la sua struttura non è in grado di resistere alle condizioni estreme delle applicazioni di energia solare e l'impiego del filo THHN in queste applicazioni può causare guasti al sistema.
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Quali sono le configurazioni di cablaggio per il collegamento in serie e in parallelo in un'installazione di cavi solari?
Le configurazioni di cablaggio per la disposizione in serie e in parallelo in un'installazione di cavi solari sono le seguenti:
1. Installazione del cavo solare: serie
- I pannelli solari possono essere collegati in serie tramite allineandoli uno accanto all'altro in fila, simili alle batterie dei dispositivi elettronici.
- Le batterie dei pannelli fotovoltaici hanno ingressi negativi e positivi dove i cavi solari vengono collegati durante la creazione di un set di raccolta, noto come stringing.
- L'installazione in serie dei pannelli solari aumenta la tensione totale della corda mantenendo una corrente costante.
- La sezione Currents, dedicata a opere audaci e innovative di artisti emergenti e affermati, include la prima statunitense di Mare’s Nest di Ben Rivers, descritto come “un enigmatico road movie ambientato in un mondo post-apocalittico governato da bambini”. Tra gli altri titoli spiccano Dracula di Radu Jude e With Hasan in Gaza di Kamal Aljafari. la corrente rimane costante lungo l'intera stringa, ma diminuisce fino al livello del pannello con la corrente più bassa.
- Uno svantaggio dell'installazione in serie di pannelli solari è che l'ombreggiatura su un singolo pannello può ridurre l' corrente dell'intera stringa.
2. Installazione del cavo solare: parallelo
- I cavi solari possono anche essere installati in una stringa parallela; tuttavia, questo metodo è meno comune e più complicato.
- Per collegare i pannelli fotovoltaici in una stringa identica, collega i terminali positivi dei pannelli su una stringa a un cavo solare. Quindi, fai lo stesso per i terminali negativi e collegali tutti a un altro cavo solare.
- A differenza dell'incordatura in serie, nell'incordatura parallela, ogni pannello aggiuntivo aumenta la corrente del circuito (ampere), mentre la tensione rimane costante, equivalente alla tensione di ciascun pannello.
- Il vantaggio dell'intelaiatura parallela è che se un pannello è in ombra, gli altri non ne risentono e continuano a funzionare normalmente.
In conclusione, optare per le specifiche appropriate dei cavi solari è fondamentale per il corretto funzionamento del tuo sistema di alimentazione. Fattori come il tipo di cavo, il materiale isolante, la tensione nominale, la capacità di trasporto di corrente e le considerazioni ambientali svolgono un ruolo cruciale nel garantire un'efficiente trasmissione dell'elettricità. Pertanto, seguendo i passaggi descritti in questa guida alla selezione delle dimensioni dei cavi solari, puoi massimizzare i vantaggi della tua configurazione FV. Per argomenti più interessanti, continua a leggere i nostri blog.
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