Cabos solares fotovoltaicossão componentes essenciais de qualquer sistema solar fotovoltaico e são vistos como a linha de vida que conecta os painéis individuais para fazer o sistema funcionar. A energia gerada pelos painéis solares é transferida para outro local, o que significa que precisamos de cabos para transferir a energia dos painéis solares – é aí que entram os cabos solares.
Este guia servirá como um guia introdutório aos cabos solares de 4 mm – cabos solares que são os mais comumente usados, juntamente com os cabos de 6 mm. Analisaremos as diferenças entre cabos/fios, métodos de dimensionamento e instalação de cabos solares de 4 mm.
Cabos solares vs. fios: qual é a diferença?
O público presume que os termos "fio" e "cabo" sejam os mesmos, mas, na verdade, há uma grande diferença entre os dois. Um painel solar é um conjunto de múltiplos condutores, enquanto um fio é apenas um condutor.
Isso significa que os fios são essencialmente os pequenos componentes que compõem o cabo maior. Um cabo solar de 4 mm possui vários fios pequenos dentro dele, que são usados para transferir eletricidade entre diferentes pontos finais na instalação solar.
Cabos solares: Introdução de 4 mm
Para entender como os cabos solares de 4 mm funcionam, precisamos analisar os componentes básicos que compõem o cabo: Fios.
Cada fio localizado dentro de um cabo de 4 mm funciona como um condutor, e o cabo é composto por múltiplos condutores. Os fios solares são feitos de um material resistente, como cobre ou alumínio. Esses materiais proporcionam conectividade confiável e a capacidade de transferir eletricidade dos painéis solares para a casa.
Existem dois tipos de fios: fio simples e fio trançado. Um fio simples ou um fio sólido serve como condutor único dentro do cabo e o fio geralmente é isolado por uma camada protetora para protegê-lo das intempéries. Fios simples são usados para fiação elétrica básica em residências, incluindo cabos solares. Eles tendem a ser uma opção mais barata em comparação com fios trançados, mas só podem ser encontrados em bitolas menores.
Fios trançados são os irmãos mais velhos dos fios simples, e "trançado" significa que o fio é uma conexão de fios diferentes que são trançados juntos para formar um único fio central. Fios trançados são usados em sistemas solares, mas também têm outras aplicações – especialmente em veículos em movimento, como carros, caminhões, reboques, etc. Fios trançados têm a vantagem de serem mais grossos, o que os torna mais resistentes a vibrações e aos elementos, por isso são mais caros. A maioria dos cabos solares vem com fios trançados.
O que é um cabo solar de 4 mm?
Um cabo solar de 4 mm é um cabo com 4 mm de espessura que contém pelo menos dois fios, envoltos por uma capa protetora. Dependendo do fabricante, o cabo de 4 mm pode ter de 4 a 5 fios condutores em seu interior ou apenas 2 fios. Em geral, os cabos são classificados com base no número total de fios da bitola. Existem diferentes tipos de cabos solares: cabos solares de string, cabos solares CC e cabos solares CA.
Cabos solares CC
Os cabos CC são os mais comumente usados para instalação de energia solar. Isso ocorre porque a corrente CC é usada em residências e painéis solares.
- Existem dois tipos populares de cabos CC: cabos CC modulares e cabos CC de string.
Ambos os cabos podem ser integrados aos seus painéis solares fotovoltaicos e tudo o que você precisa é de um pequeno conector para interconectar diferentes cabos CC. Abaixo, explicamos como conectar cabos solares de 4 mm usando conectores que podem ser adquiridos em qualquer loja de ferragens.
Cabo solar CC: 4 mm
O 4mm DCcabo fotovoltaicoé um dos cabos mais utilizados para conexões solares. Se você quiser conectar um cabo solar de 4 mm, basicamente precisa conectar os cabos positivo e negativo dos fios diretamente ao inversor de energia solar (às vezes chamado de "caixa do gerador"). A potência dos módulos determina o fio necessário. Cabos de 4 mm são usados, enquanto outras variações populares, como cabos solares de 6 mm e cabos solares de 2,5 mm, estão disponíveis, dependendo das suas necessidades.
Cabos solares de 4 mm são usados principalmente em ambientes externos, onde recebem forte incidência de luz solar, o que significa que a maioria deles é resistente aos raios UV. Para evitar curtos-circuitos, o profissional deve garantir que não conecte os cabos positivo e negativo no mesmo cabo.
Até mesmo cabos CC de fio único são utilizáveis e podem oferecer alta confiabilidade. Em termos de cor, geralmente há um fio vermelho (transportador de eletricidade) e um azul (carga negativa). Esses fios são envoltos por um painel isolante espesso para protegê-los do calor e da chuva.
É possível conectar ofio solarconecta-se ao inversor de energia solar de diversas maneiras. As opções de conectividade mais populares são:
- O método da string do nó.
- A caixa combinadora DC.
- Uma conexão direta.
- Cabo de conexão CA.
Se você quiser conectar usando um cabo de conexão CA, precisará usar o equipamento de proteção para conectar os inversores à rede elétrica. Se o inversor solar for trifásico, a maioria das conexões de baixa tensão desse tipo é feita usando cabos CA de cinco núcleos.
Os cabos CA de cinco núcleos possuem 3 fios para 3 fases diferentes que transportam a eletricidade: positivo, negativo e neutro. Se você tiver um sistema solar com um inversor monofásico, precisará de 3 cabos para conectá-lo: fio fase, fio terra e fio neutro. Diferentes países podem ter suas próprias regulamentações em relação à conectividade solar. Verifique novamente para garantir que você esteja em conformidade com os códigos locais do país.
Preparando para instalação: Como dimensionar cabos solares em um sistema solar
O dimensionamento é um dos componentes mais críticos ao conectar diferentes fios ao sistema fotovoltaico. O dimensionamento é importante para a segurança, a fim de evitar curtos-circuitos e superaquecimento em caso de picos de energia – se o cabo não suportar a energia extra, ele explodirá, o que pode causar um incêndio no sistema solar. Sempre exagere na escolha do cabo necessário, pois um cabo subdimensionado pode representar risco de incêndio e processo judicial, já que isso é ilegal na maioria das jurisdições.
Aqui estão os principais fatores que determinam o tamanho do cabo solar necessário:
- A potência dos painéis solares (ou seja, capacidade de geração – se você tem muita corrente, precisa de um tamanho maior).
- Distância entre os painéis solares e as cargas (se houver uma distância maior entre os dois, será necessário maior cobertura/tamanho para garantir uma passagem segura).
Seções transversais do cabo para o cabo solar principal
Se você conectar o painel solar em série (método mais popular), seus inversores devem ser posicionados o mais próximo possível do contador de alimentação. Se os inversores estiverem localizados mais distantes do porão, o comprimento do cabo solar pode causar perdas potenciais nos lados CA e CC.
O objetivo aqui é garantir que a eletricidade gerada pelos painéis solares alcance a maior distância possível sem perdas no inversor solar. Os cabos solares têm uma resistência a perdas se estiverem em temperatura ambiente.
A espessura do cabo do cabo solar CC principal pode ter impacto na prevenção da perda ou na manutenção da perda em um nível razoável – por isso, quanto mais grosso o cabo, melhor. Os fabricantes projetam os cabos solares CC de forma que a perda seja menor do que a saída de pico do gerador. Os cabos solares possuem resistência, e a queda de tensão nesse ponto de resistência pode ser calculada.
Como encontrar um cabo solar de 4 mm de qualidade
A seguir estão os principais fatores que determinam se você tem um cabo solar de 4 mm de qualidade:
Resistência às intempéries. O cabo de 4 mm deve ser resistente a altas temperaturas e aos raios UV. Os cabos solares são usados em ambientes quentes e sujeitos a exposição prolongada à radiação solar e à umidade.
Faixa de temperatura. Os cabos solares devem ser projetados para suportar baixas temperaturas, como -30°C e mais de +100°C.
Qualidade de construção robusta. Os cabos devem resistir à flexão, à tensão e à compressão sob pressão.
À prova de ácidos e bases. Isso garante que o cabo não se dissolva se for exposto a produtos químicos nocivos.
Resistente ao fogo. Se o cabo tiver propriedades resistentes a chamas, será mais difícil a propagação do fogo em caso de ruptura.
À prova de curto-circuito. O cabo deve ser resistente a curto-circuitos, mesmo em temperaturas mais altas.
Capa protetora. O reforço adicional protegerá o cabo de possíveis roedores e cupins que possam roê-lo.
Como conectar um cabo solar de 4 mm
Bem-vindo ao nosso guia sobre como conectar cabos solares de 4 mm. Para conectar os cabos solares, você precisará de 2 ferramentas básicas: um cabo de 4 mm eConector Solar Fotovoltaico MC4.
Os fios solares exigem conectores para serem conectados no local certo e o tipo de conector mais popular para fios solares de 4 mm é o conector MC4.
Este conector é usado na maioria dos painéis solares mais novos e oferece proteção à prova d'água/poeira para os cabos. Os conectores MC4 são acessíveis e funcionam idealmente com cabos de 4 mm, incluindo cabos solares de 6 mm. Se você acabou de comprar um painel solar novo, já terá os conectores MC4 conectados diretamente, o que significa que você não precisará comprá-los.
- Observação: os conectores MC4 são equipamentos mais novos e não funcionam com cabos MC3.
O grande problema com a maioria dos sistemas de energia solar é que queremos levar a eletricidade dos painéis instalados no telhado para outro local da casa. A única maneira de fazer isso é comprar cabos pré-cortados, com diâmetros variados (geralmente de 3 a 9 metros), mas uma maneira melhor é comprar o comprimento de cabo necessário e conectá-lo com conectores MC4.
Como em qualquer outro cabo, um cabo MC4 possui conectores macho e fêmea. Você precisará de ferramentas básicas, como o cabo solar de 4 mm, conectores MC4 macho/fêmea, decapadores de fios, prensa-fios e cerca de 5 a 10 minutos do seu tempo para realizar o trabalho.
1) Configurar os conectores
O conector é o componente mais importante, pois conecta os cabos ao painel solar. Primeiro, você precisa marcar o metal para indicar a profundidade de entrada do conector no conector existente. Se o cabo ultrapassar essa marcação, talvez você não consiga conectar todos os conectores MC4.
2) Conector macho de crimpagem
Você precisa de uma ferramenta de crimpagem para crimpagem, e recomendamos um conector de crimpagem MC4 de 4 mm, pois ele proporcionará uma conexão sólida e manterá os cabos unidos durante a crimpagem. A maioria das ferramentas de crimpagem pode ser adquirida por apenas US$ 40. Esta é a parte fácil do processo de configuração.
Comece passando a porca do parafuso sobre a crimpagem metálica e, em seguida, certifique-se de que a carcaça plástica tenha um clipe de retenção interno. Se você não tiver colocado a porca no cabo primeiro, não conseguirá remover a carcaça plástica.
3) Insira o cabo de 4 mm
Supondo que você tenha crimpado o cabo solar de 4 mm corretamente, ao inseri-lo no conector, você ouvirá um "clique", indicando que o cabo está bem preso. Neste ponto, você precisa prender o cabo na caixa de plástico.
4) Arruela de borracha segura
Você notará que a arruela de vedação (geralmente feita de borracha) fica nivelada na extremidade do cabo. Isso proporciona uma fixação firme para um cabo solar de 4 mm depois que você aperta a porca no invólucro de plástico. Certifique-se de apertá-la bem, caso contrário, o conector pode girar em torno do cabo e danificar a conexão. Isso completa a conexão do conector macho.
5) Conector fêmea de crimpagem
Pegue o cabo e faça uma pequena curva para garantir melhor contato da superfície durante a crimpagem. Você precisará descascar um pouco o isolamento do cabo para expor o fio para crimpagem. Crimpe o conector fêmea da mesma forma que fez com o macho no segundo passo.
6) Conecte o cabo
Nesta etapa, você só precisa inserir o cabo. Basta passar a porca do parafuso sobre o cabo e verificar novamente a arruela de borracha. Em seguida, você precisa empurrar o cabo crimpado para dentro do alojamento fêmea. Você também deverá ouvir um "clique" aqui, e é assim que saberá que o cabo está travado no lugar.
7) Teste a conectividade
O estágio final do processo de conexão é testar a conectividade. Recomendamos testar exclusivamente com os conectores MC4 antes de conectá-los aos painéis solares principais ou ao controlador de carga para verificar se tudo está funcionando corretamente. Se a conexão funcionar, você garantirá uma conexão estável por muitos anos.
Horário da publicação: 03/10/2021