Para qualquer projeto solar, você precisa de um cabo solar para unir o hardware solar. A maioria dos sistemas de painéis solares inclui cabos básicos, mas às vezes você precisa adquirir os cabos de forma independente. Este guia cobrirá os fundamentos dos cabos solares, enfatizando ao mesmo tempo a importância desses cabos para qualquer sistema solar funcional.

O cabo solar, às vezes conhecido como 'fio fotovoltaico' ou 'cabo fotovoltaico', é o cabo mais importante de qualquer sistema solar fotovoltaico. Os painéis solares geram eletricidade que tem de ser transferida para outro local – é aqui que entram os cabos solares. A maior distinção em termos de tamanho é entre o cabo solar de 4 mm e o cabo solar de 6 mm. Este guia cobrirá os preços médios dos cabos e como calcular o tamanho necessário para sua configuração solar.

Introdução aos cabos solares

Para entender comocabos solaresfunção, devemos chegar à funcionalidade principal do cabo: o fio. Embora as pessoas presumam que cabos e fios são a mesma coisa, esses termos são completamente diferentes. Os fios solares são componentes únicos, conhecidos como “condutores”. Cabos solares são grupos de fios/condutores montados juntos.

Essencialmente, quando você compra um cabo solar, você compra um cabo com vários fios que foram amarrados para formar o cabo. Os cabos solares podem ter apenas 2 fios e até dezenas de fios, dependendo do tamanho. Eles são bastante acessíveis e vendidos a pé. O preço médio do cabo solar é de US$ 100 por carretel de 300 pés.

Como funcionam os fios solares?

O fio solar geralmente é feito de um material condutor que pode transferir eletricidade, como o cobre. O cobre é o material mais popular para fios solares e, às vezes, os fios são feitos de alumínio. Cada fio solar é um único condutor que opera por conta própria. Para aumentar a eficácia do sistema de cabos, vários fios são montados juntos.

O fio solar pode ser sólido (visível) ou isolado por uma chamada 'capa' (camada protetora que o torna invisível). Em termos de tipos de fios, existem fios simples ou sólidos. Ambos são usados ​​para aplicações solares. No entanto, os fios trançados são os mais comuns porque são compostos de vários pequenos conjuntos de fios que são todos torcidos juntos para formar o núcleo do fio. Fios simples mais cheirosos estão disponíveis apenas em bitolas pequenas.

Os fios trançados são os fios mais comuns para cabos fotovoltaicos porque fornecem um maior grau de estabilidade. Isto preserva a integridade estrutural do fio quando se trata de pressão de vibrações e outros movimentos. Por exemplo, se os pássaros sacudirem os cabos ou começarem a mastigá-los no telhado onde estão localizados os painéis solares, você precisará de proteção extra para garantir que a eletricidade continuará fluindo.

O que são cabos fotovoltaicos?

Os cabos solares são cabos grandes compostos por vários fios sob uma 'capa' protetora. Dependendo do sistema solar, você precisará de um cabo diferente. É possível adquirir um cabo solar de 4 mm ou um cabo solar de 6 mm que será mais grosso e fornecerá transmissão para tensões mais altas. Existem também pequenas diferenças nos tipos de cabos fotovoltaicos, como cabos CC e cabos CA.

Como dimensionar cabos solares: introdução

A seguir está uma introdução ao dimensionamento e terminologia corretos. Para começar, o tamanho mais comum para fios solares é “AWG” ou 'American Wire Gauge'. Se você tiver um AWG baixo, isso significa que ele cobre uma grande área de seção transversal e, portanto, tem quedas de tensão mais baixas. O fabricante do painel solar fornecerá gráficos que mostram como você pode conectar circuitos CC/CA básicos. Você precisará de informações que mostrem a corrente máxima permitida para a área da seção transversal do sistema solar, a queda de tensão e o DVI.

O tamanho do cabo do painel solar usado é importante. O tamanho do cabo pode afetar o desempenho de todo o sistema solar. Se você comprar um cabo menor do que o recomendado pelo fabricante da energia solar, poderá sofrer quedas severas de tensão nos fios, o que eventualmente resultará em perda de energia. Além do mais, se você tiver fios subdimensionados, isso pode causar um aumento repentino de energia que pode causar um incêndio. Se ocorrer um incêndio em áreas como o telhado, ele poderá se espalhar rapidamente para o resto da casa.

Como os cabos fotovoltaicos são dimensionados: significado AWG

Para ilustrar a importância do tamanho do cabo fotovoltaico, imagine o cabo como uma mangueira transportando água. Se a mangueira tiver um diâmetro grande, a água fluirá facilmente e não oferecerá resistência. No entanto, se você tiver uma mangueira pequena, sentirá resistência, pois a água não flui adequadamente. O comprimento também tem impacto – se você tiver uma mangueira curta, o fluxo de água será mais rápido. Se você tiver uma mangueira grande, precisará da pressão certa ou o fluxo de água diminuirá. Todos os fios elétricos funcionam da mesma maneira. Se você tiver um cabo fotovoltaico que não seja grande o suficiente para suportar o painel solar, a resistência pode resultar na transferência de menos watts e no bloqueio do circuito.

Os cabos fotovoltaicos são dimensionados usando American Wire Gauges para estimar a escala de bitola. Se você tiver um fio com menor bitola (AWG), terá menor resistência e a corrente que flui dos painéis solares chegará com segurança. Diferentes cabos fotovoltaicos têm bitolas diferentes e isso pode afetar o preço do cabo. Cada tamanho de medidor tem sua própria classificação de AMP, que é a quantidade máxima de AMPs que podem viajar pelo cabo com segurança.

Cada cabo só pode aceitar uma certa quantidade de amperagem e tensão. Ao analisar os gráficos de fios, você poderá determinar qual é o tamanho certo para o seu sistema solar (se não estiver listado no manual). Serão necessários fios diferentes para conectar os painéis solares ao inversor principal, e depois o inversor às baterias, as baterias ao banco de baterias e/ou o inversor diretamente à rede elétrica da casa. A seguir está uma fórmula projetada para ajudá-lo a fazer os cálculos:

1) Estime o VDI (queda de tensão)

Para calcular o VDI do sistema solar, você precisará das seguintes informações (fornecidas pelo fabricante):

· Amperagem total (eletricidade).

· Comprimento do cabo em uma direção (medido em pés).

· A porcentagem de queda de tensão.

Use esta fórmula para estimar o VDI:

· Amperagem x Pés / % de queda de tensão.

2) Determine o tamanho com base no VDI

Para calcular o tamanho necessário para cada cabo do sistema, você precisa do VDI. O gráfico a seguir ajudará você a descobrir o tamanho necessário para a aplicação:

Medidor de índice de queda de tensão

MEDIDOR 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

Exemplo: Se você tiver 10 AMPs, 30 metros de distância, um painel de 24 V e uma perda de 2%, você terá um valor de 20,83. Isso significa que o cabo necessário é um cabo 4 AWG.

Tamanhos e tipos de cabos solares fotovoltaicos

Existem dois tipos de cabos solares: cabos CA e cabos CC. Os cabos CC são os cabos mais importantes porque a eletricidade que aproveitamos dos sistemas solares e usamos em casa é eletricidade CC. A maioria dos sistemas solares vem com cabos DC que podem ser integrados com os conectores adequados. Os cabos solares DC também podem ser adquiridos diretamente na ZW Cable. Os tamanhos mais populares para cabos DC são 2,5 mm,4mm, e6mmcabos.

Dependendo do tamanho do sistema solar e da eletricidade gerada, pode ser necessário um cabo maior ou menor. A grande maioria dos sistemas solares nos EUA utiliza um cabo fotovoltaico de 4 mm. Para instalar esses cabos com sucesso, você deve conectar os cabos negativo e positivo das cordas na caixa do conector principal fornecida pelo fabricante solar. Praticamente todos os cabos CC são usados ​​em locais externos, como telhados ou outras áreas onde os painéis solares são instalados. Para evitar acidentes, os cabos fotovoltaicos positivos e negativos são separados.

Como conectar cabos solares?

Existem apenas 2 cabos principais necessários para conectar um sistema solar. Primeiro, você precisa de um cabo vermelho, que geralmente é um cabo positivo para transportar eletricidade, e um cabo azul, que é negativo. Esses cabos se conectam à caixa geradora principal do sistema solar e ao inversor solar. Cabos menores de fio único podem ser eficazes para transmissão de energia, desde que sejam envoltos em isolamento.

Os cabos CA também são usados ​​em sistemas solares, mas com menos frequência. A maioria dos cabos CA são usados ​​para conectar o inversor solar principal à rede elétrica da casa. Os sistemas solares empregam cabos CA de 5 núcleos que possuem 3 fios para as fases que transportam a corrente, 1 fio para manter a corrente longe do dispositivo e 1 fio para aterramento/segurança que conecta o invólucro solar e o terra.

Dependendo do tamanho do sistema solar, podem ser necessários apenas cabos de 3 núcleos. No entanto, isso nunca é uniforme em todos os aspectos porque diferentes estados empregam regulamentações diferentes que devem ser seguidas pelos profissionais que instalam os cabos.