El tamaño del cable para paneles solares es un elemento esencial en la instalación de paneles solares, impactando directamente la seguridad, eficiencia y el rendimiento a largo plazo. Elegir un calibre de cable incorrecto puede conducir a pérdida de energía, sobrecalentamiento o incluso riesgos de incendio.
En esta guía, aprenderás exactamente cómo elegir el tamaño correcto del cable basado en voltaje, amperaje y distancia.
Amperios o voltios para determinar el tamaño del cable para paneles solares
Al determinar el tamaño del cable para paneles solares, la amperaje se prioriza sobre el voltaje porque la corriente afecta directamente el calentamiento y la seguridad del cable. Cuando la corriente fluye a través de un cable, genera calor (pérdida I²R). Cuanto mayor sea la corriente, más calor se produce. Si el cable es demasiado delgado para la corriente que transporta, puede sobrecalentarse, dañar el aislamiento o incluso causar un incendio. Esto hace que la corriente sea el factor más crítico para un dimensionamiento seguro del cable.
Los estándares de calibre de cable, como los definidos por el sistema American Wire Gauge (AWG), se basan en la cantidad de corriente que un cable puede transportar de forma segura sin calentamiento excesivo. Con esto en mente, exploremos los otros factores principales que influyen en la selección del tamaño del cable.
Factores que afectan el tamaño necesario del cable para paneles solares
Sabiendo que los amperios son el factor principal en el dimensionamiento del cable para paneles solares, exploremos cómo se aplica esto en instalaciones reales y cómo afecta la selección del tamaño del cable.
1. Conexión de paneles solares
La conexión de paneles solares, ya sea en serie o en paralelo, afecta en gran medida la corriente que fluye a través de los cables y, por lo tanto, influye en el tamaño del cable necesario.
En una conexión en serie, los voltajes de cada panel se suman mientras que la corriente permanece igual a la salida de un panel. Esto resulta en un voltaje más alto pero una corriente relativamente baja, permitiendo el uso de cables más delgados.
Sin embargo, en una conexión en paralelo, se necesita especial atención porque la corriente se suma con el número de paneles conectados. Esto significa que la corriente aumenta significativamente, requiriendo cables más gruesos para manejar de forma segura la mayor carga de corriente y evitar sobrecalentamiento o pérdida de energía.
2. Longitud del cable
Los cables son como tuberías de agua: para transportar la misma cantidad de agua (o corriente), importan tanto el área de la sección transversal como la longitud de la tubería. Cuanto más largo es el cable, más resistencia tiene, lo que causa pérdida de energía y caída de voltaje a lo largo del cable. Para compensar esto, los cables más largos necesitan tener un área de sección transversal mayor (cables más gruesos) para transportar la misma corriente sin perder demasiado voltaje o generar calor excesivo.
En instalaciones solares, para reducir costos, los instaladores a menudo intentan mantener las longitudes de cable lo más cortas posible. Un cable más corto significa menos resistencia y permite usar cables más delgados y económicos sin comprometer la seguridad o eficiencia. Una planificación adecuada del diseño de los paneles solares puede ayudar a equilibrar el rendimiento del sistema y el costo del material.
Cómo calcular el tamaño del cable para paneles solares
Ahora que hemos cubierto factores clave como corriente, voltaje, longitud del cable y conexiones de paneles, repasemos los pasos para calcular el tamaño correcto del cable para paneles solares basado en la potencia y los requisitos de distancia de su sistema.
Paso 1. Calcule los amperios del arreglo solar
Comience determinando la potencia total de su arreglo solar, las especificaciones de los paneles que está utilizando y cómo están conectados, ya sea en serie, paralelo o una combinación serie-paralelo. Estas configuraciones afectan el voltaje y la corriente total del sistema, que son esenciales para dimensionar el cable.
Para encontrar la corriente, comience con la corriente de cortocircuito (Isc) de un solo panel solar, que generalmente se encuentra en la etiqueta de especificaciones del panel. Dependiendo de cómo estén conectados sus paneles, la corriente total varía de la siguiente manera:
| Tipo de conexión | Cómo funciona | Corriente Total (Amperios) |
|---|---|---|
| Serie | El voltaje se suma; la corriente se mantiene igual | Igual al Isc de un panel |
| Paralelo | El voltaje se mantiene igual; la corriente se suma | Isc × número de paneles |
| Serie-Paralelo | Los paneles se agrupan en cadenas en serie, luego se conectan en paralelo | Isc × número de cadenas en paralelo |
Después de calcular la corriente total, multiplíquela por un factor de ajuste total de 1.56, como se especifica en NEC 690.8 y 690.9. Este factor considera un multiplicador de 1.25 para la carga continua y otro multiplicador de 1.25 para temperatura y otros factores de corrección, asegurando que el cable seleccionado pueda manejar de forma segura la corriente del arreglo solar.
I = Corriente total de cortocircuito × 1.56
Paso 2. Mida la longitud del cable necesario
Los diferentes tipos de conexión afectan indirectamente la complejidad del enrutamiento del cable y la ruta real del cableado, lo que a su vez impacta la longitud total de cable requerida. Específicamente:
- En una configuración simple en serie o paralelo, el cableado suele ser sencillo. La longitud del cable depende principalmente de la distancia física entre los paneles y entre los paneles y el interruptor de circuito de CC. Usted mide la distancia total de ida y vuelta a lo largo de la ruta real del cable.
- Para cadenas en paralelo, se deben medir dos longitudes de cable separadas y seleccionar los tamaños de cable en consecuencia: una para el cableado desde cada cadena de paneles solares hasta la caja combinadora (donde la corriente es menor pero los tramos de cable pueden ser más largos), y otra para el cableado desde la caja combinadora hasta el interruptor de circuito de CC (donde la corriente es mayor pero los tramos de cable suelen ser más cortos).
- Para múltiples cadenas en serie conectadas en paralelo, cada cadena requiere medir la longitud del cable en dos segmentos. Dado que estas cadenas pueden estar ubicadas en diferentes posiciones, sus cables convergen en una caja combinadora, resultando en múltiples tramos de cable de longitudes variables. Para asegurar un flujo de corriente equilibrado, es importante mantener las longitudes de cable de cada cadena paralela lo más iguales posible. Si las limitaciones del sitio dificultan esto, usa el tramo de cable más largo como referencia y añade longitud extra a los tramos más cortos para igualarlo.
Paso 3. Determine el tamaño del cable para el panel solar
El paso final es determinar el calibre correcto del cable. El tamaño del cable debe ser lo suficientemente grande para transportar la corriente calculada en el Paso 1 a lo largo de toda la longitud del cable, manteniendo la caída de voltaje dentro de límites aceptables, típicamente por debajo del 3%, como lo recomienda el Código Eléctrico Nacional (NEC) y los estándares de la industria solar.
Primero determine la corriente (amperios) que su sistema transportará, luego mida la longitud total del cable de ida y vuelta (desde el panel hasta el controlador y de regreso). Ubique la intersección de su corriente y distancia en la tabla para encontrar el calibre de cable recomendado.
Por ejemplo, si tienes un panel solar de 200 vatios con una corriente nominal de aproximadamente 9.35 amperios y una longitud de cable de ida y vuelta de 50 pies a 12 voltios, aplicar un factor de seguridad de 1.56 lleva la corriente de diseño a aproximadamente 14.6 amperios. En este caso,se recomienda cable de cobre AWG 8 para mantener la caída de voltaje dentro de límites aceptables y asegurar una operación segura.
Si conectas dos paneles en paralelo (totalizando 400 vatios), la corriente ajustada es alrededor de 29.2 amperios, y AWG 6 es adecuado.
Para tres paneles (600 vatios), la corriente alcanza aproximadamente 43.7 amperios, requiriendo cable de cobre AWG 4.
Dejar un comentario
Este sitio está protegido por hCaptcha y se aplican la Política de privacidad de hCaptcha y los Términos del servicio.