¿Qué calibre de cable para un panel solar de 100 vatios?
Puede que no lo crea, pero el calibre de los cables que utiliza para su conjunto de paneles solares juega un papel crucial en el funcionamiento de su sistema solar.
¿Qué calibre de cable para un panel solar de 100 vatios?
Puede parecer «solo un pequeño cable», pero los cables del tamaño correcto son imprescindibles no solo para el rendimiento de su panel solar, sino también para su propia seguridad.
En este artículo, analizaremos cómo calcular el tamaño de cable que necesita para su panel solar específico, la razón por la cual el tamaño del cable es tan importante y qué calibre de cable es el más apropiado para un panel solar de 100 vatios . .
Cómo calcular el calibre de cable necesario para un panel solar de 100 vatios
Al calcular el calibre del cable, no hay necesariamente un «talla única» para los paneles solares de 100 vatios. El calibre del cable debe calcularse de acuerdo con su panel solar.
Tendrá que ver las especificaciones de su panel solar de 100 vatios , averiguar qué tamaño de batería para un panel solar de 100 vatios y observar los requisitos de su matriz en su conjunto para hacerlo.
Diferentes formas de calcular el calibre del cable
Hay varias formas diferentes de calcular qué calibre de cable necesitará para su panel solar de 100 vatios.
La forma más fácil de calcularlo es usando una calculadora en línea hecha específicamente para la estimación del calibre de cables. Todo lo que necesita hacer es ingresar ciertas variables, de las que hablaremos en breve, en una calculadora y proporciona una estimación casi instantánea.
Otra forma de calcular el calibre del cable es a través de una ecuación manual. Esto es más tedioso, pero también revisaremos este método, en caso de que sea su opción preferida.
A pesar de la opción utilizada para calcular el calibre del cable, en ambos se utilizará la misma variable.
A continuación, le mostraremos cuáles son esas variables.
Variables y parámetros en los que centrarse al calcular el calibre del cable
Se deben considerar tres variables principales al calcular el calibre del cable requerido para su panel solar.
Estas variables incluyen el voltaje del sistema, el amperaje máximo que producirá su panel solar y la distancia entre las baterías y los paneles solares, o entre las baterías y el controlador de carga.
Los diferentes calibres de cables solo pueden manejar una cierta cantidad de voltaje y amperaje, por lo que es importante observar las especificaciones de su panel solar como punto de partida.
Si observa el panel solar flexible Inergy Linx de 100 vatios, disponible en Shop Solar Kits, verá que el voltaje a la potencia máxima (Vm) es de 17,6 V y la corriente a la potencia máxima (Im) es de 5,68 A.
Esto significa que nuestro cable de calibre debe ser lo suficientemente grande para manejar con seguridad estas dos medidas.
Cálculo manual del calibre del cable para un panel solar de 100 vatios
Como ejemplo, calcularemos el calibre de cable necesario para el cable que se extiende entre un solo panel solar de 100 vatios y un banco de baterías de 12 V.
Trabajaremos con el panel solar flexible Inergy Linx de 100 vatios, disponible en Shop Solar Kits. Este panel solar tiene un voltaje a la máxima potencia de 17.6V, y una corriente a la máxima potencia de 5.68A.
Para calcular la resistencia objetivo, usaremos la ley de ohm, que establece que V = IR. Esto significa que 17,6/5,68 = 3,09 ohmios, que es la resistencia que se producirá para este panel solar.
Vamos a suponer que el cable que está comprando está hecho de cobre, ya que es el material más común para el cableado de paneles solares.
El cobre tiene una resistividad de 1,724 x 10^-8 ohmios a temperatura ambiente, y tendrás que multiplicar esto por los metros que debe tener el cable. En este caso, diremos que tiene que tener al menos 50 metros de largo.
50 x 1,724 x 10^-8 = 8,62 x 10^-7 ohmios metros cuadrados.
Luego, obtenemos el área de la sección transversal del cable dividiendo nuestra respuesta por nuestra resistencia objetivo.
8,62 x 10^-7/3,09 = 2,79^-7.
Para encontrar el radio del cable en metros, primero tendremos que dividir nuestra respuesta anterior por pi.
2,79^-7/3,142 = 8,88^-8 metros.
Luego necesitamos encontrar la raíz cuadrada de esta respuesta, que será 0.000297. Para convertir este radio en pulgadas, lo multiplicaremos por 39,37.
0,000297 x 39,37 = 0,012 pulgadas.
Luego, esto debe multiplicarse por 2 para obtener el diámetro del cable, por lo que nuestra respuesta final sería 0,024 pulgadas. Esto equivale aproximadamente a un 21 AWG.
Como puede ver, el calibre del cable para un panel solar de 100 vatios se puede calcular manualmente, pero es un proceso extremadamente tedioso y hay mucho margen para el error humano debido a los números complejos que están involucrados.
Para el mismo panel solar de 100 vatios, sabemos que tiene una corriente máxima de 5,68 A.
Si observa la fila de capacidad, 14 AWG es el cable más pequeño que puede usar para admitir esto.
Ahora, si observa la columna de «amperios de matriz», veremos 6 amperios, ya que esta es la opción más cercana a 5.68. Si combina los 6 amperios con el 14 AWG, vemos que puede cubrir con seguridad 7,5 pies, que no es muy lejos.
Entonces, si lo aumentamos a 10 o incluso 4 AWG, podemos tener un cable mucho más largo.
Pero, como puede ver, los dos cálculos manuales diferentes dieron indicadores muy diferentes para el mismo panel solar, lo que hace que este método sea bastante arriesgado.
Para ahorrar tiempo y mejorar la precisión, recomendamos usar una calculadora de calibre de cable que se puede encontrar en línea.
¿Qué es un cable de calibre?
Para aquellos que no están seguros, el calibre de su cable también se conoce como el diámetro del cable. El diámetro de los cables de cobre se mide de acuerdo con una escala de calibre conocida como American Wire Gauge (AWG).
El calibre del cable determina la cantidad de corriente eléctrica que se puede transportar de manera segura a través del cable sin dañar el cable o potencialmente iniciar un incendio eléctrico.
El calibre del cable también determina la resistencia del cable, así como su peso por unidad de longitud.
En términos de dimensionamiento, el valor numérico AWG es inversamente proporcional al diámetro del conductor. En otras palabras, si el número de calibre es menor, significa que el diámetro del cable es mayor y, como resultado, habrá menos resistencia al flujo de corriente.
Lo mismo es cierto para la circunstancia opuesta: un AWG más grande equivale a un diámetro pequeño, lo que da como resultado una mayor resistencia a la corriente.
En términos generales, un diámetro mayor es más seguro porque suele ser más seguro debido a la resistencia mínima. Sin embargo, también suele ser más caro, por lo que es importante encontrar el punto óptimo de qué cable es lo suficientemente grande y seguro, pero que no rompa el banco.
Es importante tener en cuenta que el valor AWG no tiene en cuenta el aislante que cubre el cable. Es simplemente una medida del diámetro, o área de la sección transversal, del propio cable.
La importancia de usar cables del tamaño correcto en una matriz de paneles solares
El cable que usa en su sistema de paneles solares puede parecer una ocurrencia tardía sin importancia o no urgente.
Sin embargo, averiguar el tamaño correcto de cable que necesita es tan importante como encontrar las respuestas a preguntas como “¿ Qué tamaño de controlador de carga necesito para un panel solar de 100 vatios? ” y “¿ Qué tamaño de inversor necesito para un panel solar de 100 vatios ?”
Cuando nos referimos al «tamaño» del cable, nos referimos a la longitud, así como al calibre del cable.
¿Por qué el tamaño hace tanta diferencia en el funcionamiento de la matriz solar?
La razón por la que estos dos aspectos son tan importantes es que cuando el calibre del cable es más grande, ofrecerá menos resistencia al flujo de corriente. Si el calibre del cable es pequeño, habrá mucha más resistencia al flujo.
La longitud del cable también afecta la resistencia al flujo. Los cables más largos presentan una mayor resistencia al flujo de corriente que los más cortos con el mismo diámetro.
¿Por qué es necesario minimizar la resistencia al flujo de corriente?
La razón por la que queremos minimizar la cantidad de resistencia creada por el cable es por dos razones.
En primer lugar, si el tamaño del cable es demasiado pequeño y se crea demasiada resistencia, se producirá una gran caída en el voltaje de los cables, lo que resultará en una inmensa pérdida de energía en el sistema.
Esta pérdida de energía no solo conducirá a una disminución en el rendimiento de su panel solar, sino que también puede terminar costándole dinero debido a la cantidad de energía que se está perdiendo.
En segundo lugar, los cables de tamaño insuficiente pueden ser muy peligrosos. Si el diámetro es demasiado pequeño, puede provocar que el cable se caliente más allá de lo que puede soportar y, posiblemente, puede provocar un incendio.
Esto es un peligro para su seguridad, así como para la seguridad de su sistema solar.
Caída de voltaje
Algo que es muy importante tener en cuenta y considerar es la caída de voltaje del cable.
La caída de voltaje es la cantidad de voltaje que se pierde a lo largo del cable debido a la resistencia. Si el cable es demasiado pequeño, la caída de voltaje será masiva.
Esto es algo que no quieres, ya que te lleva a desperdiciar una gran cantidad de electricidad. Esto también es algo que no se tuvo en cuenta en el primer cálculo manual, lo que deja más margen para el error.
La caída de voltaje es especialmente importante para calcular en cables de más de 50 pies, y se recomienda tratar de mantenerla por debajo del 3-5%.
Conexión de sus paneles solares en serie frente a paralelo
Si planea usar más de un panel solar, saber cómo conectar 2 paneles solares de 100 vatios y si los conecta en serie o en paralelo hace una diferencia para el calibre de su cable.
Para los paneles solares que están conectados en serie, obtienes un voltaje más alto y un amperaje más bajo. Todos los paneles conectados en serie se ven básicamente como un panel solar: todos tienen el mismo voltaje, amperaje y calibre de cable.
En paralelo, es todo lo contrario. El voltaje permanece igual, pero el amperaje se suma, ya que cada panel actúa como un individuo y no «forman» uno solo.
La forma en que están conectados afectará el calibre del cable que necesita, por lo que si no está seguro de cómo instalar paneles solares de 100 vatios y cuál sería la mejor manera de hacerlo, intente que alguien lo ayude y le ofrezca consejos. a lo que sería mejor para su panel solar.
Pensamientos finales
Aunque se puede suponer que el cable no es una parte importante de su panel solar, puede ver cómo, y especialmente su calibre y longitud, juegan un papel tan crucial en su sistema.
Tómese el tiempo para averiguar qué tamaño de calibre necesita y gaste un poco de dinero extra en él para asegurarse de que la calidad sea de primera categoría.
