Calculator sectiune conductoare fotovoltaice (curent continuu)

Conform normativelor in vigoare SR HD 60364-7-712:2016 caderea de tensiune se recomanda sa fie sub 3%.

De exemplu, daca tensiunea sirului fotovoltaic este de 1000 Vdc, aplicand o cadere de tensiune de maxim 3% respectiv 30Vdc, inseamna ca tensiunea de la celalalt capat al conductorului solar ar trebui sa fie mai mare de 970 Vdc.

Calculati caderea de tensiune pentru cablurile solare folosite intre panourile fotovoltaice si invertoare doar prin introducerea parametrilor in cele 5 campuri de mai jos.
 

1.Tensiunea şirului	2.Curentul şirului	3.Puterea şirului
4.Material conductor	5.Secțiune conductor	6.Lungime conductor
Cupru Aluminiu	0.5 mm2 0.75 mm2 1 mm2 1.5 mm2 2.5 mm2 4 mm2 6 mm2 10 mm 16 mm2 25 mm2 35 mm2 50 mm2 70 mm2 95 mm2 120 mm2 150 mm2 185 mm2 240 mm2
7.Căderea de tensiune	8.Căderea de tensiune în %	9.Pierderea de putere

Explicatii date initiale:

1.Tensiunea sirului.
Tensiunea sirului de panouri fotovoltaice [V] calculata ca Vmp * nr. de panouri inseriate.
Tensiunea la puterea maxima (Vmp) = Aceasta este tensiunea disponibila atunci cand panoul este conectat la o sarcina și functioneaza la capacitatea sa maxima in conditii standard de testare. Majoritatea producatorilor de panouri solare specifica ca Vmp sa fie în jur de 70 pana la 80% din Voc.

2.Curentul sirului.
Curentul sirului de panouri fotovoltaice [A] calculat ca Imp. Panourile fiind inseriate, este vorba de acelasi curent in tot sirul. In cazul in care avem siruri montate in paralel, curentul total va fi curentul unui sir inmultit cu nr. de siruri.
Curentul la puterea maxima (Imp) = Acest curent se obtine atunci cand panourile solare isi produc puterea maxima. Este amperajul pe care ai dori sa-l vezi atunci cand este conectat la un echipament solar.

3.Puterea CC.
Puterea sirului de panouri fotovoltaice exprimata in wati [W]. Reprezinta puterea insumata a panourilor din sir.

4.Material conductor.
Materialul conductorului aluminiu sau cupru. De ales intre aluminiu si cupru. Aluminiul este mai ieftin dar are o rezistenta mai mare, si cuprul este mai scump dar are o rezistenta mai mica.

5.Secțiune conductor.
Sectiunea conductorului in milimetri patrati [mmp]. De ales intre standardele existente 0.5-70mmp.

6.Lungimea traseului în m.
Lungimea conductorului dintre invertor si panourile fotovoltaice in metri [m].


Explicatii rezultate:
  7.Căderea de tensiune în volți.
Caderea de tensiune in conductorul fotovoltaic in volti [V].

8.Căderea de tensiune/pierderea de putere în procente.
Caderea de tensiune exprimata in procente. [%] Pentru curent continuu caderea de tensiune in volti este egala cu caderea de tensiune in procente.

9.Pierderea de putere în wati.
Pierderea de putere exprimata in wati [W]. Mai exact cati wati se pierd in conductorul fotovoltaic.

Nr. crt.	Dimensiune cablu solar	Rezistenta conductor Cupru [Ω/km] la 20°C	Rezistenta conductor Aluminiu [Ω/km] la 20°C
1	cablu solar 4 mmp	5.0900	7.4100
2	cablu solar 6 mmp	3.3900	4.6100
3	cablu solar 10 mmp	1.9500	3.0800
4	cablu solar 16 mmp	1.2400	1.9100
5	cablu solar 25 mmp	0.7950	1.2000
6	cablu solar 35 mmp	0.5650	0.8680
7	cablu solar 50 mmp	0.3930	0.6410
8	cablu solar 70 mmp	0.2770	0.4430
9	cablu solar 95 mmp	0.2100	0.3200
10	cablu solar 120 mmp	0.1640	0.2530
11	cablu solar 150 mmp	0.1320	0.2060
12	cablu solar 185 mmp	0.1080	0.1640
13	cablu solar 240 mmp	0.0820	0.1250

*date conform SR EN 60228.

Din ce motive apare caderea de tensiune intr-un sistem fotovoltaic?
Multi factori pot contribui la caderea de tensiune din cablul solar intr-un sistem fotovoltaic. Motivul principal este rezistenta conductorului solar, iar pe langa el putem enumera:
- lungimea cablului;
- temperatura;
- valoarea tensiunii;
- valoare curentului;
- conexiunile imperfecte.


De ce este importanta caderea de tensiune din cablurile solare?
Calcularea caderii de tensiune din conductoarele fotovoltaice este importanta pentru siguranta echipamentelor si eficienta sistemului fotovoltaic. Fara efectuarea calculelor de cadere de tensiune aveti toate sansele sa instalati cabluri dimensionate gresit in sistemul d-voastra fotovoltaic.
Montarea unui conductor de sectiune inferioara poate supraincarca circuitul atunci cand nu faceti calculele corecte. Supraincarcarea unui conductor solar prezinta un risc cosiderabil de supraincalzire, incendiu sau chiar electrocutare.
Un alt aspect este cel economic, cand nu stiti ce sectiune de conductor sa utilizati, este posibil sa cumparati un conductor supradimensionat mai scump decat e cazul.


Cum sa micsoram caderea de tensiune din cablul solar?
Mentinand toti ceilalti factori constanti, si proiectand dupa urmatoarele reguli de bun simt:
1)Folosind o tensiune mai mare veti avea pierderi mai mici. Dublarea tensiuni reduce caderea de tensiune in procente cu un factor de patru pentru aceiasi putere.
2)Caderile de tensiune vor fi mai mici pe distanțe mai scurte.
3)Transmisia trifazata este mai eficienta decat transmisia monofazata.
4)Utilizarea conductoarelor de sectiune mai mari are ca rezultat o cadere de tensiune mai mica.
5)Conductoarele de cupru cu aceeași dimensiune vor avea caderi de tensiune mai mici decat conductoarele de aluminiu.
6)Pentru circuite mari de curent alternativ, utilizati conductori paraleli.
7)Scaderea temperaturii conductorilor va reduce caderea de tensiune. Ingropati cablurile atunci cand e posibil.
8)Cu cat factorii de putere sunt mai mari, cu atat mai bine. Folositi echipamente de calitate.