Calcolo del Cablaggio per pannelli solari installazione con inverter e impianto fotovoltaico

8. Scelta dei cavi

Capitolo 8

Scelta dei Cavi per Impianti Fotovoltaici 

Immagine raffigurante un cablaggio specifico per pannelli solari, uno positivo e uno negativo, avvolti da una guaina in gomma resistente ai raggi uv

I cavi utilizzati in un impianto fotovoltaico devono essere progettati per resistere a condizioni ambientali estreme, poiché l’impianto ha una durata di 20-25 anni. Devono sopportare alte temperature, precipitazioni e radiazioni ultraviolette. È importante che i cavi abbiano una tensione nominale adeguata a quella dell’impianto e che la tensione d’esercizio in corrente continua non superi il 50% della tensione nominale dei cavi.

Tipi di Cavi

I cavi impiegati sul lato corrente continua (DC) devono avere un isolamento doppio o rinforzato (classe II) per ridurre il rischio di guasti e cortocircuiti. Si distinguono due tipi principali di cavi:

  • Cavi solari (o di stringa): collegano i moduli tra loro e la stringa all'inverter o al quadro di sottocampo. Questi cavi sono soggetti a temperature elevate (fino a 70-80°C) e devono essere resistenti ai raggi UV.
  • Cavi non solari: utilizzati dopo il primo quadro di sottocampo. Sono meno esposti a temperature elevate e radiazioni UV, quindi, se installati all’esterno, devono essere protetti in tubi o canali.

I cavi per corrente alternata (AC), installati dopo l'inverter, seguono le stesse regole dei cavi non solari, adattati alle condizioni operative.

Sezione e Portata dei Cavi

Per lunghezze limitate di cavo, si possono seguire le tabelle di riferimento, che indicano la portata in Ampere per cavi con isolamento in PVC o gomma. Occorre anche applicare un coefficiente di correzione quando i cavi sono posizionati in tubi o canaline, che riduce la portata nominale del cavo.

 

Conduttori unipolari inseriti in tubi o canaline

Sezione nominale [mm²] Portata 2 conduttori (A) Portata 3 conduttori (A) Portata 4 conduttori (A) Portata 6 conduttori (A)
1.5 17.5 15.5 14 12
2.5 24 21 19 16.5
4 32 28 25 22
6 41 36 32 28
10 57 50 44 39
16 76 68 59 52.5
25 101 89 75 70
35 125 111 97

86

Cavi multipolari con guaina esterna

 

Sezione nominale [mm²] Portata bipolari PVC/gomma (A) Portata tripolari PVC/gomma (A) Portata tetrapolari PVC/gomma (A) Portata bipolari G5/polietilene (A) Portata tripolari G5 /polietilene (A) Portata tetrapolari G5 /polietilene (A)
1.5 19.5 17.5 15.5 24 22 19.5
2.5 26 24 21 33 30 26
4 35 32 28 45 40 35
6 46 41 36 58 52 46
10 63 57 50 80 71 63
16 85 76 68 107 96 85
25 112 101 89 142 127 112 

Caduta di Tensione nei Cavi

La caduta di tensione è un fattore cruciale da considerare, soprattutto negli impianti a bassa tensione (12/24/48V). La resistenza del cavo aumenta con la lunghezza e diminuisce con una maggiore sezione. Per esempio, un cavo da 1 mm² lungo 10 metri ha una resistenza di 0,2 Ohm. Se scorre una corrente di 5 Ampere, la caduta di tensione sarà di 1 Volt. Ciò significa che, anche con una batteria carica a 13V, dopo 10 metri avremo solo 11V, che potrebbe non essere sufficiente per alimentare correttamente le utenze.

Per ridurre la caduta di tensione, si può aumentare la sezione del cavo o ridurre la lunghezza complessiva. In questo caso, per mantenere la caduta di tensione sotto 0,5 Volt, si potrebbe utilizzare un cavo da almeno 2,5 mm², o meglio ancora da 4 mm² per un ulteriore miglioramento.

Calcolo della Caduta di Tensione

La caduta di tensione si calcola con la formula:

cV = (0,02 x A x Lc) : S

Dove:

  • cV è la caduta di tensione (Volt),
  • A è la corrente che circola nel cavo (Ampere),
  • Lc è la lunghezza totale del cavo (andata e ritorno),
  • S è la sezione del cavo (in mm²).

È essenziale dimensionare correttamente i cavi, poiché una sezione insufficiente potrebbe causare surriscaldamenti pericolosi, aumentando il rischio di incendi. La resistenza del cavo cresce con la temperatura, creando una reazione a catena che aggrava il surriscaldamento e i problemi di sicurezza.

Prossimo capitolo

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