Calcular cables para fotovoltaicos-2

Problemas resueltos, ejercicios prácticos en circuitos fotovoltaicos

Instalación de paneles solares fotovoltaicos que trabajan con corriente continua, tensiones bajas sea 12V, 24V ó 48V

Al calcular mal la Intensidad de Corriente para una instalación de fotovoltaicos, estamos arriesgando la pérdida de calor por los cables entre otras secuelas.

 

Éste es continuación del documento “Calcular cables conductores para paneles fotovoltaicos – 1

Premisas

1.- Normalmente los cálculos de las secciones de los cables conductores de corriente varían dependiendo del tipo de corriente: a) Corriente Continua, b) Corriente Alterna Monofásica y c) Corriente Alterna Trifásica.

2.- En nuestro caso al trabajar con tensiones bajas podemos totalmente confiar en el uso de una fórmula simple como nos ocuparemos más adelante

3.- Para cumplir nuestro objetivo, es menester memorizar las variables indicadas entendiendo el porqué de los cálculos:

  • Ley de Ohm “La corriente que circula por un conductor eléctrico es directamente proporcional a la tensión e inversamente proporcional a la resistencia siempre en cuando su temperatura se mantenga constante” (Ampliación): I=V/R.
  • Por qué debe calcularse el calibre de los cables.Instaladaro3
  • ‘Tramos y Caídas de tensión entre dos puntos”.
  • Porcentaje de Caída de Tensión
  • Concepto de lo que es una Caída de Voltaje.
  • Intensidad de Corriente y Conductividad (k) de los cables.
  • Lectura de Tablas de áreas de los cables (calibres) versus lectura internacional # AWG.

 

chek2Tabla para conocer el Calibre de Cables Conductores

Ésta es una de las tantas Tablas que se publican en Manuales y Entidades de Servicio. Lo importante es que con esta ayuda se puede conocer el Calibre AWG del Cable Conductor de Corriente. CABLESCODIGO

 chek2Fórmula para Calcular la Sección ( Área ) del Cable Conductor

FórmAmarilla

ResoluciónProblemas

 

 

1pHemos calculado que la Intensidad de Corriente a usarse en un proyecto es de 17.6 Amperios.

La distancia desde los paneles hasta la carga después del conversor es de 21 metros.

¿Qué cables (calibre) debemos disponer para que nuestro sistema trabaje correctamente sin ningún peligro ni se pierda energía?. El sistema funcionará con Baterías de 24V.

> Solución:

Datos: Longitud del cable { L } = 21 m; Intensidad de Corriente { I } = 17.6 A; Voltaje en la instalación (Bateria) : 24V; Caída de Tensión según tablas (3%); Compraremos cable de Cobre, entonces el dato de conductividad { k } = 56 m/Ohm.mm²:

Cálculo:  Caída de Voltaje (V1-2):  3% x 24 = 0.72

Aplicando la Fórmula y acudiendo a la Tabla AWG:

fr

Respuesta 1:

Nos indica usar un cable de cobre de calibre S = 18.33 mm², AWG # 4

2pAparentemente corresponde a un Cable muy Grueso por lo que debemos acortar distancia a por lo menos 15 m:

pp2

Respuesta 2: Para 15 m de longitud el cable baja de grosor ligeramente: S = 13.10 mm²,  AWG # 6

3pSi aún quisiéramos usar Cables más manejables, entonces los arreglos para el sistema se podría hacer trabajar con tensión de funcionamiento o Baterías de 48 V.

3pp

Respuesta 3: Para 15 m de longitud y funcionado con Batería de 48V cable baja mucho más de sección: S = 6.55 mm²,  AWG # 9

Finalmente:

Por falta de criterio en el buen uso de cables eléctricos han habido desgracias en viviendas. Incendios muy lamentables de viviendas y centros comerciales como el caso de “mesa redonda” en Lima Perú.  

El siguiente video es muy ilustrativo, Seguimos en la Parte 3 con Tablas y Calculadoras

Continuamos hablando de Cables Conductores de Energía Eléctrica en la Parte 3. No vemos ahí.

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4 Comentarios

  1. Alex, gracias por tu comentario. Claro que es el mismo valor porque se refiere a la conductividad eléctrica DEL COBRE. Algunos usan una k=60. Si fuera el material de plata, sí varía porque es otro material (kAg=68 a 70 m/Ohm.mm2). ¡Cuidado con las unidades!. Saludos. Atte. Eliseo

  2. Axel Gutiérrez dice:

    Buen día, excelente material Ingeniero solamente tengo dos dudas, también es factible usar este metodo para instalaciones fotovoltaicas que son interconectadas a la red? lo pregunto porque mencionan mucho el voltaje de la batería para poder determinar la diferencia de potencial y como sabemos, en un SFVI a la red no existen baterías, entonces el voltaje de trabajo será el del inversor? y la otra pregunta, investigando el valor de conductividad del cobre me varían mucho los valores y mas cuando usted especifica que es para sistemas de baja tensión, para un proyecto donde lo que genere sea alrededor de 300 kW, ese valor sigue siendo 56? Espero su respuesta, gracias.

  3. Estimado Andrés. Para recordar que NO SOMOS UN BAÚL DE RESPUESTAS. Me gustaría saber porqué duda?. Porqué no sabe Ud. la respuesta. Lo tiene en nuestro material justamente hecho gratis para casos como el suyo que tiene duda. Entonces cuál es el favor que nos va a hacer para ganar todos…que nos diga porqué es que no sabe y prefiere preguntar. Lo siento pero queremos ganar todos. Le doy una respuesta y no le ayudo con eso. Le ruego a que lea, investigue, navegue y ponga de su parte. Usted me cuenta un avance, entonces podemos conversar mi amito Andrés. Ojalá me haya dejado entender. Gracias. Pero le adelanto que sí es factible su intención. No habría problema pero hay condiciones que explicar, mucho cuidado. Venga su feedback!!!. Somos una universidad.

  4. Andres Giaileola dice:

    Teniendo una intalación fotovoltaica con inversor a 220v, ¿conviene hacer la red de iluminación en 12 v o en 220 v? Para luminarias de 20 w (bajo consumo), cambia la autonomía usando 12 v en lugar de 220?

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