Calcular cables conductores para paneles fotovoltaicos – 2
Problemas resueltos, ejercicios prácticos en circuitos fotovoltaicos para instalación de paneles solares que trabajan con corriente continua tensiones bajas sea 12V, 24V ó 48V en donde la Intensidad aumenta produciéndose pérdidas por calor en los cables conductores por lo mismo que la sección de los cables son mayores.
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.- Como hemos dicho arriba, en nuestro caso al trabajar con tensiones bajas podemos totalmente confiar en el uso de una fórmula simple como nos ocuparemos más aquí 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.
- ‘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 Conductidad (k) de los cables.
- Lectura de Tablas de áreas de los cables (calibres) versus lectura internacionl # AWG.
Tabla 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. 
Fórmula para Calcular la Sección ( Área ) del Cable Conductor
Hemos 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:
RESPUESTA 1: Nos indica usar un cable de cobre de calibre S = 18.33 mm2, AWG # 4
Aparentemente corresponde a un Cable muy Grueso por lo que debemos acortar distancia a por lo menos 15 m:
RESPUESTA 2: Para 15 m de longitud el cable baja de grosor ligeramente: S = 13.10 mm2, AWG # 6
Si 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.
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:
Recordar que 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
