Como determinar o tamanho dos fios que ligam um controlador de bateria a um painel solar |
Por Peter Johnson Atualizado em 21 fevereiro, 2017 Traduzido por Luana Ribeiro
Painéis solares fotovoltaicos podem gerar alta tensão e corrente elétrica quando utilizados para carregar baterias elétricas. Um controlador de carga é essencial para que as baterias sejam carregadas corretamente e protegidas contra sobrecarga. Correntes altas requerem fios grossos o suficiente para conduzir a eletricidade sem que sobreaqueçam ou mesmo peguem fogo. Porém, caso os fios estejam superdimensionados, o cabo ficará pesado, caro e desnecessário, por isso é importante saber determinar a bitola correta do fio que será utilizado no painel solar.
Fiação elétrica possui diferentes espessuras dependendo da corrente necessária (electric cable image by jimcox40 from Fotolia.com)
Veja o manual de instalação do controlador da carga da bateria. As especificações dele lhe fornecerá a tensão nominal do controlador -- 12 ou 24 volts -- e a corrente máxima em ampères. Faça uma anotação da tensão e corrente e meça a distância em centímetros entre o controlador e as baterias.
Veja uma cópia da tabela AWG (American Wire Gauge) para fios de cobre (vejas em "Referências"). A coluna na esquerda mostra a bitola AWG, sendo que esse número especifica a espessura do fio e a corrente elétrica que ele pode conduzir com segurança. A terceira coluna mostra a área da secção transversal do fio em mm² (ou em "circular mils" nos EUA e Canadá).
Calcule a área da secção transversal do fio que você precisa. Isso pode ser feito através da fórmula: A = p * L / R, onde A é a área da secção transversa do fio, p é uma constante específica para o fio, L é a distância e R a resistência, que é calculada pela queda de tensão dividida pela corrente. Uma queda de tensão de 3% em um controlador de carga de 12 V resulta em 0,36 V (12 * 3 / 100). Por exemplo, se a corrente for 20 A e o tamanho (distância) do fio 8,5 m, você pode calcular a área da secção transversal como: 1,7 . 10^ - 8 (para p, no caso do cobre) * 8,5 / 0,018, o que resulta em 8,03^ - 6 m², ou aproximadamente 8 mm²
Consulte a tabela AWG. Esse valor calculado em mm² para a área da secção transversal está entre as categorias AWG 9 e AWG 8, sendo que é mais próximo de AWG 8, que seria a escolha adequada para suportar a corrente necessária.
A tabela AWG para condutores de cobre é conservadora. Os fornecedores de equipamentos para energia solar normalmente recomendam cabos mais leves que são mais baratos. Vale a pena entrar em contato e consultar o fornecedor do seu controlador de carga. Caso uma bitola mais leve seja recomendada, considere escolher uma bitola entre a que você calculou e a recomendada pelo fornecedor . Quanto mais fino o fio, maior será o aquecimento e a perda de tensão. Você pode reduzir a espessura requerida caso diminua o comprimento do fio, instalando o controlador de carga o mais próximo possível das baterias.