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Calcular sección de los cables de un kit solar con regulador PWM

Olvídate de fórmulas complejas para calcular la sección de los cables de una instalación solar. Simplemente utiliza nuestra herramienta de cálculo: Calculadora de secciones de cablesY sigue estos pasos:

Cálculo secciones cables con regulador solar PWM.

Si tienes un regulador solar PWM debes saber que la tensión de trabajo del campo fotovoltaico es igual a la tensión de la batería.

Para el cálculo de la sección de los cables en instalaciones solares con reguladores solares MPPT ver Calcular secciones cables de kit solar con regulador MPPT

Con un regulador solar PWM debemos tener en cuenta 5 cosas:

  • Utilizar con paneles solares de 12v y 36 células o paneles solares de 24v y 72 células
  • No sobrepasar la Corriente de carga máxima del regulador solar. En caso de sobrepasarla el regulador solar PWM se quemará. Además es conveniente diseñar dejando un margen de seguridad.
  • La tensión del campo fotovoltaico debe ser como mínimo 2v superior a la tensión de batería. Incluso cuando la batería está en absorción 14,4V para baterías de 12V y 28,8V para baterías de 24V.
  • Conectar siempre primero la batería al regulador solar y finalmente los paneles solares. Al desconectar a la inversa.
  • Los reguladores PWM suelen ser 12v/24v válidos para ambas tensiones, pero no 48V. Estos últimos suelen ser de tensión única.

Si tienes dudas para calcular el regulador solar PWM: Calcular regulador solar PWM

Para facilitar la comprensión utilizaremos un EJEMPLO con:

  • 4 paneles solares de 320W y 72 células con: Vmp:37V;   Voc: 45,7V;    Imp: 8A
  • Tensión de baterías a 24V
  • Inversor de 3000W y 24V

     

1.- Cálculo de tensión y corriente conexión entre paneles solares (L1)

La corriente Imp y la tensión Vmp en el punto de máxima potencia del panel solar la proporciona el fabricante en su ficha técnica.

Entra en la calculadora de secciones y empieza a introducir los datos: (siguiendo con nuestro ejemplo)

  • Introduciremos la distancia entre el panel solar y la caja de conexiones. En el cálculo ya se tiene en cuenta la longitud del cable que será el 2x la distancia introducida.
  • La corriente Imp: 8A del panel solar
  • La tensión será la de la batería V: 24V

*Los valores más utilizados de secciones de cables en este tramo suelen ser: 6mm2 a 16mm2 ya que esta distancia suele ser muy pequeña de 2 – 5 metros.

2.- Cálculo de tensión y corriente desde el campo FV hasta el regulador (L2)

  • Como utilizamos un regulador solar PWM la tensión del campo de trabajo será la misma que la de la batería.
  • Y la corriente del campo fotovoltaico la suma de corrientes de cada panel solar conectado en paralelo.

En nuestro ejemplo: 4 paneles solares de 320W y 72 células con: Vmp:37V;   Voc: 45,7V;    Imp: 8A

Conexión de los 4 paneles en paralelo. Conectaremos los 4 paneles solares en paralelo ya que los paneles son de 24V igual que la tensión de la batería. La tensión de trabajo con los reguladores PWM es siempre la misma que la de la batería.

La corriente Imp será la suma de la corriente de cada panel en paralelo Imp: 32A. (8A x 4 = 32A). En este caso el regulador PWM deberá tener una Máxima corriente de carga superior a 32A más un margen de seguridad, por lo tanto utilizaremos un regulador solar PWM de 40A.

Por lo tanto, la línea L2 tendrá:

  • Distancia entre el campo FV y el regulador solar
  • Vmp: 24V tensión de batería
  • Imp: 32A

*Con la utilización de reguladores solares PWM es muy importante reducir la distancia entre los paneles solares y el regulador solar. Ya que la corriente suele ser muy elevada y la tensión de trabaja muy baja ya que es la de la batería, 12v, 24v, 48v, etc. Los valores más utilizados de secciones de cables en este tramo suelen ser: 16mm2 a 50mm2. Si el valor de sección de los cables es muy elevado será mejor utilizar paneles de 60 células con reguladores solares MPPT.

3.-Cálculo de tensión y corriente desde el regulador hasta la batería (L3)

(Nota: Solamente para instalaciones con Regulador + Inversor separados, para inversores 3 en 1 se utiliza el cálculo del apartado 4)

Con los reguladores solares PWM la corriente de carga de batería es igual a la corriente del campo fotovoltaico. Ya que al unir los paneles solares a la batería a través de un regulador solar PWM la tensión de trabajo se iguala.

Por lo tanto, la línea L3 tendrá:

  • Distancia entre el regulador solar PWM y la batería
  • Vmp: 24V tensión de batería
  • Imp: 32A igual a la corriente del generador fotovoltaico.

*En este tramo es importante reducir al máximo la distancia de la línea entre el regulador y la batería ya que la corriente de paso será elevada a una tensión baja. Los valores más utilizados de secciones de cables en este tramo suelen ser: 16mm2 a 35mm2 con distancias de 1 o 2 metros.

4.- Cálculo de tensión y corriente desde la batería al inversor (L4) o L3 para inversores 3 en 1

(Nota: Para instalaciones con inversores 3 en 1 este cálculo será utilizado para la línea L3)

La corriente de paso por esta linea será la máxima que pueda suministrar el inversor, si nuestro inversor es por ejemplo de 3000W con pico de potencia máxima de 6000W tendremos una corriente:

6000W / 24V = 250A

Por lo tanto, la línea L4 tendrá:

  • Distancia entre la batería y el inversor
  • Vmp: 24V
  • Imp: 250A

En las instalaciones con inversores 3 en 1, solamente existe la línea L3 y no existe la línea L4. Como el cálculo de corriente de paso del inversor es superior al de la línea del regulador-batería, utilizaremos el cálculo de corriente del inversor para la línea L3

*En este tramo es muy importante reducir al máximo la distancia entre la batería y el inversor ya que la corriente de paso será muy elevada a una tensión baja. Los valores más utilizados de secciones de cables en este tramo suelen ser: 35mm2 a 120mm2 con distancias de 1 metro. Mínimo recomendado 35mm2.

5.- Modificaremos la caída de tensión de cada línea con las siguientes recomendaciones:


LINEA                             MAXIMA          RECOMENDADA
Paneles-regulador …………3% ……………………….1 %
Reg-acumulador ……………1% ……………………….0.5%
Bateria-inversor …………….1% ……………………….1%

*Tanto el IDAE (Instituto para la diversificación y ahorro de la Energía ) como el AVEN (Agencia Valenciana de la Energía) recomiendan un máximo de pérdidas para el total de la instalación del 1,5%.

Aunque la recomendación resulta un poco exagerada, desde Monsolar.com recomendamos no sobrepasar el 3% de Caída Total en la instalación.

Tabla de equivalencias con el sistema americano de medidas de cables:

    

Tienes dudas? deja un comentario y te las resolvemos.

Acerca de Jorge Insa

Soy un apasionado de la tecnología y la naturaleza, si juntas las 2 descubres todo un mundo de posibilidades con las energías renovables. Y como todos tenemos que trabajar, yo lo hago siguiendo una idea bien clara, la sostenibilidad del planeta. Mis esfuerzos están dirigidos a promover, divulgar y concienciar a la gente en el uso de energías alternativas por un futuro sostenible.

18 Comentarios

  1. angel

    tengo que instalar 4 pantallas de 270w necesitaria saber que conductor debo utilizar para llegar hasta el inversor es un mpp de 2400w la distancia es de 14 mts y que termica debo poner antes del inversor hay para corriente continua o puedo husar dos unipolares de alterna y si el cable es envainado o es tambien especial

    • Jorge Insa

      Después del inversor todo es corriente alterna. Así que se aplica la normativa correspondiente. En este blog resolvemos dudas de Fotovoltaica y no entramos en la parte de alterna.
      saludos

    • angel

      no lo que yo pregunto es desde las pantallas hasta llegar al inversor si tengo que colocar llave de corte y si es termica de corriente continua o me sirve la de alterna

    • Jorge Insa

      Que son las pantallas?

  2. CHRISTIAN HERMOSILLO FUENTES

    Hola amigo, una duda estimado, por que en la linea 1 solo se toma la corriente y el voltaje de 1 solo panel? no seria tomar la corriente y voltaje que te entrega todo el arreglo?

    • Jorge Insa

      La linea 1 corresponde al tramo de conexión de cada panel solar con la caja de conexiones, por lo tanto la corriente que pasará por estos cables es la corriente de 1 único panel solar.
      La linea 2 corresponde al tramo entre la caja de conexiones y el regulador, por estos cables pasa la corriente total del generador fotovoltaico.
      Saludos
      *Si te ha servido de ayuda, por favor puntúa el artículo para ayudarnos a mejorar y llegar a más gente. Gracias

    • CHRISTIAN HERMOSILLO FUENTES

      Sigo con un poco de duda, por ejemplo tenemos 2 paneles de imp=8A cada uno conectados en paralelo, osea que este arreglo nos 16A, de este arreglo me va a salir una terminal + y una – las cuales iran a la caja de conexiones entonces el cable debe sorportar esos 16A? o otra es que cada panel lleve una caja de conexiomes y por ello ponemos solo la imp de un panel?
      Una duda mas donde lleva fusibles la instalacion?
      Modulo-regulador. ¿?
      regulador-baterias.(Amper de fusible =Amper de regulador
      Baterias-inversor, ( Amper igual a la pitencia pico del inversor entre la tension?

    • Jorge Insa

      1) En tu ejemplo de 2 paneles solares en paralelo.
      Los cables que conectan el panel 1 con el panel 2 corresponderían a la linea 1.
      L1.1 cables del panel 1 a la caja ( la linea está compuesta por 2 cables, el cable + y el cable -)
      L1.2 cables del panel 2 a la caja ( la linea está compuesta por 2 cables, el cable + y el cable -)
      Evidentemente estos cables son los propios de cada panel solar y que soportarán solamente la corriente del panel solar (los 8A)
      (esta conexión se haría dentro de una caja de conexiones cortando los MC4 de los paneles y haciendo un empalme con una borna de conexión. O con un conector MC4 doble)
      Distancia unos 0,9m (si utilizas los cables de los paneles solares) corriente 8A. Tensión: la del panel solar Vmp.
      Si amplias esta distancia hay que calcular…
      *Como las 2 lineas tienen la misma longitud, el cálculo solo se hace para una L1 y el resultado vale para las 2.

      De la caja de conexiones al regulador solar sería la linea 2
      L2 ( la linea está compuesta por 2 cables, el cable + y el cable -)
      Corriente 16A, Tensión: la del panel solar Vmp.(ya que al estar en paralelo la tensión no cambia)
      Y así sucesivamente.

      2) Fusibles
      Según normativa:
      Seccionador de corriente entre paneles y regulador (son necesarios 2, uno por cada cable): Seccionador de corriente CC
      Debe ser superior al máximo de corriente que puede pasar por la linea.

      Fusible en el polo positivo de la batería: Fusible para batería
      El fusible se pone en el Polo + de la Batería y posteriormente salen los cables hacia el regulador solar y hacia el inversor.
      El fusible tiene que ser superior al pico máximo de potencia que da el inversor. Por ejemplo: 3000W desde baterías de 24V sería 3000W / 24V = 125A
      Si el inversor puede dar un pico de 6000W sería 6000W / 24V = 250A

      Fíjate que tienen que ser para corriente continua.
      Saludos

      *Si te ha servido de ayuda, por favor puntúa este artículo para ayudarnos a mejorar y poder llegar a más gente.

    • CHRISTIAN HERMOSILLO FUENTES

      Perfecto, entendido amigo, ahhh entonces el fusible que servira para el inversor de igual forma protegera al regulador?
      una duda el fusible debe ir junto al controlador o a la bateria?
      el seleccionador de corriente va de :
      paneles a controlador.
      controlador bateria.

    • Jorge Insa

      Al poner el fusible en el polo positivo de la batería este fusible nos sirve tanto para proteger el regulador como el inversor. Realmente una vez instalada la batería este fusible no protege nada ya que un cortocircuito en la batería es muy improbable. Pero los fabricantes de reguladores los recomiendan.
      Repito, el fusible de batería se pone siempre en el polo positivo lo más cerca posible de la batería.
      Los seccionadores de corriente CC se ponen antes de entrar al regulador para poder desconectar los paneles en caso de mantenimiento.
      saludos

  3. juan Grendy

    Gracias por responder, te cuento; tengo paneles de 12 volt 400 wat en total conectados a un regulador de 20 amp y un panel de 250 a otro regulador conectados a las mismas baterías de 500 amp………..puedo conectar en forma independiente con otro regulador que reciba 24 y entregue 12 vol.
    Gracias..

    • Jorge Insa

      El panel solar de 250W no es de 24V. Es de 60 células, por lo tanto necesita un regulador MPPT
      Placas solares de 24V que no lo son
      400W en un regulador de 20 Amperios diría que no está bien. Ya que 400W / 12V = 33A
      Calcular regulador PWM necesario
      Te repito, los reguladores MPPT sí pueden recibir 24V, 30V, 60V, etc de los paneles solares y cargar baterías de 12V. Lee los artículos que te he comentado para orientarte.
      saludos

  4. juan

    Estimado mi consulta esta orientada a determinar si un regulador automático puede recibir un voltaje de 24 volt y entregar 12 volt a las baterías.
    Atento a sus recomendaciones.

    • Jorge Insa

      Los reguladores solares PWM que pone 12/24V no significa que puedan cambiar la tensión. Significa que pueden funcionar en sistemas de 12V (con paneles solares y batería de 12V) y con sistemas de 24V (paneles y baterías de 24V). Pero no pueden cambiar la tensión.
      Los reguladores MPPT SI pueden trabajar con paneles solares de 24V y cargar baterías de 12V.
      Calcular regulador solar MPPT necesario

  5. Juan Tomas

    Muchas gracias por responder tan rápido si pudieran contestarme otra duda que tengo
    Los paneles van conectados al regulador y del regulador sale otra toma a la batería pero donde tengo que conectar la entrada de luz interior principal de la caravana a la batería también?

    • Jorge Insa

      Lo ideal es que los consumos se conecten a la salida de consumo del regulador. De esta forma, en caso que la batería se descargue mucho, el regulador cortará la salida de consumo para proteger la batería.

  6. Juan Tomas

    Hola. He leído su artículo y me parece muy interesante y completo pero también complicado para mi.
    Estoy instalando paneles solares en mi caravana, 2x100w. Tengo una batería de 700mh de plomo. Se q debería ser de gel pero mi presupuesto es bajo. Tb he comprado un regulador de 20amp. Y cable de 4mm. La instalación será a 12v.
    Tengo una duda.
    La instalación y cableado de la caravana es con cable de 2,5mm. Si el q pongo del regulador a la batería y las placas es de 4mm puede quemar el de 2,5?
    Me recomiendas poner todo de 2,5 aún q lo pierda en velocidad de carga y tal vez no aproveche bien los paneles?
    Gracias.

    • Jorge Insa

      La sección de los cables cuanto mayor mejor SIEMPRE. Ya que habrá menos pérdidas por calentamientos.
      Puedes poner 4mm2 en los paneles y secciones de 10mm2 o 16mm2 desde los paneles al regulador, todo depende de las distancias y de la corriente de paso.
      La sección de los cables se calcula teniendo en cuenta la distancia, la tensión y el paso de corriente. Puedes utilizar nuestra calculadora de secciones para calcular las secciones que desees. aquí te dejo el enlace al artículo donde se explica como calcular las secciones de los cables con un regulador PWM.

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