cavo che si scalda

[sononuovo]

Ciao a tutti! il mio impianto e' funzionante, ma ha ancora bisogno di parecchie ottimizzazioni/correzioni. Ora staro' fuori per diversi giorni, poi ad agosto avro' tempo per sistemare tutti i vari problemini
Volevo chiedervi l'aiuto per una cosa
ieri ho fatto la lavatrice
assorbimento 2.1kwh per circa 20-25minuti
quindi l'inveter (24volts) assorbe circa 2.4kwh
per l'inverter ho usato del cavo 16mmq
Il cavo e' lungo circa 35-38cm e va su una barra equipotenziale dove si uniscono i cavi dal pacco piombo, dal pacco litio e dai regolatori
La barra si scalda abbastanza ma questo era un problema previsto (ne usero' 2 e dovrei risolvere)
quello che pero' non capisco e non mi aspettavo, e' che anche il cavo da 16mmq scalda parecchio. non tiepido, ma proprio caldo
ora magari sbaglio..ma se i 2400w arrivano sulla barra equipotenziale, quando poi mi collego dalla barra all'inverter, devo prendere in considerazione solo quel tratto di 40cm, giusto?
facendo il calcolo che vi allego, mi risulta che un cavo da 16mmq dovrebbe essere suffiiente per quella breve distanza
ovviamente poi mettero' due cavi, ma vorrei capire cosa mi sfugge per evitare altri errori
GRAZIE!!!

[trattore]

La discussione interessa anche a me, in quanto mi succede un problema analogo con la linea di discesa dai pannelli e che va al regolatore dell'inverter PIP 4048, ho messo dei cavi da 10 MMquadri, la tensione si aggira intorno a 50 v, ma già a 1300 w (25 A circa) si scaldano e scalda anche il magnetotermico da 50 A che ho posto sulla linea come mai?

[sononuovo]

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la linea di discesa dai pannelli e che va al regolatore dell'inverter PIP 4048, ho messo dei cavi da 10 MMquadri, la tensione si aggira intorno a 50 v, ma già a 1300 w (25 A circa) si scaldano
...

quanti metri? io ho una parte dell'impianto simile alla tua stringhe da 3 a 36 celle quindi lavorano intorno a 50v, circa 1000watt, e ho usato il 6mmq e da quello che ho visto e' piu' che sufficiente perche' i metri non sono tanti

[andrea.genovese]

Ragazzi io sul mio pip4048, quindi a 48V ho usato per la connessione alla batteria un cavo da 50mm ed è costantemente freddo anche quanto attingo 3kw per parecchi minuti. Un cavo da 16mm lo vedo un tantino piccolo, non è che i due cavi, quindi + e - viaggiano vicini ? Prova a tenerli a distanza.

[trattore]

Dunque Sononuovo,ho 3 stringhe da 1000 w ciascuna, queste sono collegate alle rispettive linee di circa 5 mt con un cavo da 6 mmq, come il tuo , e confluiscono in una scatola di derivazione per unirsi tutte assieme, ma il problema non sono loro, lo è i due metri di cavo da 10mmq che vanno dalla scatola al magnetotermico, ,per poi proseguire all'inverter , il problema è di facile soluzione dato che quando mi verrà voglia lo sostituisco con un 16 mmq, ma mi chiedevo appunto come te, questo riscaldamento non dovrebbe avvenire, soprattutto il magnetotermico da 50 A appositamente per corrente continua è strano, grazie per l'attenzione.Ciao

[sononuovo]

grazie andrea. con il 48v che hai tu, e' molto piu' facile e penso che il 50mmq che hai messo possa reggere molto di piu'. ovviamente sono consapevole del fatto che mi basta raddoppiare il cavo (2 euro di spesa) e risolvo, ma finche' si fanno le prove, si cerca di usare /riciclare quello che si ha e vorrei capire dove sbaglio perche' dai calcoli , il 16mmq dovrebbe essere ok.
no, il positivova da una parte, il negativo dall'altra. fossero stati vicini poteva influire?
Mi viene il sospetto che sia la barra che si scalda troppo e trasmette il calore anche al 16mmq. in fondo il rame e' anche ottimo conduttore di calore
@trattore
quindi sul 10mmq passano 3000watt a 50v. non ti scatta il magnetotermico? sono quasi 60A. pero' il cavo ti si scalda anche con soli 1300watt? allora a 3000 brucia!

[trattore]

Il motivo che non scatta e che non si brucia nulla è che non si arriva mai alla potenza di picco, con gli assorbimenti (utenza+ carica batterie), massimo 2000 W, ho messo il magnetotermico, più per sicurezza se va in corto qualch'cosa nell'inverter per non fare disastri anche ai pannelli, comunque ho già constatato temperature sui 45 gradi.

[Arabongolo]

Alla fine, si tratta di capire quanti W vengono dissipati sul conduttore. Il ragionamento lo faccio sull'esempio di sononuovo, ma vale per tutti.
25V e 2500W, vuol dire 100A che scorrono nel conduttore. Caduta prevista 0,1V e quindi potenza dissipata dal cavo pari a 100A*0,1V=10W, che non sono proprio pochi. Potrebbero poi esserci delle resistenze di contatto che influiscono a surriscaldare il sistema, ad esempio i morsetti del magnetotermico.
P.s.: potresti anche verificare la caduta di tensione sotto carico col multimetro, e conoscendo la potenza/corrente circolante, calcoli la potenza dispersa sul cavo, o misurando ad esempiosu tragitti più lunghi nel sistema, verifichi eventuali perdite su contatti e via dicendo.
P.p.s: su un piccolo impianto ad isola che utilizzo da 6 anni in un mio "baitino", ho utilizzato cavi da 10mm², seppur non superi mai potenze in gioco dell'ordine dei 150W (e pure su brevi distanze). Giusto per sovradimensionare un po'

[Ferrobattuto]

Ragazzi, per sapere quanta potenza si dissipa sui cavi o comunque sui conduttori che usiamo per le connessioni ci sono delle formulette semplicissime.
La prima, che serve a determinare la resistenza del cavo:

(Ro x L):S

In cui "Ro" (che si scrive con una lettera greca simile alla p e che sulla tastiera non c'è) è la "resistività specifica del rame", che varia per ogni materiale conduttore e che per il rame vale 0,0176 Ohm per m/mm²
"L" è la lunghezza del conduttore espressa in metri.
"S" è la sezione del conduttore usato espressa in mm².

Per cui ad esempio, avendo un conduttore da 6mm² lungo 10m la formula sarà:

(0,0176 x 20) : 6 = 0,05866 (periodico) Ohm

Ovviamente ho messo 20m di cavo perché sono 10m per il positivo e 10m per il negativo.....
Ora, avendo la resistenza del conduttore si può conoscere la potenza dissipata. La formula è questa:

R x I² = W

Dove "R" è la resistenza in Ohm, in questo caso 0,05866 Ohm, "I²" è il quadrato della Intensità di corrente che ci passa in Ampere. "W" sono i Watt dissipati in calore.
Poniamo che in quei cavi passino 8A (tipico caso di pannello a 60 celle da 250W) la formula sarà:

0,05866 x 64 = 3,75466 (periodico) W

Quella è la potenza dissipata sui cavi di discesa, lunghi 10m e con 6mm² di sezione. Faccio notare che è l'1,5% della potenza di picco prodotta dal pannello. Infatti si fa presto a buttar via dei preziosi Watt se non si stà attento a dimensionare bene i cavi.....
Se invece abbiamo una coppia di cavi da 16mm² lunghi 1m su cui passano 100A la faccenda cambia un po':

(0,0176 x 2) : 16 = 0,0022 Ohm

0,0022 x 10.000 = 22W

Tanto quanto una bella lampadina accesa!

"Ro" varia con il materiale di cui sono fatti i conduttori. Il più basso è quello dell'argento (0,0156), che ovviamente è troppo costoso per potersi usare comunemente nei conduttori, il secondo in ordine di grandezza è proprio quello del rame (0,0176), il terzo è quello dell'oro, e non ne parliamo per niente, il quarto è quello dell'alluminio (0,0282) che è il secondo utilizzabile per costo, ma che comunque non conviene usare per fare fili per conduttori. Poi c'è il ferro (0,1), e il piombo viene per ultimo con 0,206 Ohm x m/mm².
Penso che questa tabelle possa essere utile:

Resistività metalli.pdf

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Però nel vostro caso forse invece che la resistenza dei cavi vera e propria, potrebbe essere la "resistenza di contatto" tra il cavo e il capocorda con cui è terminato, oppure anche la resistenza di contatto tra il capocorda e le "barre" a cui sono connessi. Se le barre sono di alluminio la resistenza di contatto può diventare alta col tempo, in quanto l'alluminio si ossida a contatto con l'ossigeno dell'aria, e il suo ossido ("allumina") è uno dei migliori isolanti che esistono...... Anche se sembra lucido in realtà questo è perché quello strato di poche molecole che si forma inevitabilmente sulla sua superficie è praticamente trasparente. Meglio usare "barre" di rame, ben pulite e mantenute così, magari verniciate con qualcosa dopo averci stretto su i capocorda, o meglio ancora usare cavi di rame ben intestati e con capocorda stagnati.
Non fidarsi di faston o altri sistemi ad incastro, che per correnti notevoli (anche solo 10A) possono dare falsi contatti e surriscaldamenti a volte anche pericolosi. Ricordiamoci che stiamo lavorando in bassa tesione e in corrente continua, per cui comunque sempre con intensità di corrente notevoli.

[Dolomitico]

Già,io ho cavi da 10mmq che scendono dai pannelli,e con 30v 24Ah tendono a intiepidirsi pure loro.
Come ha spiegato Ferro in maniera molto esaustiva le correnti disperse in calore è notevole con i bassi voltaggi,bisogna maggiorare parecchio cavi e collettori.
Ferro:
Io ho usato proprio dei dadi in alluminio per bloccare i capicorda sulle batterie,li ho autocostruiti da una barra di alluminio,ma adesso che mi ci fai pensare forse è meglio cambiarli con altri metalli,ho una barra di rame,mi sa che ho trovato un'altro lavoro da fare.

[Ferrobattuto]

Forse non ce n'è bisogno Dolomitico, guardati la discussione sulla piombatura dei morsetti e dei bulloncini per batterie, probabilmente è la soluzione migliore e più veloce.

[trattore]

Ma allora vi chiedo, sulla linea discesa pannelli è più indicato avere un fusibile anzichè un magnetotermico?, c'è meno dispersione o è una cosa trascurabile?.

[Arabongolo]

@Ferro: ottima spiegazione, quoto tutto. Io son rimasto sul breve perchè un papiro del genere mi sarebbe passata la voglia a scriverlo... Aggiungo solo che per evitare l'ossido, nel mio caso ho usato dadi e morsettini dorati: costano ma non ci pensi più. Sono quelli utilizzati per gli impianti audio "tamarri" delle automobili (si, in effetti l'ho smontato dal mio impianto tamarro da ben 2kW di picco...).
@trattore: bè un fusibile, per fondersi, sfrutta il riscaldamento per effetto Joule, per cui ha sempre una certa resistenza che, a corrente designata, lo scalderà tanto da farlo fondere. Bisogna vedere quanto "ciuccia" il magnetotermico. Io lascerei quello, ed abbonderei con le sezioni dei cavi, prestando attenzione a limitare le resistenze di contatto.

[andrea.genovese]

Ragazzi io non ho capito se parliamo dei cavi che partono dai pannelli all'inverter oppure dal pacco batterie all'inverter ?
Nel primo caso, dovete utilizzare il cosidetto "cavo solare", che, pur essendo in sezione da 6mmq la purezza del rame è molto alta rispetto al comune cavo elettrico quindi la resistenza interna è molto bassa, il cavo non scalda e conduce perfettamente.
Ve ne accorgete quando cercate di sguainare il cavo,il rame è talmente puro che non appena lo taccate si taglia.
Nel secondo caso invece utilizzate cavi con sez. da 50 a 100mmq e degli ottimi capicorda in rame, ma non eccedete con le distanze mantenetevi sotto i due metri.

[Ferrobattuto]

Bhè, io seguito a chiedermi: tutto sommato a cosa servono i magnetotermici e i fusibili sulla discesa dei cavi dai pannelli..... Posso anche capire un fusibile (ultrarapido), che potrebbe interrompersi in caso di scariche elettrostatiche, ma i magnetotermici proprio lì non servono a un tubo.
Sull'uscita del banco di accumulo verso l'utilizzazione invece un fusibile rapido e sovradimensionato ci stà bene, per via di possibili accidentali cortocircuiti da errata manovra, o per guasti imprevedibili degli utilizzatori (inverter ecc).
I magnetotermici per funzionare assorbono potenza. Sia nella spira (o spire) di campo magnetico che nel "Termico", che appunto scatta per riscaldamento, ossia per dispersione di energia sotto forma di calore...... Provate a misurare la tensione ai suoi capi in caso di forti correnti, poco sotto la soglia di scatto, e vedrete che di potenza ne succhia abbastanza.

@Arabongolo: Se non si ha voglia di scrivere il "papiro" con delle spiegazioni ben fatte, è meglio soprassedere, lasciar perdere e non scrivere niente. Le spiegazioni di fretta servono solo a confondere ulteriormente le idee altrui. Se uno chiede spiegazioni è perché non sa o non ha capito qualcosa, e allora o gli si spiega bene il problema, oppure si lascia perdere completamente.
Dadi e bulloni dorati..... Non esageriamo, non siamo sulla ISS..... Al limite basta stagnarli.

@Andrea.Genovese: il rame che si trova in commercio viene tutto dalla stessa fonte. È "rame elettrolitico", ossia raffinato tramite corrente elettrica, ossia con un grado di purezza molto elevato. Proprio per tirare al minimo le perdite di conduzione, e anche perché resiste meglio agli agenti atmosferici. Anche quello dei cosiddetti "cavi solari", che probabilmente hanno la guaina in silicone che ha maggiore conduzione termica e trasporta meglio il calore all'esterno del cavo. I normali cavi da impianto hanno la copertura in PVC o simili, con conduzione termica nettamente inferiore.
Non facciamo prenderci per i fondelli dai rivenditori..... È chiaro che quelli per il solare costano di più (sono anche "di moda"....), debbono anche resistere meglio alle intemperie, cosa che i siliconi fanno benissimo.

[andrea.genovese]

Ok allora mi hanno detto una cavolata.

[Arabongolo]

Bhè, io ce li avevo dorati, e sono ottimi allo scopo. Quoto ferro per quel che riguarda i cavi.

[maxlinux2000]

ogni tanto ritorno

solo un appunto:
i magnetotermici usati da me, sono per protezione delle batterie e dei diodi, nel mio sistema con batterie di recupero. I magnetotermici non servono per proteggere i pannelli, o le batterie dai pannelli stessi.

CMQ a volte è comodo poter spegnere i pannelli per fare manutenzioni o controlli, in tal caso si puó usare un semplice interruttore di opportune dimensioni, o dei grossi ma economici fusibili con relativo portafusibile (grossi = minore resistenza).

P.S. con 22Watt ci si fonde lo stagno
fossi in te passerei tranquillamente ai 50mm² per quel breve percosto tra batterie e inverter

[andrea.genovese]

Metti dei fusibili sezionabili tra i pannelli e l'inverter così puoi sconnettere i pannelli quando vuoi

[Dolomitico]

Torno un'attimo sul tema del riscaldamento dei cavi,ultimamente mi è succssa un anomalia a cui non avrei mai creduto,ero alle prese con una perdita di corrente che non rieuscivo a identificare,e non capivo se avevo d pannelli difettosi o che,però dopo averli misurati a uno a uno funzionavano regolarmente.
Uno di questi giorni il regolatore da 12v mi dava degli strani errori,come se mancasse energia dai pannelli.
Poi l'inconveniente è sparito,in compenso è apparso un'interuzzione totale su una linea dell'impianto a 24v.
Allora sono andato a controllare la scatola di derivazione..... e ho soperto che il cavo da 10mmq si era....FUSO.
Insomma la scatola era al sole,e tutti i cavi che ci passavano di li si trovavano a dover attraversare un fornelletto naturale,e si sono ossidati fino a fondere il rame...
Ho ripristinato la linea,e apreto una finestra di ventilazione,ricoperta con una retina protettiva,in modo da prevenire ulteriori riscaldamenti,adesso mi ritrovo con correnti da 30A di picco su una linea...(prima a malapena arrivavo a 22A) e 15A sull'altra,che per le mie trojan da 240ah sono un pò tantini,ma considerando che ci sono sempre dei carichi attaccati viene un pò mitigato,xo nei giorni di nuvolo il recupero è più facile.
Quello che ho osservato è che in seguito all'alta temperatura,il rame si ossida e poi lentamente un filino alla volta si consuma fino a accellerare sempre di più alla fine fino a spezzare il cavo.
Ho già sostituito in passato i cavi che collegano gli elementi della batteria,e adesso voglio potenziare tutte le connessioni tra i regolatori e il resto,a regime basso non serve,ma se cucino con la piastra elettrica e quindi fra tutto saranno 1700/2000W è uno spettacolo vedere come tutto pompa a dovere senza stressare troppo le batterie che arrivano a 24v netti,tuttavia i cavi che portano i 30A da regolatore tendono a scaldarsi un pò,e ogni riscaldo è perdita,quindi urge un'interventino.
La scatola era posizionata all'esterno come punto di raccolta e primo intervento sulle linee,cosi da avere delle sezioni di una certa lunghezza,in cui era possibile intervenire velocemente a blocchi,si è rivelata una soluzione giusta,ma con questa incognita in agguato,ora fuonziona perfettamente.

Ps:se qualcuno volesse obiettare che una scatola con i cavi sotto al sole non è una buona idea,l'ho fatto dopo aver osservato in giro quanti quadri elettrici che ci sono all'eterno coperti solo da una lamiera per la pioggia,che magari comandano aspiratori sui tetti o altro,l'unica differenza è che le correnti in gioco sono ben più modste e non si è messo in atto quel circolo vizioso fra riscaldamento interno e cavo "resistenza"