Cómo dimensionar los fusibles en un sistema fotovoltaico
Los fusibles y disyuntores se utilizan principalmente para proteger el cableado del sistema contra el sobrecalentamiento y el fuego. En segundo lugar, también se utilizan para proteger los dispositivos contra incendios o daños más graves en caso de cortocircuito. Un buen ejemplo es una batería de plomo-ácido de 12 V. Por ejemplo, si se produce un cortocircuito en el inversor CA/CC, un fusible entre éste y la batería evitará una posible explosión de la batería y romperá el circuito lo suficientemente rápido como para evitar que los cables se incendien o se calienten peligrosamente. En este caso, la batería, los cables y el inversor CA/CC quedarán desactivados de forma segura mediante el fusible.
Dimensionamiento de fusibles entre controlador de carga y banco de baterías.
Cada vez más, las personas adoptan formas de vida más ecológicas y sostenibles. Una forma moderna de hacerlo es invertir en paneles solares de bricolaje para producir energía verde para su hogar e incluso para actividades al aire libre, como acampar. Saber cómo cablear correctamente su sistema es fundamental para protegerlo y prolongar su longevidad.
Uno de los lugares más importantes para instalar un fusible en su sistema de paneles solares es entre el controlador de carga y el paquete de baterías, ya que reduce el riesgo de sobrecalentamiento de los cables y una posible falla del sistema. Si está instalando sus propios paneles solares, la mejor manera de proteger su sistema fotovoltaico es utilizar fusibles en puntos clave de la instalación.
Desea asegurarse de que su sistema tenga suficientes fusibles para proteger los circuitos entre los paneles solares y las baterías, así como los que se encuentran entre las baterías y cada una de las cargas eléctricas a las que necesita dar servicio.
Hay algunos lugares en un sistema solar donde es necesario usar un fusible, el principal está entre el controlador de carga y el banco de baterías. Sin embargo, también necesitarás un fusible entre el controlador de carga y los propios paneles solares.
El tamaño de los fusibles debe ser suficiente para manejar la corriente máxima que se puede esperar de cada circuito. Sin embargo, también debe ser lo suficientemente pequeño como para proteger la parte eléctrica del sistema que tiene el amperaje más bajo. Si sus fusibles son demasiado grandes, no podrán proteger algunos equipos del sistema eléctrico.
Para determinar el tamaño del fusible requerido entre el controlador de carga y el banco de baterías, simplemente haga coincidir el amperaje esperado por el controlador de carga. Por ejemplo, si tienes un controlador de carga de 40 A, te recomendamos utilizar un fusible de 40 A.
Hay dos tipos diferentes de controladores de carga disponibles. El primero es un controlador de carga PWM (modulación de ancho de pulso) y el otro es un controlador de carga MPPT (seguimiento del punto de máxima potencia).
La mayor diferencia entre ellos es que con el controlador de carga PWM, la corriente consumida por el panel será ligeramente mayor que el voltaje de la batería. Un controlador de carga MPPT extraerá el voltaje de corriente máximo del panel.
Si utiliza un controlador de carga modulado por ancho de pulso (PWN), la mayor cantidad de amperios que fluyen hacia y desde el controlador será la misma; por lo tanto, las dimensiones del fusible y del cable también pueden ser las mismas.
Para solucionarlo, necesita saber cuál es el amperaje nominal de su controlador de carga. El tamaño del fusible corresponderá a este número, por lo que, por ejemplo, si tiene un controlador de carga de 50 A, necesitará un fusible de 50 A.
Sin embargo, si está utilizando un controlador de carga MPPT, deberá consultar el manual de su controlador de carga para conocer el tamaño exacto del fusible necesario, ya que este tipo de controlador puede reducir el voltaje y aumentar la corriente que fluye entre el controlador y la batería.
Dimensionado de fusibles entre paneles fotovoltaicos y regulador de carga.
El segundo fusible entre los paneles solares y el controlador de carga es algo diferente de entender. El tamaño de este fusible depende de cuántos paneles solares tenga y de cómo estén conectados (serie, paralelo o serie/paralelo).
Si los paneles están conectados en serie, se suma el voltaje de cada panel pero el amperaje sigue siendo el mismo. Por ejemplo, si tiene cuatro paneles de 100 W conectados en serie, cada uno de los cuales produce 20 voltios y 5 amperios, la salida total sería de 80 voltios y 5 amperios.
Luego tomamos el amperaje total y lo multiplicamos por un factor de seguridad del 25% (5A x 1,25), lo que nos da la clasificación del fusible de 6,25A o 10A si redondeamos hacia arriba.
Si tiene una conexión en paralelo, donde se suma el amperaje de los paneles, pero el voltaje sigue siendo el mismo, debe sumar el amperaje de cada panel y luego agregar una regla industrial del 25% para determinar el tamaño del fusible.
Por ejemplo, si tuviera cuatro paneles de 100W conectados en paralelo, cada panel produce aproximadamente 5A, entonces usaríamos esta ecuación (4 * 5 * 1.25) = 28.75A, por lo que en este caso recomendamos un fusible de 30 A. .
Los paneles solares comerciales con más de 50 vatios tienen cables de 10 AWG y pueden manejar corrientes de hasta 30 amperios. Si estos paneles se conectan en serie, la corriente no aumentará, por lo que no es necesario proteger la cadena con un fusible.
Cuando se conectan paneles en paralelo, este no es el caso, porque cuando se conectan en paralelo las corrientes del sistema se suman.
Por ejemplo, si tiene 4 paneles, cada uno de los cuales puede proporcionar hasta 15 A de corriente, un cortocircuito en un panel hará que los 60 A de corriente fluyan hacia el panel en cortocircuito. Esto hará que los cables que van al panel superen los 30 amperios, lo que podría provocar que el par de cables se incendie.
Si es un panel paralelo, cada panel necesita un fusible de 30 amperios. Si su panel tiene menos de 50 vatios y solo usa cable de calibre 12, necesitará un fusible de 20 amperios.
Dimensionado de fusibles entre el inversor y la batería.
El último fusible que sugerimos en el sistema sería si está utilizando un inversor. El cableado y los fusibles desde la batería al inversor CA/CC son fundamentales porque aquí es donde puede fluir la corriente máxima. Este fusible estaría entre el inversor y la batería.
El tamaño del fusible normalmente se indica en el manual y es probable que la mayoría de los inversores tengan fusibles/disyuntores integrados en los lados de entrada y salida (CA) del dispositivo.
La regla general que usamos aquí sería “vatios continuos/voltaje de batería 1,25: por ejemplo, un inversor típico de 1000 W a 12 V consume alrededor de 83 amperios continuos y agregaríamos el factor de seguridad del 25 % que resulta en 105 amperios, por lo que sugeriría un fusible de 150A.
Un inversor de 400, 750, 1000, 1500, 2000, 3000 vatios requeriría fusibles de 40 A, 75 A, 100 A, 150 A, 200 A y 300 A respectivamente. Recuerde que el tamaño del fusible también varía según el voltaje del 'inversor. Los inversores de 12 V, 24 V y 48 V tienen diferentes requisitos.