Cosa sono i connettori ed i cavi MC per il fotovoltaico?

I connettori MC sono appositamente progettati per una bassa resistenza di contatto e connessioni stabili in un’ampia gamma di condizioni. MC significa “contatto multiplo”. Il termine “multi-contatto” deriva dal fatto che i connettori hanno un gruppo di piccole dita placcate in oro caricate a molla che garantiscono un buon contatto. La prima azienda a produrli si chiama anche Multi-Contact. I connettori MC4 sono connettori elettrici a contatto singolo comunemente utilizzati per il collegamento di pannelli solari. Il 4 a fianco di MC sta semplicemente per il pin di contatto di 4 mm di diametro.

Caratteristiche dei cavi e connettori MC

Comunemente indicati come cavi MC o connettori MC, questi hanno iniziato a occupare gran parte del cablaggio dei pannelli solari. Quasi tutti i principali produttori ora forniscono i pannelli solo con connettori MC o come opzione per la scatola di giunzione standard con terminali a vite. Tutti i pannelli solari di produzione attuale realizzati per applicazioni grid-tie ora sono dotati solo di connettori MC.

Il cablaggio semplificato, soprattutto per array di medie e grandi dimensioni, rende molto più semplice il cablaggio in serie e in parallelo dei pannelli. Le connessioni in serie lunghe spesso necessarie per i sistemi di collegamento alla rete ad alta tensione sono “plug and play”.

Tutti i cavi MC attualmente in vendita sono realizzati con cavo omologato 600 Volt (negli USA, ma i nuovi posso essere anche da 1500 V e in Europa da 1000 V), multifilare, n. 10 o n. 12 AWG RHH/RHW/USE-2, resistente alla luce solare, per esterni.

Il cavo n. 10 è valutato a 54 ampere max per NEC all’aperto, ma si consiglia non più di 30 ampere per il filo n. 12 e 45 ampere per il filo n. 10. Sebbene il cavo sia realizzato in 3 colori, nero, blu e rosso, l’unico colore generalmente disponibile è il nero.

Tutti i connettori di tipo MC attuali sono del tipo a scatto. Tutti i pannelli di nuova produzione vengono spediti con i connettori a scatto, ma in luoghi come eBay ci sono ancora alcuni pannelli più vecchi venduti con i connettori non a scatto di tipo precedente.

Che cos’è un connettore MC4 (connettore maschio e connettore femmina) e un cavo di prolunga MC4 (8 piedi, 5 metri, 6 metri, 15 metri, 30 metri)?

Se stai ponendo questa domanda, probabilmente avrai notato che la maggior parte dei moderni moduli solari ad alta potenza sono realizzati con cavi che hanno connettori MC4 alle estremità.

Anni fa, i moduli solari sono stati costruiti con una scatola di giunzione sul retro che richiedeva all’installatore di collegare manualmente i cavi ai terminali positivi e negativi.

Questo metodo è ancora utilizzato, ma sta lentamente diventando un ricordo del passato. I moderni moduli solari tendono a utilizzare i connettori MC4 perché rendono il cablaggio del pannello solare molto più semplice e veloce.

I connettori sono disponibili in entrambi i tipi, maschio e femmina, progettati per incastrarsi insieme. Grazie al meccanismo di bloccaggio dei connettori MC4, non verranno scollegati e sono adatti per ambienti esterni. I connettori possono essere separati ma richiede uno speciale strumento di sblocco MC4.

Se per qualche motivo devi scollegare i cavi dell’MC4, avrai bisogno di uno strumento apposito. È necessario inserire i due perni estesi all’estremità dell’utensile nel lato del connettore MC4 femmina. Questo disimpegna il meccanismo di bloccaggio sul connettore maschio e consente la separazione dei due connettori.

Lo strumento di disconnessione è venduto in un set di due. Sono necessari due strumenti se è necessario smontare i connettori. Questo non è quasi mai necessario. In genere, uno strumento è tutto ciò di cui avrai bisogno.

Collegamento dei pannelli (parallelo)

Per i pannelli di collegamento in parallelo, è sufficiente inserire i cavi di due pannelli nell’adattatore e un cavo singolo all’altra estremità. Questi sono di due tipi: 2F/1M e 2M/1F (maschio e femmina). Ne occorrono due (uno per tipo) per ogni connessione parallela. Per 2 pannelli avrai bisogno di una coppia – uno per ogni tipo – per 3 pannelli, 2 set, ecc.

Il cablaggio in parallelo richiede che i cavi positivi siano collegati insieme e i cavi negativi siano collegati insieme. Questo metodo aumenterà la corrente alla massima potenza (Imp) mantenendo costante la tensione. Ad esempio, supponiamo che i tuoi moduli siano classificati per 8 ampere Imp e 18 volt Vmp.

Se ne colleghi due in parallelo, i tuoi ampere totali sarebbero 16 ampere Imp e la tensione rimarrebbe a 18 volt Vmp. Quando si collegano due o più moduli in parallelo, sono necessarie apparecchiature aggiuntive. Se stai utilizzando solo due moduli, il metodo più semplice è utilizzare i connettori multibranch MC4.

Ovviamente non puoi collegare due connettori maschi o due connettori femminili insieme, quindi utilizziamo i connettori multibranch per farlo. Sono disponibili due diversi connettori multiramo. Un tipo accetta due connettori MC4 maschi sul lato di ingresso e ha un connettore MC4 maschio per la sua uscita.

L’altro tipo accetta due connettori MC4 femmina e ha un connettore MC4 femmina per la sua uscita. In sostanza, hai ridotto il numero di fili da due positivi e due negativi a uno positivo e uno negativo.

Se stai mettendo in parallelo più di due moduli o stai mettendo in parallelo stringhe di moduli, ciò richiede un dispositivo chiamato box combinatore fotovoltaico. Non hai più bisogno dei connettori multiramo perché la scatola del combinatore svolgerà la stessa funzione.

I connettori multiramo sono adatti solo per il collegamento in parallelo di due moduli. Se è necessario collegare più di due moduli o stringhe in parallelo, viene utilizzata una scatola combinata.

Il numero totale di moduli che possono essere combinati dipenderà dalla potenza elettrica e dalle dimensioni fisiche della scatola del combinatore. Sia che tu abbia combinato i tuoi moduli con i connettori multiramo o con una scatola combinata, dovrai capire come selezionare e utilizzare le prolunghe MC4.

Pannelli di collegamento (serie)

I connettori MC brillano negli array di grandi serie, come per i sistemi di collegamento a griglia. Basta collegare un pannello al successivo, aumentando la dimensione e la tensione massime dell’array. Gli inverter di collegamento alla rete utilizzano comunemente fino a 600 volt CC in ingresso ed è semplice collegare semplicemente 5 o 6 pannelli in serie.

Se hai due o più moduli solari da cablare in serie, i connettori MC4 lo rendono molto semplice. Dai un’occhiata al primo modulo e noterai che ha due fili che si estendono dalla scatola di giunzione. Un filo è il CC positivo (+) e l’altro è il CC negativo (-).

In genere, il connettore MC4 femmina è associato al cavo positivo e il connettore maschio è associato al cavo negativo. Questo potrebbe non essere sempre il caso, quindi è sempre una buona idea guardare i segni sulla scatola di giunzione o testare la polarità con un voltmetro digitale.

Una connessione in serie avviene quando si collegano i moduli insieme collegando il cavo positivo su un modulo al cavo negativo su un altro modulo. Il connettore maschio scatterà direttamente nel connettore femmina.

I  due moduli sono ora collegati tra loro dai due conduttori. Ciò aumenta la tensione del circuito. Ad esempio, se i tuoi moduli sono classificati per 18 volt alla massima potenza (Vmp), due di essi collegati in serie misureranno 36 Vmp. Se hai collegato tre moduli in serie, il Vmp totale sarebbe di 54 volt. La corrente alla massima potenza (Imp) sarà costante durante il cablaggio di un circuito in serie.