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Calcolo sezione cavo a 12V
Calcolatore · 12V
Dimensiona batteria, pannello solare, regolatore MPPT e inverter in base ai tuoi consumi reali.
Calcolo sezione cavo a 12V
Dimensionare un impianto elettrico camper partendo da numeri reali, e non da sensazioni, evita le due sorprese più comuni in viaggio: la batteria che si scarica a metà del weekend o il pannello solare che non tiene il passo dei consumi in inverno. Il calcolatore segue tre passaggi in sequenza, lo stesso ordine che seguirebbe un installatore quando progetta un impianto elettrico camper su misura.
01
Il primo passo è elencare ogni apparecchio a bordo con la sua potenza in watt e le ore di utilizzo giornaliero effettive, non stimate a occhio: frigo a compressore, luci LED, pompa dell'acqua, laptop, eventuali carichi in corrente alternata passati attraverso l'inverter. Sommando watt per ore si ottiene il fabbisogno in Wh al giorno, il numero da cui parte tutto il resto del dimensionamento.
02
Con il fabbisogno giornaliero noto, la batteria servizi si dimensiona incrociando tre variabili: i Wh al giorno calcolati sopra, i giorni di autonomia desiderati senza possibilità di ricarica e la profondità di scarica ammessa dalla chimica scelta, il cosiddetto DoD: circa 50% per una batteria AGM, fino all'80% per una LiFePO4. Una chimica con DoD più alto sfrutta meglio la propria capacità nominale e richiede meno Ah per coprire lo stesso fabbisogno.
03
Il pannello va dimensionato sulle ore di sole equivalenti della stagione e della zona di viaggio, non sulla potenza di picco dichiarata dal produttore: un pannello da 300 W in una giornata invernale nuvolosa produce solo una frazione dell'energia teorica massima. Applicando un rendimento realistico dell'impianto si ottiene la potenza minima da installare per rientrare in carica ogni giorno, in ogni stagione.
Il risultato finale collega questi tre passaggi ai componenti da acquistare: capacità della batteria in Ah, potenza del pannello in watt, corrente del regolatore MPPT e sezione del cavo, così l'impianto regge l'uso quotidiano e non solo il weekend di prova.
Wh/giorno = Σ (W × ore)
Somma la potenza (W) per le ore d'uso di ogni apparecchio; i carichi in corrente alternata alimentati tramite inverter vanno divisi per il rendimento tipico dell'inverter, 0,85.
Ah batteria = Wh × giorni ÷ DoD ÷ 12
Moltiplica il fabbisogno giornaliero per i giorni di autonomia, dividi per la profondità di scarica (DoD) della chimica scelta e per la tensione di sistema (12V) per ottenere la capacità in Ah.
W pannello = Wh ÷ (ore sole × 0,75)
Dividi il fabbisogno giornaliero per le ore di sole equivalenti della stagione, moltiplicate per un rendimento realistico dell'impianto (0,75), per ottenere la potenza minima del pannello.
A regolatore = W pannello ÷ 12 × 1,25
Dividi la potenza del pannello per la tensione di sistema (12V) e aggiungi un margine di sicurezza del 25% per ottenere la corrente minima che il regolatore MPPT deve sopportare.
mm² cavo = (2 × L × I × 0,0175) ÷ caduta ammessa
Considera la lunghezza della tratta andata e ritorno (2 × L), la corrente (I) e la resistività del rame (0,0175), divisi per la caduta di tensione ammessa, per ottenere la sezione minima del cavo.
Dipende dal consumo energetico giornaliero, non da una regola fissa. Un fabbisogno di 1.200 Wh al giorno richiede circa 125 Ah utili: con una LiFePO4 (DoD 80%) bastano circa 150 Ah nominali, mentre con AGM (DoD 50%) servono due batterie da 150 Ah in parallelo per ottenere la stessa capacità realmente disponibile.
La LiFePO4 costa di più all'acquisto, ma offre una profondità di scarica dell'80% contro il 50% dell'AGM, oltre 2000 cicli invece di circa 500 e circa metà del peso a parità di capacità. Considerando la capacità utile realmente sfruttabile e la durata nel tempo, spesso il costo per Ah utile pareggia o conviene alla LiFePO4.
Si calcola dividendo il consumo giornaliero in Wh per le ore di sole equivalenti e per un rendimento realistico dell'impianto. Con 1.200 Wh al giorno servono circa 300 W in estate, quando le ore di sole equivalenti sono molte; in inverno, con meno luce e giornate corte, per lo stesso fabbisogno ne servirebbero circa 800 W.
Il regolatore MPPT adatta la tensione variabile del pannello solare a quella della batteria, inseguendo il punto di massima potenza: rispetto a un regolatore PWM più semplice, recupera fino al 30% di energia in più nelle stesse condizioni di luce. Va dimensionato sulla corrente di picco che il pannello può generare, con un margine di sicurezza.
Meglio un inverter a onda sinusoidale pura: alimenta senza problemi elettronica sensibile, caricabatterie e piccoli elettrodomestici, a differenza dei modelli a onda modificata che possono generare ronzii o malfunzionamenti. Va dimensionato sommando la potenza di tutti i carichi a 230V che potrebbero essere accesi contemporaneamente, aggiungendo un margine di sicurezza del 20%.
A 12V, a parità di potenza, le correnti in gioco sono molto più alte che a 230V, quindi la sezione del cavo conta parecchio. Si calcola in base alla lunghezza della tratta, alla corrente richiesta e alla caduta di tensione ammessa, tenendo quest'ultima sotto il 3% sul tratto per evitare cali di prestazioni sui carichi collegati.