(Fue sencillo. Tú también lo puedes hacer)
(Traducción: Rafa Campillo) https://mdpub.com/SolarPanel/
Hola, soy Mike Davis y me encanta construir cosas.
Hace algunos años compré unas propiedades remotas en Arizona. Soy un astrónomo y quería un lugar para practicar mi pasatiempo muy lejos de la contaminación lumínica cercana a las ciudades. ¡He encontrado un gran pedazo de tierra!. El problema es que es tan remota que no hay servicio eléctrico disponible. Eso no es realmente un problema. Que no haya electricidad implica que tampoco existe contaminación lumínica. Sin embargo, sería bueno tener al menos un poco de electricidad, ya que gran parte de la vida en el siglo 21 depende de ésta.
Construí un aerogenerador de potencia para proporcionar alguna energía en la remota propiedad. Trabaja bien, cuando el viento sopla. Sin embargo, quería más energía y más fiable. El viento parece soplar todo el tiempo en mi propiedad, excepto cuando realmente se le necesita. Hay 300 días de sol al año en la propiedad, luego la energía solar parece ser la opción obvia para completar el aerogenerador. Los paneles solares son muy caros. Así que decidí construir a mano el mío propio. He utilizado herramientas comunes y de bajo costo y materiales fáciles de adquirir para producir un panel solar que rivaliza en producción de energía con los paneles comerciales, pero que los machaca en precio. Siga leyendo las instrucciones paso a paso sobre cómo lo hice.
Permítanme decir por adelantado que probablemente no seré capaz de ayudarles demasiado si deciden construir su propio panel solar (s). Este sitio web se ha convertido locamente popular, gravando los límites de ancho de banda del servidor.
Tengo decenas de solicitudes de ayuda cada día. Simplemente no tengo tiempo para responder a la mayoría de éstas. La mayoría de las preguntas y respuestas obtenidas son las mismas una y otra vez. Tengo creada una sección de preguntas frecuentes para tratar estas preguntas repetitivas. Por favor, léanla antes de enviarme cualquier correo electrónico. Las preguntas sencillas, no cubiertos por la sección de preguntas más frecuentes, que sólo requieran una respuesta rápida y sencilla podrán obtener respuestas si el tiempo lo permite. Sin embargo, no hay manera de que pueda ayudarles con cuestiones complejas, que les enseñe la teoría electrónica, les ayude a localizar las partes, crear un controlador de carga para usted, o diseñar un sistema a medida.
Simplemente no hay suficientes horas en el día. Lo siento.
¿Qué es un panel solar de todos modos? Es básicamente una caja que contiene un conjunto de células solares. Las células solares son las cosas que hacen el trabajo real de convertir la luz solar en electricidad. Sin embargo, se necesita una gran cantidad de células para obtener una significativa cantidad de energía, y son muy frágiles, por lo que las células individuales se montan en los paneles. Los paneles tienen suficientes células para hacer una buena cantidad de energía y proteger las células de los elementos. No suena muy complicado. Estaba convencido que podría hacerlo yo mismo.
Empecé mi manera de comenzar cada proyecto, por googleando información sobre construcciones de paneles solarescaseros. Me sorprendió cómo había encontrado tan pocos. El hecho de que muy pocas personas estuviesen construyendo sus propios grupos me llevó a pensar que debía ser más difícil de hacer de lo que pensaba. El proyecto se archivó por un tiempo, pero nunca dejé de pensar en ello.
Tras un tiempo, llegué a algunas conclusiones:
• El principal escollo en la construcción de paneles solares es la adquisición de celdas solares a un precio razonable.
• Las celdas solares nuevas son muy caras, e incluso pueden ser a veces difíciles de encontrar en cantidad a cualquier precio.
• Células solares alteradas o dañadas están disponibles en ebaiy otros lugares a una fracción del coste de las células perfectas nuevas.
• Esta segunda tasa de células solares podrían usarse para hacer un panel solar que funcionaría muy bien.
Precios de elementos para paneles solares
Una vez que llegué a la conclusión de que podría utilizar celdas alteradas y de segunda facturación para construir mis paneles, comencé a trabajar. Empecé por la compra de algunas células solares en ebay.
Compré un par de bloques de 3×6 pulgadas monocristalinos, de células solares. Se necesita un total de 36 de estos tipos de células solares conectados en serie para hacer un panel. Cada célula produce aproximadamente 1/2 voltio.
36 en serie dan alrededor de 18 voltios que serían suficientes para cargar baterías de 12 voltios. (Sí, realmente se necesita ese alto voltaje para cargar de manera efectiva baterías de 12 voltios) Este tipo de célula solar es tan fina como el papel y tan quebradiza y frágil como el vidrio. Son muy fácilmente dañables. El vendedor de estas células solares baña pilas de 18 en cera para estabilizarlas y que sea más fácil embarcarlas sin dañarlas. La cera es un poco dolorosa quitarla. Si es posible encontrar a la venta las células que no se sumerjan en cera mejor.
Tengan en cuenta, sin embargo, que pueden sufrir más daños en el transporte marítimo. Observen que estas células tienen lengüetas de metal tienen sobre ellas. Queremos células con pestañas sobre ellas. Usted ya va a tener que hacer mucho trabajo de soldadura para construir un panel de células solares con pestañas. Si usted compra las células sin pestañas, fácilmente doblará la cantidad de soldadura que tendría que hacer. Así que pagar un suplemento por células con pestañas es preferible.
También compré un par de lotes de células que no fueron sumergidas en cera de otro vendedor de eBay.
Estas células venían envasado en una caja de plástico. En el transporte sacudieron la caja a la caja quedando astilladas los bordes y esquinas. Los chips menores no importan demasiado. No redujeron el volumen de las célula lo suficiente como para preocuparse.
Todas son alteradas o de segunda mano de todos modos. La razón principal por la que las células solares se rechazan es por los chips. Entonces, ¿qué supone otro chip o dos? Con todas juntas compré suficientes células para hacer 2 paneles. Sabía que probablemente rompería algunos durante la construcción, así que compré cantidades extras.
Hay un montón de otros tamaños de celdas solares, además de 3 x 6 pulgadas disponibles. Podrían utilizar células más grandes o más pequeños para su panel. Sólo hay que tener algunas cosas presentes.
Elementos para la construcción de un panel solar• Todas las células del mismo tipo producen el mismo voltaje sin importar el tamaño que tengan. Luego siempre se necesita el mismo número de células.
• Las células mayores producen más corriente (Amperios) y las más pequeñas producen menos corriente.
• La potencia total que vuestro panel puede producir está determinada por Amperios x Voltios.
Por lo tanto, el uso de células mayores produce más potencia, pero el panel será grande y pesado. El uso de células más pequeñas mantiene el panel pequeño y ligero, pero no produce tanta energía. Además, la mezcla de células de distintos tamaños no es una buena idea. Esto se debe a que la corriente que puede producir su panel estará limitada por la célula más pequeña del panel y las células más grandes no funcionarán a su máximo potencial.
Las células que he colocado son de 3×6 pulgadas de tamaño y tasa dasen unos 3 amperios. Cablearé 36 de ellas en serie para conseguir un poco más de 18 voltios. El resultado debería ser un panel capaz de ofrecer casi 60 vatios de potencia de la luz brillante del sol. No parece que sea mucho, pero es lo que había antes en mi propiedad.
Y esto son 60 vatios durante todo el día cuando el sol está brillando. Esta potencia irá a baterías de carga que se utilizan principalmente para alimentar luces y pequeños electrodomésticos por sólo unas pocas horas después del anochecer. Una vez que voy a la cama, mis requisitos de potencia disminuyen a casi nada. Así que 60 Watts es realmente una gran cantidad de energía útil, especialmente cuando también tengo mi aerogenerador que se suma a la producción de energía cuando el viento está soplando.
Después de comprar sus células solares, guárdelas en un lugar seguro de donde no se caigan, por jugar con los niños, o sean comidas por el perro hasta que esté listo para instalarlos en el panel. Estas células son muy frágiles. Los malos tratos y la excesiva manipulación convertirán sus caras células solares en brillantes fragmentos azules que no son útiles para nada.
Elementos para la construcción de un panel solarUn panel solar es en realidad una caja poco profunda. Así que empecé por construir mi propia caja poco profunda. Hice la caja de forma que las partes sobresalientes laterales no diesen sombra alas células solares cuando el sol entra en un ángulo desde los lados.
El panel está compuesto de 3/8 pulgadas de espesor de madera contrachapada con 3/4 x 3/4 piezas de madera alrededor de los bordes. Las piezas son pegadas y atornilladas en el lugar. Este panel contendrá 36 bloques de células solares de 3×6 pulgadas. Decidí hacer 2 sub-paneles de 18 células cada uno sólo para facilitar el montaje posterior. Por lo tanto, puse un divisor de centro en la parte central de la caja. Cada sub-panel ha de encajar bien en el panel principal.
Aquí muestro una especie de notra donde se muestra el esquema general de las dimensiones de los paneles solares. Todas las dimensiones son en pulgadas (lo siento por los fanáticos del sistema métrico). Las piezas de los lados son de3/4 por 3/4 y van todo el camino alrededor de los bordes del substrato de madera contrachapada. También una pieza va en el centro para dividir el panel en dos sub-paneles. Esto es sólo el camino que elegí para hacerlo. No hay nada crítico sobre estas dimensiones, o incluso el diseño global. Siéntase libre para apartarse a su propio diseño.
Estas dimensiones se incluyen aquí para aquellas personas que siempre me claman por incluir las dimensiones en mis proyectos. Siempre animamos a la gente a experimentar e innovar por cuenta propia, en lugar de seguir ciegamente la manera en que yo (o cualquier otra persona) hace las cosas. Pueden así llegar a un mejor diseño.
Aquí está una muestra de cerca de la mitad del panel principal.
Este tendrá un sub-panel de 18 células. Percátense de los pequeños agujeros perforados en los bordes de la caja. Esta será la parte inferior del panel (que es al revés en la foto, lo siento). Se trata de agujeros de ventilación para mantener la presión del aire en el interior del grupo igualada con el exterior, y para dejar escapar la humedad. Estos agujeros deben estar en la parte inferior del panel o la lluvia y el rocío correr adentro. También debe haber agujeros de ventilación en el centro divisor entre los dos sub grupos.
A continuación corté dos piezas de clavijas (agujeros) de masonita para encajar dentro de los huecos.
Estas piezas serán los sutratos donde cada sub-panel se agregará. Se cortaron para tener un encaje flojo en los huecos.
Usted no tiene que usar la clavija para esto. Lo que pasa es que resultó que tenía algunas a mano.
Más o menos cualquier material delgado (fino), rígido y que no sea conductor debería funcionar.
Para proteger las células solares de las inclemencias del tiempo, el grupo tendrá un frente de plexiglás. Aquí dos pedazos de chatarra de plexiglás se han reducido para adaptarse a la parte frontal del panel. Yo no tenía una sola pieza lo suficientemente grande como para hacer todo. El vidrio podría utilizarse también para esto, pero el vidrio es frágil.
Piedras de granizo y los desechos que volasen del vidrio rebotarían contra el Plexiglás. Ya comienza vislumbrarse el aspecto del panel final.
¡Vaya! Esta foto muestra un primer plano del lugar donde las dos mitades de la cubierta de plexiglás se juntan sobre el centro divisor.
Taladré y agujeros avellanados todo alrededor de los bordes de ambos pedazos de plexiglas entonces yo podría atornillarlos en la cara del panel con tornillos drywall de 1 pulgada. Tenga cuidado al trabajar cerca del borde del Plexiglás. Si se pone agresivo puede llegar a romperse, como ha sucedido aquí. Solamente pegué el pedazo roto atrás y taladré otro agujero a corta distancia.
A continuación dí a todas las partes de madera varias capas de pintura para protegerlos de la humedad y el clima. La caja fue pintada por dentro y por fuera. El tipo de color y pintura fueron científicamente elegidos agitando todas las latas de pintura que encontré tiradas por mi garaje y eligiendo la que sentí que tenía la suficiente pintura como para hacer todo el trabajo.
Las piezas de clavijas también fueron pintadas. Tienen varias capas por ambos lados. Asegúrese de que las pinta por ambos lados o se abarquillarán cuando estén expuestas a la humedad. Dicho encrespamiento podría dañar las células solares que serán pegadas a ellas.
Una vez tuve la estructura del panel preparada, fue el momento de preparar las células solares.
Como he dicho anteriormente, la quitar la cera de las células fue un verdadero quebradero de cabeza. Después de algunos ensayos y errores, topé con una forma que funciona bastante bien. Sin embargo, yo recomendaría comprar a alguien que no sumerja sus celdas en cera. El primer paso es un baño en agua caliente para derretir la cera y separar las células unas de otras. No deje que hierva el agua o las burbujas podrían empujar las células entre sí violentamente. Asimismo, hirviendo el agua podría estar lo suficientemente caliente como para aflojar las conexiones eléctricas de las células. También recomiendo poner el bloque de las células en el agua fría y, a continuación, calentar lentamente hasta justo debajo de la temperatura de ebullición para evitar choques térmicos severos a las células. Espátulas y pinzas de plástico vienen geniales para apartar las células una vez que la cera se derrite. Trate de no tirar demasiado duro de las pestañas de metal o se pueden arrancar. Averigüé esto por la vía dura mientras intentaba separar las células.
Menos mal que compré extras.
Esta foto muestra la configuración completa que usé. Mi novia me preguntó qué estaba cocinando…
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