Energía solar para aplicaciones pequeñas

Fundas, difusores, fijaciones, control remoto, filtros, etc.

17 Oct 2013 04:41 por Teobaldo
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Tecnólogo LED

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Energía solar para aplicaciones pequeñas

Abro este hilo para tratar el tema de la energía solar en aplicaciones pequeñas, es decir, celulares, MP3, Ni-Mh, Li-Ion y similares, ya que sé que hay muchos interesados en ello.

Aclaro que no soy un profesional, entendido ni técnico en electricidad o electrónica, sino un usuario común y corriente que se ha dado de cabezasos más de una vez al no obtener el resultado deseado. Si alguien con mayor conocimiento descubre un error en lo que digo, por favor, dígalo para corregirlo.

Primero, el esquema general del uso de la energía solar:

Panel solar - Controlador de carga - Batería - Inversor

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El Controlador regula el voltaje que viene del panel para que no sobrepase el máximo aceptable de la batería y, dependiendo del modelo, nos indica el nivel de carga de la misma.

La batería puede ser cualquiera, desde una caja con 2 AA o 4 18650 hasta una de 12V y 100 Ah o más. El primer caso solemos encontrarlo en los clásicos Power Bank que venden en las tiendas on-line, las que incluyen el controlador de carga (por lo cual solo basta con enchufarles el panel solar y listo). En el segundo, el Controlador es imprescindible para cuidar la batería y se trata de un artefacto aparte.

Para sacar energía de la batería la cosa cambia también, ya que los power bank traen los conectores necesarios (USB y/o salida de plug). Para aplicaciones mayores necesitamos un inversor de corriente que transforme la CC de la batería en CA (el clásico enchufe de pared de 110/220 V). No ahondaré en esto último, porque estoy enfocado en las aplicaciones pequeñas.

Aquí quiero hacer incapié en un detalle imprescindible: los conectores, ya que en muchas ocasiones nos encontraremos con que el panel entrega la energía que necesitamos; pero no tenemos cómo conectarlo al dispositivo que queremos cargar. Todos (o casi todos) los paneles pequeños que venden sueltos solo traen los cables de + y - (y a veces ni eso), con lo que hay que soldarle el conector necesario para nuestro medio de almacenamiento. Los paneles plegables prefabricados para aplicaciones outdoor vienen con su propia salida de plug y/o USB y son mis favoritos al momento de escoger algo portable (tengo dos de 6 Watts y uno de 13). En el caso del plug hay que tener especial cuidado, puesto que su diámetro no necesariamente será el que necesitamos. Por fortuna suelen venderlos con adaptadores de varios tamaños y es muy probable que alguno de ellos sirva para nuestras necesidades («probable» no significa «seguro», ya que a veces la longitud del mismo es un poco menor de lo necesario, como comprobé con mi cargador Targus de Ni-Mh). También existe la alternativa del enchufe tipo encendedor de auto.

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Pero OJO, hay algunos como el Goal Zero 13 que solamente traen un único cable con una igualmente única salida de plug y no necesariamente nos servirá para lo que queremos.

Otro problema con que nos podemos topar es que la polaridad del plug no sea la adecuada. No he visto un consenso que diga que el + o - deba ir siempre adentro, varía según el fabricante. Esto me ha dado problemas con uno de mis multiconectores, ya que tiene solamente una posición y por eso algunos aparatos no me funcionan.

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También hay que considerar que el voltaje de salida de un panel solar cualquiera es relativo, es decir, puede variar grandemente de lo especificado. Si está nublado, descenderá; si está despejado, alcanzará valores mucho mayores (hasta 22 volts en algunos casos). Esto es importante de considerar, porque podría arruinar nuestra batería o sencillamente quemar el aparato que conectemos (como hice con un cargador nuevo, el que requería solamente 9 volts y no los 12 o más que me entregaba el panel). Por esto es que los sistemas solares tienen que usar un controlador de carga, ya sea aparte o integrado.

Yo recomiendo el enchufe USB por ser de lo más standard que hay actualmente y cuya única diferencia estriba en el amperaje: 500/1000/2000 mAh. (El USB mueve al mundo). Es decir, es buena idea adquirir un panel que entregue salida USB y una batería que pueda ser cargada con él. Esto nos ahorrará muchísimos inconvenientes.

Aprovecho de mencionar una analogía que me hizo un amigo que es Técnico Electrónico hace muchos años con respecto a la relación Volts/Amperes: Si hacemos de cuenta que ambas se refieren a una manguera de riego, el voltaje representa el diámetro de la manguera y el amperaje la presión a la que circula el agua por ella. Un amperaje menor al necesario no debería dañar al artefacto a usar, pero uno mayor sí. Se supone que (al decir de algunos en el foro) el cargador simplemente recibe lo que debería, sin embargo, yo no he conectado, ni pienso hacerlo, un artefacto de 500 mAh a una toma de Ipad (2,1 amperes).

Para confeccionar una configuración solar simple es necesario saber cuánta energía necesitamos. Para las baterías Ni-Mh y Li-Ion en solitario o pareadas bastará con ver de cuánto es la entrada en volts del cargador que tenemos y usar el plug, enchufe de encendedor de auto o USB que requiera. En el caso de los power bank, nos bastará con conectar el panel solar al mismo, ya sea por el USB o el plug, para que la carga se realice. En ambos casos hay que tener cuidado de escoger el voltaje y amperaje correctos, ya que de lo contrario podemos arruinar el cargador. El tiempo de carga dependerá de la potencia entregada por el panel, la potencia del cargador y la capacidad de la(s) baterías(s).

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Hay paneles de muchos tamaños que pueden ser usados para cargar baterías. Sin embargo, uno demasiado pequeño tardará una eternidad en cumplir su objetivo. (Por este detalle he descartado definitivamente los paneles con baterías para cargar celulares y similares que venden por toneladas en China, ya que los minúsculos paneles demoran demasiado en cargar). Lo recomendable es usar uno de al menos 6 Watts para Ni-Mh o Li-Ion; uno de 12 Watts o más es casi lo ideal. En lo personal, me he decantado por Li-Ion en power banks para almacenar la energía para aplicaciones portables.

Habrá ocasiones en las que nos veamos tentados a cargar nuestro Netbook, Notebook o Laptop con un panel pequeño. Puede que resulte y cargue leeentamente o simplemente no cargue nada. No nos frustremos, ya que hay una alternativa a esto: cargar primero un power bank y luego usar el mismo para darle energía al computador portátil. Funciona, yo lo he hecho con mi Netbook Asus EEE PC 1000 HE cargando primero esta caja:

http://kaidomain.com/Product/Details.S021331

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Y luego usando su salida de plug a 12 V. No he medido cuánto tiempo de uso me da; pero para una emergencia debería ser más que suficiente. Aprovecho de recomendar este power bank por su gran versatilidad: voltaje regulable de 5 a 13 V con pasos de 0,5 V, además de tener un indicador del nivel de carga en porcentaje. Y creo que pronto compraré este otro que da hasta 21 V:

http://kaidomain.com/product/details.S022124

Algo más poderoso como mi Notebook Sony Vaio lo he usado sacando energía de mi batería reseñada anteriormente acá:

http://forolinternas.com/viewtopic.php?f=6&t=3925

La cual cargué, como no, con el panel solar chino que compré aquí:

http://www.dinodirect.com/solar-charge- ... d=80000008

Y también la he cargado con mi panel plegable Brunton Solaris 6:

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Navegando he encontrado algunos kits solares pequeños que traen todo lo necesario para recargar nuestros aparatos pequeños. Se componen de un panel de 10 W, controlador de carga, conectores USB y 12 V y batería de 12 V 5 Ah (todo metido en una caja metálica), más algunas ampolletas LED. Aquí hay un ejemplo:

http://rover.ebay.com/rover/1/1185-5347 ... 1223129441

Quizás en sus respectivos países los tengan a la venta en alguna tienda. En Chile encontré un par de sitios, así que tal vez no debería ser complicado para los demás. Por supuesto que el precio de venta al público es superior al on-line, no obstante, no sé si podrían pasar sin pagar impuestos por la aduana. Si hay algún valiente dispuesto a tirarse un kamikaze por el bienestar del foro que levante la mano y cuente su experiencia.

Aparte de lo ya mostrado, y hablando un poco de aplicaciones mayores, tengo un kit solar de 60 Watts con una batería de 12 V 100 Ah, inversor de corriente de 300 Watts y una caja con salida USB, encendedor de auto y 3/6/12 V. Es el triple o cuádruple de lo que necesito; pero prefiero que sobre antes que falte y ya me ha sacado de apuros al usar la afeitadora o el televisor en caso de apagones. No servirá para energizar un refrigerador o un LED TV de 50 pulgadas las 24 horas del día, sin embargo, cumple bien su función de abastecerme de energía con cosas pequeñas (cuatro horas y media mi LED TV de 23 pulgadas).

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Saludos a todos y espero haber sido de ayuda a los colegas del foro (y a los mirones también, je, je, je).
17 Oct 2013 20:42 por burrix
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Re: Energía solar para aplicaciones pequeñas

Bueno, otro punto a tomar en cuenta es el ángulo de inclinación que leva el panel esto es para aprovechar la mayor radiación posible ya que una mala inclinación puede reflejar la mayor parte de la radiación solar

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