Construye tu propio panel solar
Los paneles solares fotovoltaicos son dispositivos que convierten la luz solar ene electricidad de manera limpia , sin emisiones de gases de efecto invernadero.
¿Por qué construir tu propio panel solar?
Si vive en una región o un lugar donde el sol brilla intensamente en su patio trasero durante gran parte del año, entonces debería considerar tener un panel solar en casa.
La energía solar es gratuita, por lo que si puede aprovechar la energía de la energía solar, en realidad puede ahorrar en sus facturas de energía. Esto será especialmente útil con el aumento de los precios de la energía, ya que los combustibles fósiles se agotan y sus precios se disparan.
Y eso no es todo, utilizar la energía solar para alimentar su hogar u oficina también lo ayudará a ser más ecológico.
Cuando aprovecha más las energías renovables más verdes como la energía solar, en realidad está reduciendo su dependencia de las energías no renovables como el petróleo y ayuda a reducir las emisiones de carbono que contribuyen al calentamiento global y al cambio climático global. Lea sobre las ventajas de la energía solar.
Pero como muchos de nosotros sabemos, los sistemas solares no son baratos. Según tlc.discovery.com, para una casa que usa alrededor de 14,400 vatios-hora de energía en un día, se necesitaría un panel de 26 metros cuadrados. El sistema completo, completo con instalaciones como un banco de baterías e inversor, etc., probablemente costaría más de $ 32,000. Definitivamente no tiene sentido gastar tanto solo para ahorrar un par de cientos de dólares en un año.
Afortunadamente, hay otras formas de salir de la situación. Si le gusta el bricolaje y hace sus propias cosas para su hogar, puede considerar aprender a construir su propio panel solar a una fracción del precio original. Probablemente solo necesitará unos pocos cientos de dólares, dependiendo del tamaño del panel que construya.
Muchos de los que intentaron construir paneles solares caseros encontraron la experiencia enriquecedora en términos de la experiencia de aprendizaje y la sensación de logro con el proyecto completado. También se han beneficiado del sistema solar casero que ahora alimenta su casa. Lea más sobre sus experiencias y consejos .
Entonces, ¿por qué no intentar construir su propio panel solar?
Componentes de un panel solar.
El primer paso para construir su propio panel solar es comprender los componentes básicos de un panel solar.
El panel comprende las células solares con pestañas aseguradas a un respaldo, la placa del panel y su cubierta de plástico transparente, cables de conexión, baterías y un diodo. Algunos sistemas también pueden incluir un controlador de carga y un inversor.
Las células solares son las que convertirán la energía del sol en electricidad. Debido a que la energía eléctrica producida por cada célula solar es bastante pequeña, necesitará muchas células solares en su panel para generar la electricidad que necesita para su hogar.
A su vez, la placa del panel y su cubierta de plástico transparentemantienen unidas las frágiles células solares, de modo que la energía producida por todas las células solares en el panel podría unirse para producir la corriente eléctrica requerida. La placa del panel y la cubierta de plástico protegen las células solares de los elementos climáticos, mientras que la cubierta transparente permite que la luz solar llegue a las células solares.
Los cables son necesarios para conectar las células solares en serie, de modo que la electricidad producida pueda fluir a las baterías para su almacenamiento.
El diodo es necesario para evitar la descarga de energía de la batería cuando las células solares no producen electricidad (por ejemplo, cuando no hay suficiente luz).
El controlador de carga evita que el sistema de paneles solares sobrecargue las baterías, lo que alarga la vida útil de las baterías.
Dependiendo de para qué se utilice la corriente producida, puede ser necesario un inversor . La salida de las baterías cargadas por el sistema de paneles solares es de corriente continua (CC) y solo se puede usar para dispositivos que funcionan con CC (por ejemplo, 12V), como secadores de pelo, aspiradoras. Sin embargo, la mayoría de los electrodomésticos, como los televisores, funcionan con corriente alterna (CA, por ejemplo, 110 o 220 V). Por lo tanto, se necesita el inversor para convertir la CC de las baterías a CA.
Lo que necesitas para construir tu propio panel solar
Necesitará los siguientes materiales para construir su propio panel solar
- células solares
- tablones de madera contrachapada de aproximadamente 0.7 pulgadas de espesor
- malla (por ejemplo, malla de alambre)
- panel de plástico transparente o película
- pintar
- Tablero de clavijas de masonita
- sellador de silicona transparente
- clavos y tornillos
- pegamento para madera (opcional)
- Batería de gel o ácido de plomo de 12 voltios de ciclo profundo (ya que puede recargarse regularmente)
- caja de batería (opcional, para cubrir la batería)
- diodo
- controlador de carga (opcional)
- inversor (opcional)
Necesitarás el siguiente equipo
- una sierra para trabajar en la madera contrachapada
- martillo
- destornillador
- perforar
- equipo de soldadura
- medidor de voltaje
- lápiz o lapicero
- calculadora
Las células solares son extremadamente frágiles. Así que manipúlelos con cuidado. Una forma es mantenerlos dentro de la caja del paquete, hasta que haya construido su placa de panel solar y esté listo para instalar las células solares.
Para el diodo, podría considerar un diodo Schottky ya que estos diodos tienen una baja caída de voltaje directo (por lo que se desperdicia menos energía y hay una mayor eficiencia solar ) y una acción de conmutación rápida.
Elegir las células solares para construir su propio panel solar
Cuando construye su propio panel solar, las células solares son los componentes más caros del panel solar. Afortunadamente, puede obtener algunas células solares de segunda clase a precios razonables en Ebay. O puede visitar Spheralsolar.com.
Como tasas de segundo de fábrica, significa que las celdas no están en perfectas condiciones (por ejemplo, algunas pueden estar astilladas o rajadas), pero siguen siendo funcionales y funcionarán bien para un proyecto doméstico. Entonces, a menos que pueda y desee ahorrar ese dinero extra para una mayor durabilidad y eficiencia, en realidad no hay necesidad de células solares perfectamente nuevas.
Hay una amplia gama que puede elegir en Ebay. Por ejemplo, vi una oferta de 300 células solares monocristalinas (5×5 pulgadas, de 0.5w a 1.8w cada una) por una oferta de US $ 10.45, mientras que otra ofreció 400 células solares con pestañas (3×6 pulgadas) por una oferta de US $ 255. Busca un buen trato.
Seleccione las células solares con pestañas metálicas. Pueden costar un poco más, pero las células solares que vienen con pestañas le ahorrarán mucho trabajo en términos de soldadura más adelante.
Al elegir el tipo de células para comprar, tenga en cuenta que las células más grandes producen más energía, pero terminará teniendo un panel solar más grande y pesado. Las células más pequeñas le dan un panel solar más pequeño y liviano, pero obtendrá energía.
No es una buena idea mezclar las celdas pequeñas y las celdas grandes dentro del panel, ya que la corriente y la potencia producidas por el panel están limitadas por la celda más pequeña del panel; la mayor capacidad de las celdas más grandes se desperdiciaría.
Eso significa que tendrá que encontrar un equilibrio y elegir algo que se ajuste tanto a su espacio hogareño como a sus necesidades energéticas.
Si puede, compre células solares que NO estén encerradas en cera. El revestimiento de cera está destinado a la protección durante el transporte y puede ser extremadamente difícil de quitar de las células. Realmente no necesitas la protección de cera; no hay demasiado problema, incluso si sus células solares incurren en algunas astillas.
La salida de su panel solar no se verá afectada significativamente por el astillado. Además, estas celdas que está comprando en Ebay son, después de todas las segundas tarifas de fábrica, lo que significa que ya vendrían con imperfecciones, ya sea que tenga o no protección de cera. Así que evite el problema de quitar la cera antes de instalar el panel solar.
Número de células solares para construir su propio panel solar.
Para construir su propio panel solar, deberá decidir la cantidad de células solares que comprará, y esto a su vez depende de sus necesidades de energía. Para empezar, es posible que desee considerar el uso de sus paneles solares para complementar el suministro de la red de las necesidades de energía de su hogar. A medida que se familiarice con la salida de su sistema, puede explorar la posibilidad de reemplazar una mayor parte del suministro de la red con energía solar gratuita.
Primero, calcule la cantidad de energía que su sistema solar necesita para producir en una hora (llamemos a esta cifra “B”). Para hacerlo, averigüe la cantidad promedio de energía que necesita (en vatios) todos los días. La Agencia de Información Energética de los Estados Unidos estima que la energía promedio que utiliza un hogar es de aproximadamente 24.5 Kwh por día.
Divida sus necesidades diarias de energía por el número promedio de horas de luz solar total (sea conservador al calcular esto) que obtiene por día. Entonces, lo que tiene es la cantidad promedio de energía (es decir, la cantidad de vatios) que su sistema solar necesita producir en una hora para las necesidades del día. Tenga en cuenta las pérdidas de energía por ineficiencias en el sistema al agregar otro 30% de la potencia original necesaria.
Segundo, calcule la cantidad promedio de energía que cada una de sus células solares puede producir en una hora (llamemos a este número “B”, multiplicando su voltaje por su flujo de corriente. Use la ecuación: Potencia (en vatios) = Voltaje (V) x Corriente (amperios). La mayoría de las células solares fotovoltaicas (PV) producen alrededor de 0,5 voltios, independientemente de su tamaño.
Sin embargo, la corriente que atraviesa (medida en amperios) las celdas de 6 × 3 pulgadas y 5 × 5 pulgadas puede variar de 1 a 12 amperios Las celdas más pequeñas producen más celdas actuales y las celdas más grandes menos. Deberá verificar las especificaciones de las celdas que compra.
Finalmente, divida sus necesidades de energía por hora (“A”) por el suministro de energía de cada célula solar por hora (“B”) para determinar la cantidad de células solares que necesita.
Cuanta más energía necesite, menos horas de luz solar plena obtendrá, más células solares necesitará.
Recuerde comprar células de repuesto, ya que las células solares son muy frágiles. Los repuestos serán útiles en caso de que alguno de ellos se rompa en el transcurso del transporte o cuando esté configurando el panel solar.
Preparando el panel para construir su propio panel solar
La placa del panel solar es básicamente una caja de sombra muy poco profunda, donde puede colocar sus células solares interconectadas (más abajo se compartirá más sobre la conexión de las células solares) y se pueden proteger de los elementos.
No hay pautas estrictas sobre la configuración de este cuadro de sombra; depende mucho de su propia preferencia. Para construir su propio panel solar, una sugerencia al decidir la longitud y el aliento del panel es tener en cuenta la cantidad de células solares que el panel debe contener, cómo organizará sus células (lea la sección a continuación sobre cómo conectar el panel solar). celdas) y examine cuánto espacio en su jardín o porche tiene disponible para el panel solar.
El panel no debe ser excesivamente grande o largo, de lo contrario sería difícil moverlo. Para una instalación con dieciocho células solares de 3 “x6”, considere considerar una placa de panel cuadrada de 22 “x22”.
Luego, alinee los bordes del tablero con tiras de madera contrachapada para formar los bordes del tablero de sombra. Se podrían considerar tiras de 0.7 “por 0.7”. Puede pegar o atornillar las tiras en su lugar. La tira forma un borde protector para las células solares que se colocarían en el panel.
Cuando construya su propia placa de panel solar, recuerde perforar algunos agujeros (alrededor de 0.3 pulgadas sería bueno) en los bordes inferiores de la placa del panel. Estos pequeños orificios permitirán liberar la presión acumulada dentro de la placa del panel, cuando el aire dentro de la placa se calienta y se expande bajo la luz solar.
Tenga cuidado de colocar los agujeros de manera que el agua de lluvia o la humedad del rocío no puedan entrar fácilmente en el panel. Puede mantener los insectos y el polvo fuera del panel introduciendo algo de malla en los agujeros; de esta manera, solo puede pasar aire.
Coloque el interior del panel con un material delgado, firme y no conductor, como un tablero de clavijas Masonite. Esta placa formará el respaldo sobre el que se unirán las células solares.
Luego, déle a la placa varias capas de pintura para protegerlas de los elementos climáticos y la humedad. Además, pinte ambos lados del tablero de clavijas para protegerlo de la humedad; se estropea cuando está mojado. Sería aún más ideal si puede encontrar una alternativa a prueba de agua para un tablero de clavijas Masonite.
Conectando las células solares para construir su propio panel solar
Aquí le mostramos cómo conectar sus células solares para construir su propio panel solar.
Coloque todas sus células solares (hacia atrás) en el tablero de clavijas; necesita saber exactamente cómo se posicionarán todas sus células solares antes de realizar cualquier soldadura. Use un lápiz para hacer marcas en el tablero de clavijas para guiarlo. Utiliza los agujeros en el tablero de clavijas para ayudarte.
Para construir su propio panel solar de suficiente potencia, las células solares deben conectarse entre sí en serie para que tenga un voltaje más alto. Para conectarse en serie, significa que las pestañas de polaridades opuestas deben conectarse.
En otras palabras, la pestaña negativa de la primera celda solar necesita estar conectada a la pestaña positiva de la segunda celda solar, y a su vez, la pestaña negativa de esta segunda celda solar debe estar conectada a la pestaña positiva de la tercera solar. celular, y así sucesivamente.
La pestaña negativa de la última celda solar deberá estar conectada al terminal positivo de su batería, y la pestaña positiva de la primera celda solar deberá estar conectada al terminal negativo de la batería. Y ahora tienes un circuito o circuito completo.
Ahora que ha colocado las celdas y tiene claro cómo deben conectarse las pestañas, está listo para comenzar a soldar las celdas solares. Sé gentil al soldar. Si usa demasiada fuerza al manipular las células, podría romperlas.
Una vez que haya terminado de soldar las células solares para formar una serie, puede voltear todo el bucle para que la parte posterior de las células solares esté ahora contra la placa de clavijas. Es posible que necesite ayuda en esta etapa.
Lleve su red de celdas solares a medio hacer (con el tablero de clavijas como respaldo) al sol y pruébela usando un medidor de voltaje. El medidor de voltaje debe conectarse al circuito en paralelo. El medidor debe registrar un voltaje en presencia de luz solar. El nivel de voltaje depende de cuántas células solares junte en serie.
Por ejemplo, con 18 celdas (~ 0.5V cada una) conectadas en serie, debe obtener aproximadamente 9V. Si no obtiene ninguna lectura de voltaje, deberá verificar si sus células se han conectado incorrectamente.
Cuando construye su propio panel solar y está seguro de que las células están conectadas correctamente, puede comenzar a pegar las células solares en el tablero de clavijas. Aplique un pequeño parche de sellador de silicona transparente en el CENRTE (no en ningún otro lugar) de la parte inferior de cada celda solar.
Este pequeño parche de sellador (no use demasiado pegamento) permitirá que la célula solar se expanda y contraiga de acuerdo con las temperaturas cambiantes sin muchas restricciones, por lo que es menos probable que se agrieten. Pegue la célula solar en el tablero de clavijas, de acuerdo con las marcas de lápiz que ha realizado anteriormente. Recuerde, siempre maneje las células solares con mucho cuidado. Son extremadamente frágiles.
Poniendo todo junto para construir tu propio panel solar
Ahora, poner todo junto para construir su propio panel solar. Coloque la placa de clavijas con las células solares en la placa del panel que construyó anteriormente (si aún no lo ha hecho). Atornille el tablero de clavijas en el panel de madera contrachapada para mantenerlo en su lugar.
Asegure el diodo (usando el sellador de silicona) dentro de la placa del panel si puede. Las temperaturas dentro de la placa del panel serán más altas, permitiendo que el diodo funcione de manera más eficiente.
Cuando esté seguro de que todo el sellador de silicona que usó se ha curado (es decir, secado), coloque el panel de plástico transparente que tiene listo sobre toda la configuración de la red de células solares y atorníllelo en su lugar. El panel de plástico servirá como protección para las células solares, al tiempo que permite que los rayos del sol lleguen a las células solares.
Si está seguro de que su panel solar funciona perfectamente, puede sellar el panel (es decir, los bordes entre el panel de madera contrachapada y la cubierta de plástico transparente) con sellador de silicona o cinta de aluminio.
El sello ayudará a mantener el agua fuera del panel. Asegúrese de no bloquear los orificios de ventilación. Son importantes para la liberación de presión de aire dentro del panel cuando el aire se expande bajo la luz solar.
¡Y tu estas listo!
Después de construir su propio panel solar, colóquelo en un lugar donde pueda recibir la mayor cantidad de luz solar. Es posible que tenga que ajustar su posición a medida que el sol se mueve a través del cielo para capturar la mayor parte de los rayos del sol.
Fuentes y referencias
