sistema fotovoltaico pequeño: Còmo hacerlo con menos de$100

Usted puede hacer en casa  un sistema fotovoltaico pequeño por menos de 100 € ? He aquí un interesante experimento de energía doméstica que puede lograr con un mini inversión, para ser más precisos: 98 Euros , para comprar todos los componentes necesarios.

El sistema fotovoltaico pequeño será, obviamente, una pequeña planta independiente y no puede ser conectado en la  red eléctrica.


Sin embargo, gracias a la utilización de una baterìa  7Ah , puede alimentar directamente algún aparato pequeño o, con la adición de algunos dispositivos, puede ser de soporte del sistema elèctrico casero, reduciendo el consumo en la factura.

En este artículo se explicará paso a paso cómo hacer un sistema fotovoltaico pequeño  instalación fotovoltaica doméstica de bajo costo de adquisición y montaje de forma independiente todos los materiales necesarios.

Parece difícil, pero no es tan complicado. La única precaución es que, hablando de la corriente eléctrica, hay que tener las precauciones apropiadas.

También porque el mecanismo es autointalable y, con las debidas precauciones, se puede llegar fácilmente a las grandes potencias y la intensidad de la energía de salida. Por favor, tenga cuidado.

Sistema fotovoltaico pequeño

Este es el patrón general para el montaje del sistema de mini hogar. En nuestro experimento, vamos a utilizar un panel solar fotovoltaico monocristalino pequeño solamente 20 vatios de potencia: Una forma común de 47 × 34 cm y 2,5 cm de espesor y aproximadamente 2 kg de peso.

Vemos los componentes uno por uno.

panel fotovoltaico

sistema fotovoltaico pequeño

panel fotovoltaico monocristalino potencia  pico de 20 Watt

Obviamente, la función del panel solar es recibir la radiación óptima para transformar la energía solar en corriente eléctrica.

El panel de silicio monocristalino  debe ser orientado a la cara del sol (orientación sur con una inclinación de 30-35 grados) y lejos de los sectores de sombreado.

En nuestro experimento el panel fotovoltaico pequeño es de  silicio monocristalino , el más eficiente en espacios pequeños , si se coloca con el ángulo correcto y con la orientación correcta.

El panel tiene una potencia de 20 vatios , es grande 47 × 34 cm y producirá corriente continua a 12 voltios y 20 vatios cada vez que será expuesto a los rayos directos del sol.

Como inclinar el panel fotovoltaico de una manera óptima

La ventaja de utilizar un módulo tan pequeño es que se puede colocar fácilmente en el lugar y en la mejor posición.
La orientación óptima es,  por supuesto, siempre enfrentado al sol dependiendo de la zona dònde viva .
La inclinación, sin embargo, cambia en función de la latitud.

Una breve nota para localizar la inclinación óptima de los  paneles fotovoltaicos para cada latitud los mejores cambios de inclinación.

Cuanto más nos vamos “hacia arriba” en el mundo ,los  paneles deben estar verticales para hacer un mejor uso de la luz del sol. Más que desciende hacia el ecuador, sin embargo, y los paneles debe ser más “horizontal” con el fin de optimizar la irradiación.

En Italia, el ángulo óptimo es 30-35 grados, pero, como en este caso podemos “jugar mucho” en la posición del panel, esta es la fórmula para determinar el mejor ángulo (óptima) en todas las latitudes:

Inclinación óptima = 3,7 + (0,69 x Latitud )

inclinación óptima a Roma = 3,7 + (0,69 x 41,89) = 32,6
inclinación óptimo para Milán = 3,7 + (0,69 x 45,27) = 35
inclinación óptima a Agrigento = 3,7 + (0,69 x 37,32) = 29,45

regulador de carga

Este pequeño dispositivo es el “corazón” o mejor dicho : el “cerebro” , del sistema fotovoltaico pequeño

El controlador de carga decide de hecho, a través de un micro-controlador , si y cuando para recargar la batería, cuando la descarga y cuando en lugar “secuestrar” la energía producida para permitir el suministro directo (DC) de los aparatos eléctricos conectados.



El dispositivo también tiene la función básica de controlar la carga de la batería: evitar la descarga excesiva o su sobrecargado, y evitará que por la noche regrese la energìa de la baterìa al panel solar.

El controlador de carga proporcionará la siguiente información por medio de LED brillantes:

  • nivel de carga de la batería
  • “Carga de la batería”
  • disponibilidad de energía para el consumo

Si el indicador LED está en on  significa que podemos consumir, si está apagado significa que no hay corriente  ni en el Grupo Especial ni la batería.

Para evitar daños causados por sobrecarga o sobretensión debe garantizarse que la corriente del regulador  de entrada y el voltaje compatible con el panel fotovoltaico conectado.

Por ejemplo para nuestro pequeño panel de 12 Volt 20 Watt  y el controlador debe ser compatible con la tensión de entrada de 12 voltios y al menos 20-25 vatios de potencia.

El controlador de carga tiene 6 ” ranura” de conexión para los cables:

  • primera y segunda son de entrada / salida desde el panel fotovoltaico
  • tercero y cuarto son de entrada / salida de la batería
  • quinto y sexto son de entrada / salida de la mini-inversor
    o directamente desde el equipo funcional actual continúa

El regulador de la “carga” es también un regulador de la “descarga”

El regulador de carga es también un “regulador de alta”. Las baterías, de hecho, tienen una “profundidad de descarga” específico indicado por los fabricantes.

Cada batería, de hecho, para poder recargar varias veces con el tiempo, nunca debe descargarse  por completo, pero siempre debe mantener una cantidad mínima de carga.

Típicamente las  baterías de plomo  tienen una “profundidad de descarga” alrededor de 50 por ciento . Esto significa que si un nivel par con una capacidad de 3 kW, a nivel práctico tiene capacidad útil de alrededor de 1,5 kWh.

Cuando se alcanza el umbral de “descarga” máximo, el controlador ” off ” automáticamente apaga el  suministro a fin de preservar la batería y su capacidad de carga.

Inversor  (si es necesario)

El inversor no es siempre necesario, siempre que sea posible, es mejor evitar que los dispositivos que operan en la corriente “sufrir” una doble conversión directa entre la corriente continua-alterna-continua .

El inversor es la unidad que se encarga de elevar la tensión de salida, 12 voltios, para llevarlo a 220-230 voltios como el que usamos a diario en las plantas comunes de la casa: convierte la corriente continua , la salida de los paneles y las baterías, en corriente alterna , que es compatible con la salida común.

El inversor utilizado en nuestro pequeño experimento, se trata de un mini-inversor que se encarga de convertir 12 voltios DC producido, y presente en la batería, 220 voltios de corriente alterna con las que trabajan la mayoría de los aparatos electrodomésticos .

En este experimento, bajo costo se utiliza  un pequeño inversor portátil para el coche o casa rodante  . Para ser claros: este es un pequeño “tapón” como la que se une al encendedor de cigarrillos(a 12 voltios) y se conecta a un dispositivo que contiene la toma de 220V común.

El mini-inversor es muy pequeño, que está equipado con un pequeño ventilador de refrigeración (que, atención, consume energía) y es generalmente muy fácil de conectar a través de pequeños cables.

Además de ciertos poderes se necesita el ventilador para evitar el sobrecalentamiento y daño permanente.

Esta unidad le permite tener una toma de 220V verdadero ordenador portátil, conexión a una batería de 12V común y algunos amperios.

Por lo general dentro del paquete hay un cable para conectar el inversor a la batería del coche y, con mayor frecuencia, un cable para conectarlo, alternativamente, encendedor de cigarrillos.

Un producto excelente para nuestro uso a un precio de bajo coste : si hay un solo encendedor de cigarrillos debe cortar la salida y conectar los cables directamente a la batería o al regulador de carga en las dos ranuras de salida “” que se utiliza para la conexión  de los usuarios.

 

sistema fotovoltaico pequeño

inversor 200 vatios que convierte la 12 voltios de corriente directa en 220 voltios de corriente  alterna utilizable  por los consumidores eléctricos comunes que utilizan un transformador.

En este experimento el inversor utilizado es de 200 vatios de potencia y es quizás un poco sobredimensionado con respecto a la potencia de pico del panel fotovoltaico 20 vatios. En cualquier caso, esta calibración es completamente irrelevante, lo que importa es que la tensión “entrante” debe ser de 12 voltios (no 24).

Con las precauciones apropiadas puede aumentar la potencia del panel, pero es bueno permanecer siempre por debajo de los 100 vatios / pico. Del mismo modo, el aumento de la potencia del panel fotovoltaico, sino que también aumentar la potencia del regulador de carga.

Este tipo de inversor también está equipado con dos puertos USB, útiles para la carga, por ejemplo, smartphone, protectores, tableta, explotando directamente la corriente continua puesta a disposición o la batería del controlador de carga.

Se advirtió, sin embargo, que este inversor tiene un consumo de corriente incluso cuando está en stand-by, y el consumo está lejos de ser trivial: en poco más de un día se puede consumir toda la batería si podrá seguir funcionando sin energía .

Por esta razón, en nuestro esquema ponemos un interruptor : Para evitar el consumo cuando el sistema no está funcionando.

batería

Para este experimento se ha considerado el uso de una batería nueva de plomo, pero cuando se cambia la batería del coche o de la moto se puede tratar de usarlo de nuevo para este experimento. Cuando una batería ya no es capaz de arrancar el motor de un coche, esto no significa que es totalmente inutilizable: el motor en el arranque requiere una “potencia de pico” alta suficiente como para que, cuando la batería está parcialmente descargada, es incapaz de lograr. No es que la batería ha cesado por completo sus funciones.

La batería de un automóvil es al menos 40-50 Ah. En nuestro caso sólo una “capacidad” 6 veces menos.

El gasto en la batería está en este caso no más de 20-30 euros: será suficiente una batería de 12 voltios con una “” 7 Ah de capacidad .

sistema fotovoltaico pequeño

 batería de acido 12 vol plomo-ácido y 7 Ah

Más encima ya hemos visto cómo la profundidad de descarga de la batería debe ser preservada con el fin de garantizar un período más largo posible de operación y un mayor número de ciclos de carga. En esta tiene un papel fundamental el regulador de carga / descarga.

La capacidad de acumulación real, expresada en vatios-hora, depende por lo tanto en y proporcional a la profundidad de descarga indicado en la placa de identificación de los productores. Así, por ejemplo, una batería con capacidad “nominal” de vatios-hora de 4 y una profundidad de descarga del 50 por ciento, tendrá una capacidad de acumulación real de aproximadamente 2 vatios-hora.

En general, para el cálculo de la capacidad nominal de una batería es necesario multiplicar los voltios para Ah indicada en la etiqueta. Así, por ejemplo, nuestra batería y nuestra pequeña instalación fotovoltaica doméstica, tendrá una capacidad nominal de acumulación de unos 84 vatios por hora de lo que, en realidad, se pueden utilizar unos 42 vatios-hora.

 

Cables y fusibles de seguridad

Por ello lo mejor no escatimar es: es para su seguridad, todo el sistema y los dispositivos conectados a él. El circuito, de hecho, funciona a 12 voltios y la corriente es mucho mayor que si funcionaba a 220 voltios. Por razones de seguridad, es mejor utilizar un cable de al menos 2,5 mm de sección . Además, incluso si el controlador de carga tiene protecciones, será mejor para insertar dos fusibles, uno entre el panel fotovoltaico y controlador de carga, y el otro entre el regulador y los inversores.

 

¿Qué hago con este sistema de 20 vatios?

Con este sistema fotovoltaico pequeñoo  tengo una capacidad de almacenamiento de aproximadamente 42 vatios-hora. No es mucho, pero se puede alimentar, por ejemplo, una lámpara de 10 vatios durante aproximadamente 4 horas.

En cuanto a la carga, en el invierno se puede recargar la batería en un día (con un panel de 20 vatios). En verano, la misma carga se realiza en la mitad del tiempo. Obviamente, los tiempos se reducen a la mitad mediante el aumento de la potencia del panel fotovoltaico.

Obviamente, todo el sistema es completamente autointalable: se puede aumentar la capacidad de almacenamiento mediante la conexión de otras baterías en paralelo o incluso utilizar un panel fotovoltaico de mayor potencia. En caso de que usted debe tener cuidado para dimensionar correctamente también todos los demás componentes, en primer lugar, el regulador de carga.

Componentes y costo de la instalación fotovoltaica doméstica pequeña:

 

  • FOTOVOLTAICA PANEL DE 20 vatios monocristalino.
    Costo: alrededor de 30 euros en Amazon
  • Regulador de carga para la fotovoltaica 12/24 voltios 15A.
    Costo: alrededor de 12 euros en Amazon
  • INVERTER 200 vatios para convertir 12 voltios DC a 220 voltios de corriente alterna.
    Costo: alrededor de 27 euros en Amazon
  • Batería de plomo a 12 voltios y 7,2 Ah.
    Costo: alrededor de 10 euros en Amazon
  • Cables, fusibles + otros gastos .
    Costo: alrededor de 20 euros

 

costo del sistema fotovoltaico pequeño: 99 €