Cómo construí un Panel Solar Casero. - Eleklektiko

Cómo construí un Panel Solar Casero.
(Fue sencillo. Tú también lo puedes hacer)
(Traducción: Rafa Campillo)
http://www.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 solares caseros. 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 ebai y 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.
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
3x6 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.
• 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 3x6 pulgadas de tamaño y tasadas en 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 comias 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.
Un 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 a las 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
3x6 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 de 3/4 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 correrá dentro. 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

esultó 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.
Imagine su sorpresa cuando le
dije células solares. El primer
baño de agua caliente para la
fusión de la cera en la parte
trasera derecha. Al frente a la
izquierda tenemos un baño de
agua caliente y jabón y al
frente a la derecha otro de
agua caliente limpia. Todos se
encuentran en las ollas justo
por debajo de la temperatura
necesaria para que hiervan. La secuencia que utilicé para fundir los bloques comenzó,
con el baño de agua caliente en la parte trasera derecha. A continuación las transferí de
una en una para el baño de agua jabonosa al frente a la izquierda para eliminar cualquier

esto de cera en la célula. Luego a las células se les daría un enjuague de agua caliente
limpia. Las células luego se pusieron a secar sobre una toalla. Usted debe cambiar la
frecuencia en el agua jabonosa y enjuague baños de agua. Se aconseja no verter el agua
en el fregadero porque la cera se puede solidificar por los desagües. En este proceso se
elimina casi toda la cera de las células. Todavía existe una película muy ligera en
algunas de las células, pero no parece interferir con la soldadura o el funcionamiento de
las células. Un baño de disolvente probablemente eliminaría el resto de la cera, pero
sería peligroso y apestoso, ya que los únicos disolventes que creo que eliminarían la
cera son inflamables, tóxicos, malolientes, o las tres a la vez.
Aquí tenemos algunas
células solares separadas y
limpias secándose sobre una
toalla. Una vez separadas de
los bloques estabilizados
con cera, son
increíblemente frágiles y
difíciles de manejar y
almacenar. Yo
recomendaría dejarlos como
bloques hasta que usted esté
listo para instalarlos en su
panel. Así no los arruinará
antes de que consiga
usarlos.
Entonces construya el panel
primero. Ahora es hora de comenzar a instalarlos en el panel .
estar conectados en serie para obtener la tensión deseada.
Empecé por dibujar
ligeramente con un lápiz
una cuadrícula sobre cada
una de las dos piezas del
panel de clavijas, donde
se encontrará cada una de
las 18 células. A
continuación coloqué las
células en su cuadrícula
al revés para poder
soldarlas juntas Todas las
18 células de cada mitad
del panel tienen que ser
soldadas en serie y, a
continuación, ambos
medios paneles necesitan
Soldar las células juntas fue difícil al principio, pero encontré un truco para lograrlo con
bastante rapidez. Comenzar con tan sólo dos células al revés. Sentar las pestañas de la
soldadura de una célula a través de los puntos de soldadura en la parte de atrás de la otra

célula. Me aseguré de que el espacio entre las células encajaba con el patrón de la
cuadrícula.
Utilicé un soldador de baja potencia y una soldadura rosen-core básica. También usé un
lápiz rosen en los puntos de la soldadura en la parte posterior de las células antes de la
soldadura. Utilicé un ligero contacto con el soldador. Las células son delgadas y
delicadas. Si se presiona demasiado, se rompen. Me descuidé un par de veces y mandé
al desguace un par de células.
SOLDADURA ROSEN CORE

Repetí los pasos de arriba y soldé la células solares juntas hasta que tuviera una cadena
de seis células. Soldé pestañas de células desechadas a los puntos de soldadura al dorso
de la última célula en la cadena de seis. Después repetí el proceso entero dos veces para
conseguir tres cadenas de seis células para un total de 18 para esta mitad del panel.
Las tres cadenas de células tienen que ser cableadas en serie. Luego la cadena del
medio tiene que ser girada 180 grados con respecto a las otras dos. Puse las cadenas
orientadas del modo conveniente (todavía al revés) sobre la cima del panel clavija antes
del siguiente paso de pegar las células en su lugar.
Encolar de las células en su
lugar resultó ser un poco difícil.
Coloqué una pequeña burbuja
de masilla de silicona clara en
el centro de cada celda en la
cadena de seis celdas. A
continuación di la vuelta a la
cadena de celdas y las coloqué
en el lugar que había
establecido anteriormente con
las líneas a lápiz y pulsé
ligeramente en el centro de cada
célula para que se adhiriese al
panel de clavijas. Voltear la
cadena flexible de células es
complejo. Otro par de manos puede ser útil durante este paso.

No utilice demasiado pegamento, y tampoco en cualquier lugar de las células, salvo en
sus centros. Las células y el panel en el que se colocan se expandirán, contraerán,
doblarán y deformarán con los cambios de temperatura y humedad. Si pegamos
demasiado fuerte las células a su sustrato, se fisurarán con el tiempo. Pegar las células
en un solo central las permite flotar libremente en la parte superior del sustrato. Ambos
pueden deformarse y contraerse, de forma relativamente, y la delicadsa células solares
no se romperán.
Para el otro panel lo haré de forma totalmente distinta. Soldaré las pestañas en la parte
posterior de todas las células solares. Después pegaré todas las células en sus lugares
correctos, soldando a continuación todas las pestañas juntas. Esta parece la forma más
obvia de hacerlo ahora, pero tuve que hacerlo de la manera más complicada al menos
una vez para averiguarlo.
Aquí podemos ver medio panel totalmente terminado:
Aquí usé una trenza de
cobre para interconectar
las dos primeras cadenas
de células. Se podrían
usar diversos materiales,
como las pestañas de las
células solares o incluso
cable regular. En mi caso
tenía la trenza a mano.
Hay otra interconexión
similar entre las cadenas
segunda y tercera en el
extremo opuesto de la

tabla. Usé gotas de masilla de silicona para anclar la trenza de cobre.
He aquí las primeras
pruebas reales en el exterior
con la luz del sol. Con un
sol débil a través de las
nubes, el meio panel está
produciendo 9.31 Voltios.
¡Funcionaaaaaaaaaaaa!.
Ahora lo que tengo que
hacer es construir justo otro
igual a éste.
Una vez que estén los dos
paneles completos, podría
instalarlos en sus sitios en
sus marcos del panel
principal y cablearlos
juntos.
Cada uno de los paneles
encajó perfectamente en su
marco del panel principal.
He utilizado cuatro tornillos
pequeños (como el plateado
de la foto) para anclar cada
panel en su lugar.
Los cables para conectar los
dos paneles juntos se
pasaron a través de los
agujeros de ventilación del
divisor central. Una vez
más, utilicé pegotes de
masilla de silicona para fijar
el cable en su lugar y evitar
que se mueva alrededor.

Cada panel solar en un sistema de energía solar necesita un diodo de bloqueo en serie
con él para evitar
que en el panel se
descarguen las
baterías durante la
noche o en días
nublados. He
utilizado un diodo
Schottky de 3,3
amperios de
corriente. Con estos
diodos se malgasta
menos energía que
con los diodos
rectificadores de
corriente. Cada
Wattio cuenta.
Conseguí un paquete
de 25 diodos
Schottky 31DQ03 en Ebay para unos pocos dólares.
Mi plan original era montar el diodo en linea con el cable positivo (+) fuera del panel.
Sin embargo, tras examinar la hoja de especificaciones para el diodo, me decidí a
montarlo dentro desde que la caída de tensión es menor a medida que la temperatura se
eleva. Será más cálido en el interior del panel y el diodo trabajará de manera más
eficiente. Más masilla de silicona se ha utilizado para fijar el diodo y los cables.
Taladré un agujero
en la parte posterior
del panel cerca del
borde superior
superior para dar
salida a los cables.
Puse un nudo en los
cables de liberación
de tensión, y los
anclé con más
silicona.
Es importante dejar
que toda la silicona
usada hasta el
momento cure bien
antes de atornillar
las cubiertas de
plexiglás en su lugar. He descubierto tras antiguas experiencia que los humos de la
masilla puede dejar una película en el interior de la plexiglás y las células, si no se
permite curar completa mente al aire libre antes de enroscar la tapa.

Más silicona sellando el exterior del panel por donde salen los cables:
Añadí un enchufe de
dos pines al final de los cables de panel. Un enchufe hembra de acoplamiento será
alambrado en el regulador de precio(carga) que uso con mi turbina de viento construida
por casa entonces el panel solar puede complementar esto es la producción de poder y la
batería que cobra(carga) la capacidad.

Aquí está el panel terminado con las cubiertas de plexiglás atornilladas en su sitio. No
está el cierre sellado aún en este punto. Quería esperar hasta después de probarlo porque
estaba preocupado de que tuviese que volver dentro de él si había problemas. Por
supuesto, una pestaña apareció fuera una de las células. Tal vez fue debido al choque
térmico, o de la manipulación. ¿Quién sabe? Abrí el y sustituí la célula. No he tenido
más problemas desde entonces. Probablemente sellaré el panel con silicona.
Aquí estoy
testando el voltaje de salida del panel completado con una brillante luz de invierno. Mi
metro dice 18.88 voltios sin carga. Esto es exactamente a lo que aspiraba.

Aquí pruebo la
capacidad de corriente del panel, otra vez con la luz del brillante sol de invierno. Mi
metro indica 3.05 Amperios de corriente en cortocircuito. Es la cantidad para la que las
células están tasadas, luego el panel trabaja muy bien.
En definitiva… ¿cuánto ha costado hacer todo esto? He guardado los recibos de todo lo
que he comprado relacionado con este proyecto. También he de admitir que en mi taller
tenía bastante material sobrante de otros proyectos con lo que el precio final puede
variar:
Part Origin Cost
Células Solares Ebay $74.00*
Misc. Lumber Homecenter Store $20.62
Plexiglass Scrap Pile $0.00
Tornillos & Misc. Hardware Lo tenía a mano $0.00
Silicone Caulk Tienda $3.95
Cable Already on hand $0.00
Diodo Ebay $0.20±
Enchufe jones Newark Electronics $6.08
Pintura Lo tenía a mano $0.00
Total $104.85
No está mal. Esa es una fracción de lo que un panel solar comercial con una potencia
comparable de salida costaría, y ha sido muy sencillo construirlo. Ya tengo planes para
construir más paneles y añadir capacidad a mi sistema. Iré publicando las novedades a
medida que el proyecto evolucione.