"SLC21/WK5: Introducción a la energía solar básica"
Saludos a todos los estudiantes de electricidad y a los profesores que clase a clase preparan temas muy interesantes y útiles como método de enseñanza.
En mi país la energía solar no se desarrolla o se pone en práctica como en otros países, dependemos netamente de plantas hidroeléctricas y termoeléctricas.
Ahora leyendo el contenido de la clase, me he dado cuenta de lo valiosa y generosa que es este tipo de energía. Por lo tanto espero poner en práctica este conocimiento que pretendo adquirir, debido a que en nuestro país se presentan cortes eléctricos prolongados y la energía solar puede ser de provecho cuando esto sucede.
De acuerdo a lo aprendido en clases, puedo señalar que la energía solar es una energía eficiente y que está a disposición de todos en el mundo, solo que para poder disfrutar de ella se necesitan unos paneles solares fotovoltaicos.
Este tipo de paneles convierten los rayos solares en voltaje directo miestras los rayos solares están en contacto con el panel.
Ahora, para poder utilizar esta energía es necesario contar con una batería que servirá para almacenar los electrones que energizaran nuestros dispositivos electricos.
Además de la batería se necesita un controlador de cargas, es un circuito electrónico que manejara la carga almacenada en las batería y la distribuirá de acuerdo a lo que el usuario requiera.
La energía solar puede ser utilizada en dos formas, una para suministrar voltajes directos y otra para suministrar voltajes alternos. Para poder obtener voltaje alterno se necesita un invierter.
Un circuito electrónico que convierte el voltaje directo en alterno a partir de una batería y un transformador diseñado para hacer este tipo de conversión.
Estos dispositivos se encuentran disponibles en tiendas eléctricas o electrónicas y el precio puede variar de acuerdo a las capacidades de carga que pueden manejar.
1 Los controladores de carga, el de corriente directa es más económico que el de corriente alterna, puesto que para transformar la corriente directa se debe utilizar un controlador inversor.
2 Con los paneles solares se puede energizar y poner a funcionar bombillos de cociente continua, ventiladores y otros dispositivos como routers, sin necesidad de utilizar batería. Mientras que con los de corriente alterna se debe utilizar batería y el inversor.
3 Cuando se trata de trabajar con corriente directa se pueden utilizar paneles solares de menos watts, en cambio para poder trabajar corriente alterna se deben utilizar paneles solares de más watts porque los equipos de corriente alterna sueles ser de potencias elevadas.
De acuerdo a lo explicado en clases, el cálculo de la carga de energía que se encuentra en el hogar, se hace a partir de la sumatoria de los vatios con los que operan nuestros equipos electrodomésticos.
Por lo tanto, en mi casa puedo señalar que existe la siguiente carga:
| Artefacto | Voltaje AC | Watts |
|---|---|---|
| 2 Ventilador | 120 v | 200w |
| Congelador | 120v | 100w |
| 10 Bombillo | 120v | 180w |
| Nevera | 120v | 160w |
| Router wi-fi | 120v | 10w |
| Batidora | 120v | 750w |
| Televisor | 120v | 70w |
| Lavadora | 120v | 350w |
| Total | 1.610w |
Me he quedado sorprendido con la cantidad de vatios que tengo en casa sin tener aires acondicionados y otros artefactos como microondas, que son de alto consumo.
Antes de elegir cual es el sistema de carga solar que necesitaría el cliente, tendría que realizar el estudio de carga.
| Artefacto | Voltaje CC | Watts |
|---|---|---|
| 4 Lamparas | 12 -24v | 20w |
| 3 Ventiladores | 12- 24v | 60w |
| Sub Total | 100w | |
| 20 % adicinal | 20w | |
| Total watts | 120W |
Ya con el estudio de carga completo, tendría que ofrecer lo siguiente:
1 Panel solar de 150 watts
1 Batería de de Ciclo Profundo de 100 ah
1 Controlador de Carga de tipo PWM
La razón por la cual ofrecería un panel solar de 150 w. Es porque, por lo general, las personas tienden a sobrecargar los sistemas, sobre todo cuando observan que son eficientes.
De esta forma podría dejarle unos 30w adicionales por sí en determinado momento ese cliente decide conectar una laptop, por ejemplo o un ventilador adicional.
La batería de ciclo profundo sería de 100 ah, para hacer el costo un poco más económico, pero indicándole que si desea almacenar más carga, debería adquirir una de más Amper horas.
El controlador de tipo PWM también sería eficiente por la carga que va a controlar, y su precio es bastante aceptable.
El costo expresado en Steem para la instalación de uno de estos sistemas en mi país, sería de 1.476 Steem en dólares americanos 402$. Ahora el precio de la mano de obra no lo conozco, en esto podrían ayudarme los profesores.
Para atender a este cliente, que solo requiere impulsar un motor de bomba de agua de 746 w, se necesitaría un panel solar que suministre unos 900w, pero comercialmente se encontraría un panel de 1.000 w.
Con tan solo ver que se requiere generar 1000w, ya el precio empieza a abultarse.
Se necesitaría un controlador de carga para la batería que sería una de 150 ah o 200 ah y un Inverter de 12-24 VDC a 120 v AC 60 hz.
Kit Energía Solar con Inversor 120vac 60 hz
Solo en los dispositivos necesarios para hacer esta instalación, se manejaría un precio de 1.800$ o 6.700 Steem.
Es bastante costoso transformar la corriente directa en corriente alterna por medio de un inversor.
Función de cada Dispositivo:
El panel solar será el encargado de transformar los rayos solares en células voltaicas, las cuales llegarán al primer punto, el controlador de carga, en este caso debería ser uno MPPT, puesto que se manejará una potencia mayor y se requiere una mejor eficiencia.
Luego una vez controlada la carga, se pasa a almacenar en las baterías de litio. Estás debe ser del tipo Ciclo Profundo, para que tengan una mejor eficiencia y larga durabilidad. Las baterías de ciclo profundo son distintas a las de arranque, puesto que las de Ciclo Profundo se pueden consumir en su totalidad y volver a cargar nuevamente sin acortar su vida útil.
En cambio las de arranque, no pueden consumirse por debajo del 45% de su carga, porque se debilitan y se dañan rápidamente. Estas son las baterías de carro, motos, etc.
Un vez la carga está en la batería, está se pasa al inversor, un dispositivo que tiene la función de recibir unos 12 o 24 vdc y convertirlos en corriente alterna, para poder poner en funcionamiento dispositivos que trabajan con este tipo de voltaje.
Es decir, la bomba de agua trabaja con voltaje alterno, y por esa razón se necesita del inversor.
Cabe destacar que en mi país se manejan 2 tipos de voltaje, 120 AC y 220 AC. Las bombas de agua de 1 Hp operan con 120 AC.
Proyecto Personal Con Panel Solar para energizar Router WiFi
Tomando en cuenta el conocimiento adquirido, pretendo invertir en un sistema de este tipo para alimentar el router wi-fi de mi hogar.
Realmente sería de mucho provecho, puesto que he construido un mini UPS para mantener una carga de unas 3 horas, pero como a veces tenemos cortes que superan las 3 horas y generalmente ocurren de día, el panel solar puede servir para mantener las baterías cargadas durante todo el día y si el corte se prolonga llamada la noche, podría tener la reserva de las baterías.
Para este proyecto necesitaría un panel solar de 30 w. Podrían ser 2 paneles de 15 w cada uno y un batería de ciclo profundo de 9 ah. La verdad es que con la ayuda del panel solar y las baterías de reserva del mini UPS, podría tener una autonomía de 10 o 12 horas una vez se vaya la luz solar.
Con lo aprendido puedo desarrollar proyectos personales y una vez compruebe la eficiencia podría ofrecérsela a familiares y amistades que trabajan con el internet.
Espero haber respondido todas las tareas. Gracias a los profesores por traer una clase tan novedosa y digna de aprender.
La energía solar está a disposición de todos, solo que debemos saber cómo aprovecharla y ahora lo aprendí.
Invito a participar en este concurso a @fjjrg @yolvijrm @damisvilladiego.
Todas las fotografías fueron tomadas con mí Smartphone Huawei Dub-Al00.
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