Dimensionar el panel solar
Módulo solar fotovoltaico
1. Introducción
Para poder construir, poder montar nuestro propio panel solar fotovoltaico, hasta el momento, hemos acumulado conceptos que nos han ido preparando con satisfacción.
Desde la teoría y bondades del Sol hasta las cargas de cada artefacto, elemento o equipo en nuestros hogares u oficinas, lejos de las redes eléctricas, podemos con satisfacción ‘hacer nuestro propio módulo solar fotovoltaico’.
2. Motivación
Que nuestras manos directamente experimenten la facilidad de habilitar un panel solar eléctrico, conjugarlo con los componentes básicos de un módulo o panel solar, para lo cual simplemente necesitamos programar las tareas y señalar el lugar o lugares de instalación.
Tratemos de no depender de la electricidad del gobierno local o empresa vendedora de kilowatts. Lo contrario, que nosotros podamos compartir y distribuir a terceros nuestra propia energía eléctrica, dada que el Sol nos regala energía en cantidades exorbitantes.
Empecemos haciendo una gran promesa: «No dejar en medio camino nuestra intención de hacer lo nuestro».
Empezar desde “cero” si nunca hemos agarrado una celda solar o llamado también célula solar. Seguir con las ganas que empezamos hace un tiempo.
“No mirar el desánimo”. Seamos conscientes que el fabricar un panel solar fotovoltaico es una gota de agua al mar, pero es mejor una gota que no hacer nada para frenar el calentamiento global de nuestro planeta.
Entonces, por hoy, empecemos con pequeño ejemplo. Aquí vamos:
3. Construir Panel Solar de 70 watts
Nuestra necesidad, a manera de ejemplo, es construir un módulo o panel solar fotovoltaico de 70 Wp de potencia.
El procedimiento será lo mismo para otro panel solar, sea de 100 W o 120, 150, 250 watts. En fin, el ejemplo sirve.
Necesitamos saber el número de celdas o células solares para nuestro caso ejemplo (hacer panel de 70 W).
Primeramente:
- Debemos decidirnos sobre el tamaño del panel,
- El tamaño será de acuerdo a la Potencia que requerimos
- La Potencia nos inclina a ir pensando en el número y modelo de las celdas a comprar.
- Decidirse por el tipo o calidad de las células o celdas.
- Ir haciendo los planes de compra conjuntamente con los demás aditamentos o partes para hacer el panel solar (tablero, pegamentos, fluxes, cintas adicionales, etc.)
Avanzaremos paso a paso las siguientes fases:
- Fase 1. Configuración de las células solares,
- Fase 2. Conexión de estas células solares,
- Fase 3. Carpintería del Armazón,
- Fase 4. Encajado, Cableado,
- Fase 5. Sellado y Prueba.
3. Operaciones
Fase 1.— Configuración de las Células Solares
Datos disponibles en las tiendas que indicamos a continuación:
- Células de tamaño: 3” x 6” con pestañas (cintas). El tamaño de las células es a voluntad del requerimiento del proyecto.(Ver enlaces de tiendas abajo).
- Tensión 0.55V; Corriente 3.6 Amp.(Es nuestro caso como ejemplo data a usar para nuestro caso).
- Calidad de las células (Para este caso): Estándar Policristalino sin fisura e íntegra. No reciclado.
- Precio: Variado dependiendo del distribuidor. US$ 1.30 a US$ 2.00 cada célula de 3”x 6” (Visitar las tiendas a continuación).
- Tiendas: eBay u otra buena opción en Amazon. (Más se indican en este sito)
- Potencia máxima de salida por célula:
0.55 V x 3.6 A = 1.98 Vatios [Ley de Ohm]
- Voltaje de tres células soldadas en Serie (Ejemplo):
3 x 0.55 V = 1.65 Voltios
Calculando la cantidad de células para fabricar nuestro módulo de 70W:
- Ecuación:
Voltaje de panel x 3.6 A = 70 Watts
Voltaje del panel = 70/3.6
Voltaje del panel = 19.44 V
Despejando tenemos que el voltaje de panel será de 19.44 V (Es resultado del panel terminado)
- Calculamos ahora la cantidad de células que el panel debe tener. para comprar:
Ecuación: Número de Células x 0.55 V = 19.44 V
Número de Células = 19.44/0.55
Número de Celdas = 35.34
De ésto, tenemos como resultado la cantidad de celdas o células de tamaño 3″ x 6″ = 35.34
Redondeando: 36 células
Distribución de filas de células instaladas en serie:
Comúnmente en la práctica se utilizan módulos o paneles de 3 filas verticales de 12 células cada una o 4 filas de 9 células cada fila. (En la imagen observamos la de 4 x 9)
- Finalmente, la potencia máxima de salida de nuestro Panel:
19.44 Voltios x 3.6 Amp = 71.28 Watts
4. Conclusión
Fase 1.
Podemos estar seguro de que la potencia máxima de nuestro panel fotovoltaico, con 36 células indicadas, cumplirá la potencia 70 W prevista. Nótese las partes de un panel solar fotovoltaico.