6 de abril de 2014

Panel solar cargando pila de celular


Toda radiación electromagnética cuando choca con los cuerpos provoca desprendimiento de partículas o por lo menos una desbandada de electrones!!
Cada celda de una hoja al recibir  energía solar produce biomasa!!
10x6.5 cm de superficie y a pleno sol
 produce 6 voltios, sin carga!

Hay  tres tipos de paneles solares comunes:
*Los policristalinos que al apreciarlos se les nota múltiples polígonos amorfos que dan visos iridiscentes entre gris y plateado, divididos en zonas,separadas por tiras o láminas metálicas plateadas, cada segmento representa una celda o pila fotoeléctrica, cuando se logran contar las zonas,se puede deducir  el voltaje del panel solar, ya que en vacío (sin conexión a una carga o consumo eléctrico), a plena luz solar el "panel solar dará la sumatoria de estos voltajes parciales" (cada celda es de 0,6 voltios).
* Los monocristalinos presentan un aspecto de color regular oscuro dividida en segmentos de igual tamaño, cada segmento lleva un hilo metálico diminuto que separa del siguiente.(son los más eficientes) pero los más escasos en nuestro medio, en muchas ocasiones nos venden paneles solares policristalinos por monocristalinos!!
*Las celdas solares amorfas son elaboradas con una película o pintura de material fotosensible que recubre una cara de la lámina de vidrio o plástico transparente (que puede ser policarbonato).
De los tres tipos mencionados de celdas solares la mejor es la monocristalina, dependiendo si tiene cubierta o recubrimiento de calidad como vidrio,(o material vítreo) ya que el sol es inclemente y los torna opacos!
Su  rendimiento promedio es del orden del 10 al  22%, y vida útil de 10 a 20 años, ya que ellos con el uso se degeneran (o desgastan), quedando reducidos a un material altamente contaminante por tener selenio, cadmio y otras sustancias tóxicas.
De lo anterior deducimos, si asumimos que el sol nos entrega 1000 vatios por metro cuadrado, entonces 1 m2 producirá de 100 a 220 vatios.(o mejor 0,01 a 0,022 w/cm2)
* Cuando no podemos recurrir a superficies grandes, usamos paneles pequeños y esto implica buscar paneles de buen rendimiento y de más voltaje "para sobrecargarlos", haciendo que suministren un poco de más corriente, en detrimento del voltaje. De ahí que el voltaje en vacío sea mayor al de carga o de trabajo.
Otros usan la técnica de considerar por ejemplo un 20% menos de voltaje por celda (0,48 voltios si fuese de 0,6 voltios), para extraerle más intensidad eléctrica al panel fotovoltaico (amperaje).
(en otras palabras la carga resistiva debe ser tal que a plena carga, el panel solar refleje 20 % menos del  voltaje en vacío)
*Otra técnica para aprovechar al máximo la energía en los pequeños paneles solares!, es el de hallar la potencia adoptando la mitad del voltaje en vacío por la mitad de la corriente máxima que puede suministrar el panel solar. (La Máxima corriente se obtiene midiendo corriente de forma "rápida, con una carga que tenga un valor resistivo cercano a cero", o mejor usar un reóstato entre 15 y 150 ohmios como carga.), éste referente me parece más plausible !
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Pruebas de rendimiento de un panel solar!
En el trabajo de instalación de paneles solares es importante adecuar el panel solar  con su resistencia interna, a la resistencia de la carga o receptor, todo para obtener el máximo paso de corriente eléctrica posible.

Interruptor activado por sonido (vox) con opción de bloqueo ante la luz
Con tan solo un aplauso puedes prender la luz!!
MATERIALES
Semiconductores:
Dos transistores NPN referencia C458 (Q1, Q2),del grupo ECG85 (ECB)
Un transistor PNP referencia S8550 o en su defecto usar el 2N3906 (Q3) (EBC)
Un diodo, preferible 1N5819  ( k )
Ocho leds de luz de luz blanca, de chorro, de 3 voltios , preferibles flux.
Un pequeño panel solar de 4,5 a 6 voltios en vació (sin carga) y de 6,3 x 10,3 cm de superficie aproximado.
Resistores:
Dos de 1Kilo-Ohmio de1/4 de vatio (R1, R5)  (marrón, negro, rojo, dorado)
Uno de 2 Mega-Ohmios de 1/4 w (R2)   (Rojo,negro, verde,dorado)
Uno de 10 Kilo-Ohmios a 1/4 w (R3)  (Marrón, negro, anaranjado, dorado)
Uno de 47 Kilo-Ohmios a 1/4 w (R4)  (Amarillo,violeta,anaranjado,dorado)
Uno de 330 Ohmios a 1/4 w (R6)  (Anaranjado, anaranjado,marón, dorado)
Capacitores:
Dos de 0,1 µf cerámico 50 voltios, que diga 104 (C1, C3)
Dos de 220 µf a 16 voltios (C2, C4)
Miscelánea:
Una pila de celular común (3,7 voltios, preferible de 3000 mAh (3Ah)
Un CD O DVD  de fondo blanco
Un micrófono electret con sus dos cables
Una pequeña LDR  o fotorresistencia, preferible esmaltada para que soporte la intemperie para que la lámpara no se active en presencia de la luz (se puede omitir)
Una placa cobrizada de  3 x 4,5 cm
Una caja plástica negra estándar por ejemplo de 4,4 cm x 3,2 cm  x 6,9 cm
Una porción de cloruro férrico (o percloruro de hierro) y un marcador de tunta permanente elaborar circuito impreso con la placa cobrizada.
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* El capacitor C2 y R2 determinan aproximadamente el tiempo de activación del vox, para C2=220 µf son aproximado 8 minutos.
* La pila de celular se debe alejar del calor o recubrirla con icopor (poliestireno expandido) porque el calor la altera.

Circuito impreso visto por encima y por debajo.



Conexión de 8 leds en paralelo










En menos de un año la superficie del panel se torna opaca y áspera, tal vez el polvo con la lluvia actúan como abrasivo y "el sol completan el cuadro de deterioro". Recomiendo colocarle al panel solar una lámina de vidrio o acrílico, a dos o tres cm de distancia, con la posibilidad de que circule el aire.
El Vox con Panel Solar en el  Protoboard

Para efectos de racionalizar el funcionamiento del Interruptor Activado por Sonido presentaré el circuito en el "entrenador de circuitos" con algunas recomendaciones mas detalladas.
1. El capacitor que determina el tiempo de duración del circuito activado por el sonido ( es C2, junto con R2 de 2,2M):
* debe ser de buena calidad, es decir de "pocas fugas de corriente" 
* en las pruebas se recomienda que éste capacitor sea de bajo valor ( por ejemplo 10 uF) para hacer menos tediosa la espera de resultados satisfactorios!.
* el terminal o polo negativo va dirigido al lado del divisor de tensión de 2.2M y 10 KOhmios.
* en la foto se reconoce el capacitor por un macha roja encima!.
* el valor aproximado del tiempo del vox se halla multiplicando los microfaradios del capacitor por el el valor del resistor de 2.2 MOhmios. Por ejemplo si el capacitor s de 220 uF ( 2200000x 0.000220 = 484 segundos)  entonces da 8 minutos.
2. El Micrófono electret
Está constituido internamente por un fet cmos lo que implica que es mas recomendable comprarlo con cables, ya que en el proceso de soldar es posible dañarlo.
3.  Los transistores NPN recomendados son del grupo 85, lo que significa que puede usar reemplazos como el C458 , el C945, etc , pero teniendo en cuenta el orden de las patas, Emisor, Colector y base.
El transistor de salida recomendado es el S8550 (PNP)  pero en el peor de los casos también sirve el 2N3906, ambos tienen el orden de sus terminales así: Emisor, Base Colector. (existen raras excepciones a esta regla, pero se puede sospechar por la forma casi redonda del diámetro  del transistor).
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 APÉNDICE QUE COMPLEMENTA DETALLES









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