Introducción
Este artículo tiene como finalidad ofrecer una guía detallada para que puedas crear tu propio generador de energía solar portátil, combinando eficiencia, economía y sostenibilidad. Con el uso de un panel solar policristalino de 100 W, podrás disponer de una fuente de energía ecológica y renovable. El diseño propuesto es compacto, de tamaño mediano y con un costo moderado, haciéndolo accesible incluso para quienes tienen un presupuesto limitado o espacio restringido.
Paso 1: Selección de la caja o carcasa
Para alojar todos los componentes del generador, hemos optado por el caso Plano Sportsman. Este recipiente es reconocido por su durabilidad y resistencia, además de ser bastante asequible, con un costo aproximado de $25. La carcasa proporciona un amplio espacio interno para acomodar los componentes, garantizando su protección contra golpes, polvo y humedad. Además, su parte superior cuenta con asas de transporte que facilitan su movilidad, incluso cuando el sistema está en plena carga.
Paso 2: Conexión de la batería y gestión de energía
En la parte trasera del sistema, encontramos un puerto SAE de dos pines que sirve como entrada para la energía proveniente del panel solar. Posteriormente, esta energía se regula mediante un controlador de carga solar de 30A, que evita sobrecargas y prolonga la vida útil de las baterías. Las conexiones entre el controlador y las baterías se realizan conectando el terminal negativo del controlador al terminal negativo de las baterías, y el positivo a través de un interruptor que permite desconectar fácilmente las baterías cuando sea necesario. Esta configuración facilita el mantenimiento y el reemplazo de las baterías sin complicaciones.
El circuito se completa conectando los terminales negativos y positivos de las baterías entre sí. Desde el inversor, que transforma la corriente continua (CC) en corriente alterna (CA) para alimentar electrodomésticos, el terminal negativo también se conecta al de las baterías. El terminal positivo del inversor se vincula a un interruptor de batería, permitiendo encender o apagar el inversor de manera sencilla. Además, los puertos USB, la salida de 12V en corriente continua y el medidor de consumo se conectan a los terminales correspondientes de las baterías, suministrando energía a dispositivos variados.
Paso 3: Conexión a una toma de corriente externa
Para conectar el generador a una fuente de corriente externa, utilizamos un cable de extensión de tres hilos, fácilmente disponible en ferreterías. El extremo negativo del cable se conecta al terminal negativo de la salida de CA de la caja, mientras que el extremo positivo se enlaza a un fusible en línea de 15A y a un transformador de corriente. Este transformador mide la cantidad de corriente que circula en el circuito y su lectura se visualiza en un amperímetro conectado a una toma de 110V, permitiendo monitorear el consumo en tiempo real.
Paso 4: Puertos y accesorios adicionales
En el panel frontal del generador, se dispone de varios puertos y herramientas para facilitar su uso:
- Indicador de alimentación de 12V
- Dos puertos USB de 5V con capacidad de 2.1A
- Toma de corriente de 12V
- Voltímetro de CA
- Amperímetro
El amperímetro mide la corriente extraída del sistema, proporcionando datos útiles sobre el consumo energético de los dispositivos conectados. Para mayor seguridad y control, el sistema se activa mediante una llave maestra de 12V, que enciende el inversor, los ventiladores de enfriamiento y las tomas de CA. Esta llave evita activaciones accidentales y permite apagar rápidamente el sistema cuando no se requiere, conservando la carga de las baterías y prolongando la vida útil de los componentes.
Para evitar el sobrecalentamiento del inversor, se instalan dos ventiladores en la parte posterior, que extraen aire caliente y mantienen la temperatura bajo control durante su funcionamiento.
Paso 5: Organización interna y protección de componentes
Dentro de la carcasa, se construye una bandeja de cubierta con material de tablero, disponible en tiendas como Home Depot. Esta bandeja aloja un inversor de onda sinusoidal de 400W, un controlador de carga MPPT de 30A y una luz LED de 12V. Además, la bandeja cuenta con cuatro respiraderos estratégicamente ubicados que permiten la circulación del aire, garantizando que las baterías se mantengan a una temperatura óptima y evitando la acumulación de gases peligrosos. La correcta ventilación es esencial para la seguridad y el rendimiento del sistema.
Las baterías utilizadas son dos unidades selladas de 55AH AGM, conectadas en paralelo mediante un cable de 2 AWG. Esta configuración aumenta la capacidad total de almacenamiento, ofreciendo una fuente de energía confiable para alimentar dispositivos durante largos períodos. Las baterías AGM requieren poco mantenimiento, lo que las hace ideales para aplicaciones portátiles.
Para asegurar la estabilidad y protección, se instala un marco de madera ajustado a las dimensiones internas, que mantiene las baterías firmemente en su lugar. Además, se colocan fusibles de protección: fusas ANL de 50A entre el inversor y las baterías, y fusas en línea de 30A entre el controlador y las baterías. Estos dispositivos previenen sobrecargas y cortocircuitos.
El sistema también cuenta con terminales de batería de alta capacidad para facilitar conexiones externas y un puerto SAE de 2 pines, que permite cargar el sistema desde una fuente de corriente alterna, como un cargador de flotación. Esta característica es útil cuando no hay disponibilidad de energía solar, permitiendo recargar rápidamente las baterías y mantener el sistema operativo en todo momento.
Conclusión
Construir un generador de energía solar portátil no solo es una excelente opción para reducir costos y dependencia de la red eléctrica, sino que también promueve un estilo de vida más sostenible. Siguiendo estos pasos y recomendaciones, podrás disponer de una fuente de energía confiable, eficiente y amigable con el medio ambiente, ideal para actividades al aire libre, emergencias o zonas remotas.
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