Introducción
En esta guía detallada, aprenderás paso a paso cómo diseñar y ensamblar una estación de energía solar portátil personalizada. Este proyecto te permitirá aprovechar la energía solar para alimentar diversos dispositivos electrónicos, herramientas o equipos esenciales en diferentes escenarios, como campamentos, situaciones de emergencia o para vivir fuera de la red. La estación está equipada con baterías de fosfato de hierro y litio (LiFePO4) de alta capacidad, asegurando una fuente de energía confiable y duradera.
Materiales necesarios
- 2 baterías LiFePO4 de 12V 50AH (marca TimeUsb)
- Panel solar monocristalino de 200W
- Inversor de onda sinusoidal pura de 2000W (marca Redodo)
- Controlador de carga compatible con baterías LiFePO4
- Cables de calibre adecuado (rojo y negro)
- Conectores de terminal de anillo y espadas
- Caja de madera resistente con tapa ajustable
- Hoja de madera contrachapada para la tapa
- Tablones de madera para refuerzos y marco
- Pegamento de madera de alta resistencia
- Tornillos de madera de diferentes tamaños
- Parches de goma para la tapa
- Herramientas varias: taladro, rompecabezas, destornillador, cortador de cables, cinta métrica y lápiz
Construcción de la caja
Comienza midiendo las dimensiones exactas de las baterías e inversor para determinar el tamaño óptimo de la caja. Corta los tablones de madera a las medidas necesarias, asegurando que cada pieza encaje perfectamente para facilitar el ensamblaje. Aplica pegamento en los bordes y une las piezas formando la estructura. Refuerza las esquinas con tornillos para garantizar resistencia y durabilidad. La estructura debe ser sólida y resistente a las condiciones exteriores.
Preparación de la tapa
Utiliza la hoja de madera contrachapada para cortar la tapa de la caja, asegurando un ajuste perfecto. Añade tablones de refuerzo en los bordes para crear un labio que se ajuste sobre la estructura, facilitando la apertura y cierre. Une las piezas con pegamento y tornillos, creando una tapa fuerte y funcional. La tapa debe incluir una abertura para la ventilación y acceso a los componentes internos.
Montaje del inversor y ventilación
Decide la ubicación del inversor en la estructura, preferiblemente en un lateral accesible y con buena ventilación. Marca y corta un orificio en la caja utilizando un rompecabezas para la placa frontal del inversor. Además, realiza perforaciones en la parte opuesta para la entrada de aire, promoviendo una correcta circulación del aire y evitando el sobrecalentamiento. Fija el inversor con tornillos, asegurando estabilidad y protección.
Conexión de las baterías
Coloca ambas baterías LiFePO4 en el interior de la caja, sobre un soporte o marco interno. Conecta los terminales negativos de ambas baterías usando un cable de calibre 2 con terminales de anillo. Repite la conexión con los terminales positivos. Esto configura un sistema en paralelo, duplicando la capacidad total a 100AH y manteniendo un voltaje de 12V, ideal para la mayoría de los dispositivos.
Instalación del controlador de carga
Ubica el controlador de carga en la parte inferior de la tapa, en un lugar accesible para futuras configuraciones o mantenimiento. Marca y fija el controlador con tornillos. Conecta el cable positivo del banco de baterías al terminal correspondiente del controlador y repite con el cable negativo. Este controlador gestionará la carga proveniente del panel solar, protegiendo las baterías de sobrecargas y asegurando una carga eficiente.
Conexión del panel solar y salidas eléctricas
Une el panel solar a los terminales de entrada del controlador usando cables adecuados y conectores MC4 en configuración en Y si utilizas múltiples paneles. Monta el panel en una posición óptima para captar la mayor cantidad de sol. Desde el controlador, conecta la salida de CC a la caja de terminales o directamente a las baterías, respetando la polaridad. Esto permitirá alimentar dispositivos de 12V, puertos USB y otros componentes electrónicos.
Finalización y pruebas
Revisa todas las conexiones con cuidado y verifica que las baterías se estén cargando correctamente en la pantalla del controlador. Conecta un dispositivo al inversor para comprobar el funcionamiento del sistema. Realiza pruebas con diferentes cargas y dispositivos para asegurar la estabilidad y eficiencia de la estación. Finalmente, asegúrate de que todas las partes estén bien aseguradas, y que la estructura sea resistente a las condiciones climáticas.
Este proyecto te permitirá crear una fuente de energía solar portátil, ecológica y económica, adaptada a tus necesidades. La clave está en la precisión durante el ensamblaje y en la correcta conexión de todos los componentes para garantizar un funcionamiento seguro y duradero.
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