Tecnica Para Construir Un Panel Solar Con Vidrio

7/31/2019 Tecnica Para Construir Un Panel Solar Con Vidrio

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GUIA PARA CONSTRUIR

PANELES SOLARES

Tcnica de 2 Vidrios

Por

SolarMexPower


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Nota: Considere que existen varias tcnicas para fabricar Paneles Solares: comoEncapsulado, 2 Vidrios, Tabla y Vidrio, etc. Esta gua solo considera la Tcnica de 2

Vidrios.

Materiales:

A continuacin enumeramos los materiales necesarios para construir paneles solaresde 60 watts. Para lograr esta configuracin en un panel solar es necesario conectar lasceldas solares en serie para que los voltajes de todas las celdas se sumen. Lainformacin de cmo hacer estas conexiones viene detallada ms abajo.

Kit de 36 celdas solares de 6 x 3 pulgadas y 1.65 watts cada una para cadapanel. El kit debe incluir lquido para soldar (Rosin flux pen) y cinta metlicade 2 calibres para soldar celdas solares en serie (tab wire and bus wire).

2 cristales de 70 centmetros x 85 centmetros 6 o 4 milmetros de grosor porcada panel. Asegrate que los cristales estn cortados con precisin, que nohaya fisuras en los bordes ya que estas tienden a romper el cristal cuando elcristal se calienta bajo el efecto de la radiacin solar. Checa que los bordesde los cristales no estn afilados. Esto se consigue pasando una lija por losbordes para eliminar el filo.

Frame de aluminio "econmico", con cortes de 45 grados de la siguientemanera por cada panel: 2 piezas de 85.5 cm y 2 piezas de 70.5 cm.

Una regla T grande de 40 o ms pulgadas (ms de un metro de longitud).Esta se utilizara para marcar lneas en el cristal de base en donde secolocaran las celdas solares.

Un marcador de punta gruesa para pizarrn que no sea indeleble.

Tijeras medianas metlicas afiladas y de buena calidad.

Taladro con broca para perforar metal de 1/8 de pulgada de dimetro.

Soldadura de 40% estao y 60% plomo en carrete para conexioneselctricas.

Cautn de 30 watts o mayor wattaje con temperatura ajustable (es muy

recomendable utilizar una punta parecida a un desarmador plano, no esrecomendable utilizar punta afilada ya que es ms difcil el proceso.).Ojo Nose debe utilizar cautn tipo pistola.

Tubos de silicn transparente con aplicador (1 tubo de 300 mililitros porpanel)

Rollo de cinta adhesiva laminar de aluminio scotch # 3311 con adherente enun lado.


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Desarmador largo y delgado para sostener en su posicin la cinta metlica alsoldar.

Cable de calibre mnimo de 16 AWG de dos hilos, que pueda soportarcorriente mayor de 20 amperios, se recomienda que sea de uso rudo.

Importante antes de Empezar

En caso de que las celdas no vengan soldadas por la cara azul se requiereprimero soldar el cable plano mediante la aplicacin de rosin flux a lo largo de laraya blanca de la celda en la cara azul y se suelda el cable plano (15cm de

longitud) a cada lado sobre la lnea blanca de la celda.

Si la celdas vienen pre soldadas con cables cortados, es necesario colocar unaextensin de 7.5cm para permitir la conexin en serie entre las celdas, solo hayque soldar las puntas para colocar la extensin.

Las celdas deben quedar como se muestra en la foto:


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Cada panel lo conforman dos cristales, uno que servir de fondo y otro que proteger la

cara superior de las celdas solares. En el cristal de fondo se pegaran con silicn lasceldas solares ya soldadas en serie, formando 4 lneas verticales de 9 celdas solarescada lnea. Para esto antes hay que marcar el cristal de fondo con el marcador de lasiguiente manera:

Imagen 1 Imagen2

Imagen 3 Imagen 4

Los "mrgenes" del cristal de fondo es de 4.25 centmetros. Despus de delinear elmargen, necesitaremos dibujar 4 columnas verticales en el interior de 15 centmetrosde ancho cada una y con una separacin de 0.5 centmetros.

Anexo archivo con la configuracin.

Arreglo para

acomodar los paneles


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Despus de marcar el cristal lo colocaremos aparte en un sitio seguro pues ahoranecesitaremos espacio sobre nuestra mesa de trabajo para soldar la primera de cuatrohileras de 9 celdas solares cada hilera.

Como medida de seguridad, debes llevar puestos lentes protectores para evitar que elhumo de soldadura y hasta pequeas partculas muy calientes de la misma daen tusojos. Tambin tu rea de trabajo debe estar muy bien ventilada.

A la primera celda de la hilera debemos soldar en sus 6 polos positivos (reverso de la

celda) dos tramos de alambre de bajo calibre (tab wire) como se muestra en lasimagenes 4, 5 y 6. No olvidemos poner primero liquido para soldar (flux) en los 6cuadrados de los polos positivos, de lo contrario la soldadura no va a funcionar.


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Imagen 5

Imagen 6. Polos positivos despus de soldar.

En la figura 5 se observa como los dos cables de la cara azul de la celda que seencuentra boca abajo (polos negativos) salen en el lado izquierdo de la imagen. Estoscables ya vienen presoldados y no es necesario reforzarlos con soldadura a menos quevengan casi sueltos como se muestra en la imagen 7 y 8.

Imagen 7. Polo negativo presoldado con el cable casi suelto.


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Imagen 8. Polo negativo soldado nuevamente.

Ya que tenemos lista la primera celda de la hilera, procedemos a soldar la segundacelda solar, uniendo los cables presoldados que salen de la cara azul de la celda (polosnegativos), a los 6 polos positivos de la segunda celda, como se muestra en la imagen9.

Imagen 9. Soldando 1a y 2a celda.

Este mismo proceso se repite hasta completar toda la hilera de 9 celdas solares (verimagen 10). Debemos tener mucho cuidado al manipular las celdas pues estas sonmuy frgiles con consistencia cristalina. De preferencia debes trabajar sobre unasuperficie lisa, dura y resistente al calor, pues la temperatura del cautn puede quemarsuperficies como la madera o el plstico.


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Imagen 10. Primera hilera de 9 celdas completada.

Ahora colocaremos la primera hilera ya terminada en el rea correspondiente a lacolumna de la derecha sobre el cristal de fondo, pero antes ser necesario poner unapequea porcin de silicn en el reverso de cada celda (rea gris) como aparece en laimagen 11.

Imagen 11. Silicn en el reverso de las celdas solares.

Con mucho cuidado levantamos la hilera tomndola por el extremo de la celda nmero9 y colocamos la hilera sobre el cristal de modo que la celda 9 cuyas terminalessobresalientes son las negativas, quede colocada en la parte superior del cristal, segn

se muestra en la imagen 12. Los polos positivos sobresalientes de la celda 1 quedaranas colocados en la parte inferior del cristal.


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Imagen 12. Colocacin de la primera hilera de celdas sobre el cristal de fondo.


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Cuando la hilera de celdas solares este en posicin, presiona suavemente sobre ellascomo se indica en la imagen 15 para que el silicn del reverso de las celdas se adhieraal cristal de fondo. Recuerda que las celdas solares son muy frgiles. Demasiadapresion sobre ellas seguramente las romper.

Imagen 15. Hay que presionar suavemente sobre las celdas recien colocadas.


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Para las columnas restantes del panel solar debemos repetir el proceso de armado de

3 hileras de 9 celdas solares. Para conectar las 36 celdas en serie, es necesarioalternar la orientacin de las hileras sobre el fondo del panel solar como se muestra enel siguiente dibujo.

Ya que tenemos las cuatro hileras de celdas solares colocadas en su lugar,procedemos a soldarlas entre si con cable de calibre grueso (bus bar). Primero, con las

tijeras cortamos la longitud adecuada para lograr uniones como se muestra en el dibujoa continuacin. Ver tambien imagenes 16 a 21.


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Imagen 16 y 17. Cortando el bus bar para unir hileras de celdas solares.

Imagen 18 a 21. Soldando el bus wire con las hileras de celdas solares.

Imagen 19.

Imagen 20 Imagen 21.


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Ahora procederemos a conectar los polos negativo y positivo del panel solar al cable decalibre 16. Ver detalles en imgenes 22 a 24. Importante: Antes de soldar el cable a lospolos del panel solar, es necesario pasar cada hilo del cable a travs de los dosorificios previamente perforados en el frame de aluminio del lado superior del panelcomo se aprecia en las imgenes 23, 25 y 30. Esto es debido a que los hilos del cablenormalmente vienen cubiertos con una capa de hule que resiste a la intemperie y hayque quitar una parte de este recubrimiento en un extremo del cable usando un cutterpara poder pasar los hilos del cable a travs de los orificios del frame de aluminio.


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Imagen 22. Polos negativos del panel soldados al cable calibre 16.

Imagen 23. Ambos polos del paneles solar soldados al cable 16.

Imagen 24, Cinta de aluminio para fijar el cable del panel solar.


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Nota: la colocacin del Diodo es algo opcional ya que si se utiliza controlador de cargaestos ya tienen la proteccin de reverso de corriente. La colocacin del diodo se realiza

como se muestra en la imagen.

Positivo del diodo hacia el panel Solar y Negativo del Diodo hacia la Batera o

Controlador de Carga.


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Ya que tenemos los hilos del cable soldados al panel solar, procedemos a colocarsilicn transparente en toda la orilla del cristal inferior del panel solar como se ve en laimagen 25. Debemos tener cuidado de agregar el silicn necesario a la superficie delcristal, calculando que el silicn agregado sea del mismo grueso de los hilos del cablepara que podamos hacer un sellado completo.

Imagen 25. Colocacin de silicn en al orilla de la base del panel solar.


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Con mucho cuidado colocamos el cristal superior del panel sobre las celdas solares enel cristal inferior de modo que queden alineados los 2 cristales (imagen 26).Suavemente presionamos las orillas del cristal superior para que el silicn hagacontacto uniforme.


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Imagen 26. Colocacin del cristal superior del panel solar.

Nota: se recomienda utilizar lgrimas de silicn comoseparador de los vidrios, para lograr una separacin uniforme, se puede colocar una encada esquina.

Inmediatamente despus colocaremos los frames de aluminio blanco previamentecortados en ngulo de 45 grados de forma que protejan los bordes del panel solar.Imgenes 27 y 28. Para mantener los frames en su posicin es necesario aplicar silicnen sus bordes superior e inferior como se muestra en la imagen 28, 32 y 33. Primeroaplicar en el borde superior como se ve en la imagen 27. Dejamos secar 12 horasantes de rotar el panel para aplicar en el borde inferior del frame de aluminio.


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Imagen 30. La salida del cable debe estar sellada con silicn.

Imagen 31. Vuelta a unir la proteccin del cable con silicn.


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Debemos revisar cuidadosamente que el panel sea impermeable antes de comenzar a

utilizarlo, ya que el agua y la humedad daan las celdas solares y el cable de cobre.

Para probar el funcionamiento del panel solar, hay que colocarlo lo ms posible enngulo de 90 grados respecto a los rayos solares. Con un multimetro conectado alextremo opuesto del panel solar (imagen 34) medimos el amperaje y voltaje. Un panelsolar bien construido nos proporcionara una potencia de 60 watts promedio. El wattajese obtiene multiplicando el amperaje por el voltaje. Ver imgenes 35, 36 y 37.

Imagen 34. Extremo opuesto del cable del panel solar.

Imagen 34. Extremo opuesto del cable del panel solar.


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Imagen 36. Amperaje del panel: 3.08 amps.

Imagen 37. Voltaje del panel: 19.54 volts.

Conexin de paneles solares en paralelo

Un solo panel solar no nos sirve de mucho para proveer a una casa de energaelctrica. Por tanto, es necesario armar ms paneles y conectarlos en paraleloaumentando as el amperaje y el wataje total del sistema de energa solar. El voltajetotal del sistema permanecer igual, entre los 15 watts. La intencin de conectar lospaneles en paralelo es porque los inversores solares que se conectan entre los panelesy la red elctrica vienen por seguridad configurados de fbrica para manejar bajosvoltajes.


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En el dibujo de arriba se muestra un pequeo sistema de energa solar compuesto por4 paneles solares de 60 watts cada uno conectados en paralelo a una caja deconexiones. El wattaje mximo total de este sistema ser de 240 watts que se obtienende multiplicar 60 wats de cada panel x 4. En trminos de corriente y voltaje, el wattjae


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se obtiene de la siguiente manera: 4 amperes mximo por panel x 4 (conectados enparalelo) = 16 amperes x 15 watts promedio por panel = 240 watts.

La caja de conexiones junto con las barras para anclar los cables de los panelessolares los puedes conseguir en una tienda de materiales elctricos de tu localidad.Puede ser necesario cortar la barra de tierra con una segueta para adaptarla al tamaode la caja de conexiones.

Finalmente, de la caja de conexiones requeriremos sacar un cable calibre 8 AWG haciaun inversor de 250 watts para interconexin a la red elctrica. Estos inversores solarespueden conectarse directamente a cualquier toma de corriente en el interior de tu casao negocio.

Si requieres ms de 250 watts de energa elctrica para tu casa, puedes armar variospequeos sistemas de energa solar como este hasta completar el total necesario deacuerdo a tu consumo mensual de energa elctrica.

La ventaja de tener varios sistemas de energa elctrica en lugar de uno solo es que encaso de fallar un componente esto solo afectara a un sistema en particular y no a todoun gran sistema.

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