Velas de led con placa solar para cementerios.

En esta vida podemos ser ecologistas incluso más allá de nuestros días en la Tierra. 

Vela solar de led para cementerios e iglesias. 

No es que una vela de cera contamine mucho, pero si sumamos todas las tumbas y nichos del mundo, y le pusiéramos una vela a cada una, tendríamos un buen fuego, y para evitar eso aparecieron en el mercado hace ya algunos años velas electrónicas de leds que imitan a la perfección el movimiento y la luz tenue de una vela auténtica. 

Es bien sabido que un led consume muy poca energía, de modo que unas pilas pueden durar años sin ser sustituidas. Si a esto le sumamos una célula solar, nuestra vela de led para ese lugar en el cementerio donde reposan nuestros seres queridos, se convierte en un dispositivo sin mantenimiento alguno por lo que pueda ser toda su vida útil. 

Farolillo solar para cementerios

Hay velas y farolillos de led de varios tamaños, generalmente se fabrican en resinas o plástico resistente a la intemperie y por tanto perfectamente apto para el exterior. 

Su funcionamiento es muy sencillo. La célula solar solar se dedica a cargar una pila recargable integrada y un sensor crepuscular enciende el led al anochecer de forma automática. Así que con los tiempos que corren en los que la tecnología cubre nuestras necesidades diarias, una vela de led electrónica es el perfecto sustituto de una vela de cera tradicional para ese jardín eterno en el que todos reposaremos algún día. 

Farolillo solar imitación hierro. 

Baterías AGM y GEL de servicio para instalaciones solares.

¿Qué diferencia hay entre una batería de arranque y una de servicio?

Batería de servicio o ciclo profundo tipo AGM 12V 150Ah. 

Si queremos aprovechar bien la energía que generan nuestros módulos solares fotovoltaicos, o paneles solares, es crucial elegir una batería correcta y no ir a lo barato. Cuando comparamos precios es verdad que una batería de GEL o AGM cuesta hasta 5 veces lo que una batería de AcPb de coche o camión, que son baterías de ARRANQUE.  Pero este precio tiene su justificación y razón de ser y, además, se amortiza siempre, porque si usamos una batería de arranque para dar servicio a nuestra casa de campo o como batería secundaria en nuestro vehículo de recreo, es seguro que ésta se va a resentir pronto por las descargas y podría estar 'muerta' antes de un año, dependiendo del tipo de uso. Mientras, una batería de Gel nos puede durar hasta 12 años. No es muy difícil hacer los números...

Que a una batería de arranque no le gusten las descargas profundas se debe fundamentalmente a que por su construcción interna, una batería de arranque está pensada para entregar mucha corriente (A) en muy poco tiempo y agotarse por ello rápidamente, llegando al colapso precipitadamente. Y esto repercute negativamente en sus planchas internas.  Al fin y al cabo está concebida para  mover motores de arranque durante unos segundos y alimentar poco más mientras el alternador la mantiene bien cargada. Y éste es el secreto: no debe descargarse ni mucho ni muy a menudo, porque sus planchas internas se deforman. 

De modo que no es una batería óptima para un uso en el que unas placas solares o un aerogenerador la cargan durante el día y luego la descargamos durante la noche, de forma cíclica, un día tras otro. Le sienta fatal estar descargada. Precisamente para ello se han inventado las llamadas baterías de ciclo profundo o baterías de servicio, de las cuales destacamos aquí dos tipos, por su seguridad y manejabilidad:

1. Baterías AGM 

2. Baterías de Gel.

Ambas son baterías de ácido de 12V que se venden en capacidades de 12 a 250 Ah y cuya principal característica es que el electrolito se encuentra firmemente atrapado en una matriz de fibra de vidrio (AGM) o en un Gel. Les encanta ser descargadas y aguantan hasta 1500 ciclos de descarga profunda (1000 en el caso de las AGM). Al estar 100% selladas se pueden instalar sin problemas, incluso en vertical o al revés, en lugares donde viven las personas, pues no hay gases que se escapen, ya estos son recombinados por un sistema de regulación por válvula. Su vida útil en la práctica puede superar los 12 años (8 en las AGM). 

Batería de Gel 12V. 

MUCHO EN MUCHO TIEMPO.

Al contrario de las baterías de arranque, que pueden entregar mucha corriente, necesaria para arrancar un motor, en unos pocos segundos, las baterías de servicio nos entregan mucha corriente, pero poco a poco, en mucho tiempo, y se descargan más profundamente, aprovechando hasta la 'última gota de energía'. Es decir, no solo duran muchos más años, sino que en ese tiempo aportan el doble de energía al sistema, lo que hace que valga la pena pagar el precio por una buena batería de servicio, ya que ésta se amortiza con toda seguridad. 

¿La diferencia entre AGM y GEL?

Hay algunas diferencias a tener en cuenta entre baterías de servicio de AGM y de GEL:

1. Capacidad/Corriente : 

Las baterías AGM pueden entregar algo más de corriente en un momento dado, pero las de Gel se descargan aún mejor en profundidad.

2. Ciclos:  en condiciones similares a 20 ºC y una descarga del 30%. 

AGM: máximo 1000 ciclos.

GEL:   máximo 1500 ciclos.

3. Vida útil: 

AGM: 6-8 años

GEL: 10-12 años

4. Carga.  

Una batería AGM es mejor para instalarla en un vehículo por su capacidad de ser cargada rápidamente, es decir que aceptan cargadores rápidos, cosa que una batería de Gel no puede. Las baterías de Gel se cargan mejor despacio, con un cargador inteligente o un sistema solar con un buen regulador de carga. 

Convertidores de corriente. ¿Qué diferencia hay entre onda pura y onda modificada?

¿Cuál es la diferencia entre un convertidor de onda modificada y uno de onda pura?

En estas fechas del año en las que el Sol luce ya muchas menos horas y nuestro jardín solar está en mínimos de actividad y esplendor, vamos a abordar una serie de temas relacionados con la energía solar y la conversión de la corriente continua en corriente alterna, función que sirve para alimentar aparatos a 230 voltios desde una batería de 12 voltios o 24 voltios, y de la que se ocupan los llamados convertidores o inversores de corriente. 

Si tenemos una instalación de energía solar o planeamos configurar una, un elemento importante para que podamos aprovechar la energía generada por nuestros paneles solares, acumulada en nuestra batería de 12V a 230V de corriente alterna es un inversor de corriente. Básicamente éste transforma una corriente directa o continua en otra alterna y lo hace normalmente surtiéndose de la energía acumulada en una batería.  En otra entrada próxima en este blog explicaremos qué baterías existen en el mercado y qué las diferencia de forma muy sencilla y práctica, pero ahora queremos entender la diferencia entre un convertidor de onda modificada, bastante económico, y otro de onda pura, que habitualmente cuesta el doble con la misma potencia. Como ejemplo, un convertidor 12-230V de 1500 vatios cuesta alrededor de 500 euros si es de onda pura y bastante menos de 300 euros si es de onda modificada. No es una cuestión de calidad, ya que las mismas marcas ofrecen ambos modelos, sino de tecnología. 

¿Vale la pena invertir en un convertidor de onda pura? 

¿En qué casos es imprescindible?

Arriba tenemos el dibujo de la onda senoidal pura, en medio la onda cuadrada que a casi nadie ofrece ya excepto en convertidores muy baratos, y abajo está la onda modificada, que es, digamos, una onda cuadrada mejorada. 

La corriente alterna se llama así porque oscila y se la puede representar por una onda, una onda electromagnética. Esta onda, en perfectas condiciones, presenta una forma redondeada como podemos apreciar en la imagen de arriba. Cuando se transforma una corriente directa de 12V en otra alterna de 230V, el convertidor debe producir dicha onda en la salida y lo hace electrónicamente. Dependiendo de la calidad de dicha electrónica, es decir del 'cerebro', la onda resultante es pura, es decir redonda, o modificada o no del todo perfecta. Una onda modificada es sin embargo lo suficientemente buena como para alimentar un enorme número de aparatos, siempre que estos no lleven regulación electrónica.

La regulación electrónica de un electrodoméstico se encuentra, por ejemplo, en cafeteras monodosis. Estas cafeteras necesitan onda pura. Pero al contrario de lo que puede pensarse, un televisor LED o un ordenador no siempre exige onda pura, si bien un convertidor de onda modificada es más fácil que produzca algo de interferencias en la pantalla, cosa que muchas veces se corrige cambiando uno u otro de sitio, o acortando los cables entre el convertidor y la batería, si los hemos prolongado, sobre todo.  

Convertidor de onda modificada. 

Sin ser una ciencia exacta a la hora de saber si nuestro aparato va a funcionar correctamente con onda modificada, es importante entender la realidad física y que las ondas puras son más 'limpias'. En todo caso, si nuestro presupuesto nos lo permite, es recomendable comprar un convertidor de onda pura, ya que hoy en día cada vez más aparatos de 230V tienen regulación electrónica. 

EJEMPLOS: 

Algunos ejemplos de aparatos con regulación electrónica son: Proyectores LCD, equipos de audio y video, flashes fotográficos, impresoras láser, calefacciones a gas y gasoil (no se reinician con onda modificada) y cafeteras monodosis. Algunas lavadoras y frigoríficos si tienen pantallas LCD pueden exigir que el convertidor de corriente sea de onda pura.  

Todos estos aparatos y equipos y otros similares necesitan de un convertidor de onda pura para poder funcionar sin problemas. 

Convertidor de onda pura. 

¿Para qué sirve un regulador de carga solar?

Entender las funciones básicas de un regulador de carga solar.

Regulador solar programable LCD de 30A/12V

Un panel solar es un cargador de baterías, si se usa para una instalación aislada o autónoma de 12 ó 24 voltios. Pero al estar alimentado por una fuente de energía variable como el Sol, su comportamiento no es lo bastante estable como para ser apto por sí solo como cargador fiable y eficiente.  Para cargar una batería es muy importante que la corriente le llegue en su medida justa y con un voltaje correcto. Una batería feliz y sana es una batería correctamente cargada.  

Pero un conjunto de factores atmosféricos y físicos son las causas de una corriente y una tensión de salida variable en un panel solar, nada bueno para un proceso de carga que debería ser óptimo siguiendo las necesidades de la batería a cargar. Un regulador de carga estabiliza y optimiza estos valores para asegurar una carga sin problemas y con la máxima eficiencia. Un panel solar no ofrece directamente una corriente ni un voltaje útil, es como un diamante en bruto que hay que pulir. 

Hay que tener en cuenta, para entender de qué se trata, de que los valores eléctricos que se denominan 'nominales' en el rendimiento de un panel solar, se rigen por unos parámetros atmosféricos estandarizados a nivel internacional. Así, un módulo solar policristalino como el Kyocera KD140GH2YU  tiene una corriente nominal de 7,91 A y un voltaje nominal de 17,7 V. ¿Eso qué significa? Pues que dicha corriente y tensión la tiene con una irradiación solar teórica de 1000 vatios por metro cuadrado y una temperatura del propio panel de 25 ºC.  Es un caso de laboratorio, ideal.  

Eso también quiere decir que raramente tenemos estos valores y en realidad nuestro panel solar, sea cual sea, va a entregarnos hasta un 20% menos, porque estando a 55 ºC, cosa fácil cuando le da el Sol de lleno, ya rinde un 15% menos, sin tener en cuenta las pérdidas en el resto de la instalación. 

A lo largo del día tanto la irradiación variable como la subida y baja de la temperatura harán que tanto el voltaje como la corriente no sean estables, eso sin considerar factores como la nubosidad.   Es verdad que la corriente aumenta con el calor, pero la tensión del panel baja de tal manera que finalmente el rendimiento es menor. 

Rendimiento = vatios = voltios x amperios.  

Las fluctuaciones tanto de la irradiación solar  a lo largo del día, debido al ángulo respecto a las células solares como la presencia de nubes y brumas, así como de la temperatura de ambiente y la temperatura propia del panel solar, que se va calentando durante la jornada, hacen que la corriente y el voltaje del mismo sean incluso peligrosas para una batería, sobre todo porque el panel solar no detecta por sí mismo si la batería está vacía o llena. Tanta montaña rusa solar debe ser encauzada para ser útil. 

Así que por estos motivos un regulador o controlador de carga solar es el complemento imprescindible en nuestra instalación fotovoltaica autónoma. Ahora bien, ¿qué regulador debemos elegir y por qué? Para responder a esto, debemos primero saber qué misiones cumple un regulador de carga:

¿Qué hace un regulador de carga?

1. Ajusta la tensión de entrada a la batería procedente del panel solar a un voltaje ideal.

2. Regula la corriente de carga al punto de cortarla cuando la batería está cargada.

3. Evita que la batería se pueda descargar por la noche en el panel solar, al invertirse el voltaje (batería a 12V y panel a 0 V)

4. Muchos modelos pueden alimentar y controlar aparatos a 12 voltios, evitando la necesidad de instalar una protección de descarga. El regulador lleva integrado un sistema de control de carga, cortando los consumos cuando la batería se acerca a un voltaje crítico a la baja (10,5-11,0 V). 

En resumen, como su propio nombre indica, regula lo que en la fuente es irregular.  Lo que regula es el voltaje (V) y la corriente de carga (A) que sale de nuestro panel solar. Por lo tanto es un protector tanto de la batería como del panel solar. 

Tipos de regulador solar. 

Básicamente existen dos tipos, los llamados reguladores por modulación de amplitud de pulsos, PWM y los MPPT o de seguimiento del punto máximo de rendimiento del sistema solar. Para el 90% de los usos los reguladores PWM (Pulse Width Modulation) son más que suficientes y son mucho más económicos.  Regulan la carga en dos etapas, bajando la tensión un poco en la etapa final. Un regulador MPPT (Maximum Power Point Tracking) que cuesta entre 300 y 700 euros tiene realmente sentido cuando contamos con una instalación relativamente potente y con placas monocristalinas con seguimiento solar, ya que entonces se rentabiliza la inversión. 

Regulador de carga MPPT de 40A.

ELEGIR UN REGULADOR DE CARGA:

Para saber qué regulador nos interesa, debemos saber primero la corriente de nuestros sistema solar, es decir los amperios.  Si nuestras placas solares suman, por ejemplo, 25 A, nos conviene un regulador de al menos 30 A, para no ir al límite. La segunda pregunta es si tenemos consumos a 12V. En tal caso necesitamos un regulador con salida para dichos consumos. Nuevamente nos debemos plantear cuántos amperios de consumo vamos a conectar y así dimensionar el regulador correctamente. 

Los reguladores suelen tener casi todos este tipo de prestaciones, es decir cuentan con dos conexiones para el panel solar, dos para la batería y dos para los consumos directos a 12 o 24 V. 

Las seis entradas de un regulador de carga solar.

Algunos reguladores permiten, además, ser programados, es decir que se pueden programar diferentes puntos de corte de carga para optimizarla. Otros reguladores llevan valores de fábrica suficientes para cualquier instalación normal. Si los valores de corte (voltios) y arranque de fábrica del regulador no son los que me interesan, debo comprar uno que sea programable. Esto puede ser por el tipo de batería que tenga, ya que una batería AGM tiene un punto de corte diferente para la carga que otra de AcPb normal. 

En cuanto a la información que un regulador de carga puede ofrecer sobre la marcha del proceso de carga, los que llevan pantalla LCD muestran datos como los voltajes y la corriente, entre otros. Para una instalación sencilla basta con unos leds de color verde y rojo, que nos dicen si va todo bien o no. 

Regulador de carga con leds. 

Guirnaldas de led con placa solar para tu jardín.

Guirnalda solar de 48 leds blancos exteriores. 

Tanto en verano, cuando nos gusta disfrutar del relajante ambiente de nuestro jardín o terraza, como en invierno, ahora que se acercan las fiestas navideñas, una guirnalda de led es el toque final perfecto para crear una atmósfera festiva y amable. 

Guirnalda de colores de 200 leds. 

El problema con las instalaciones de luces en el exterior es el cableado. Hay que tener una pre-instalación eléctrica apta para funcionar a la intemperie o llevar un cable desde dentro de nuestra casa al jardín, lo cuál nunca es buena solución. 

Guirnalda solar de colores para jardín. 

Al rescate de este inconveniente viene la energía solar. Con diodos de bajo voltaje esta fuente de energía es ideal, ya que nos ahorra gastos y complicaciones. Una placa solar que lleva en su interior unas pilas recargables, suministra la energía suficiente para que los leds se enciendan automáticamente toda la noche. 

Guirnalda blanca de 200 leds. 

La instalación se realiza en pocos minutos, ya que el panel solar solo debe clavarse en el suelo o sujetarse a un poste o valla. Y ya sólo nos queda disfrutar de una guirnalda de luces ecológicas que alegrarán las noches de verano e invierno, ya que resisten cualquier clima. 

Prestaciones reales y vida útil de una bomba de agua sumergible con escobillas.

Existen en el mercado bombas de agua sumergibles de 12 y 24 voltios muy compactas y prácticas para darnos servicios de bombeo ocasionales en nuestro jardín o casa de campo, como trasvase de agua entre depósitos o elevar agua de un pozo, para regar nuestras plantas o hortalizas, por ejemplo. Su principal atractivo reside en el tamaño tan pequeño y su precio, y que trabajan a baja tensión (se conectan a una batería de 12 voltios o un panel solar pequeño de entre 20 y 50W), pero debemos tener en cuenta algunos aspectos sobre su rendimiento real, antes de comprar una bomba de agua y que luego no nos sirva, porque no da el caudal que esperábamos.  

CAUDAL Y ALTURA DE BOMBAS DE AGUA SUMERGIBLES.

En las fichas técnicas TODOS los fabricantes de bombas de agua sumergibles indican dos valores de rendimiento: 

1. el caudal máximo, que se refiere al caudal en vacío, es decir con un desnivel de cero (0) metros, y por otro lado, 

2. la altura o profundidad máxima a la que puede estar la bomba. Así es como se verán anunciadas en las tiendas, siguiendo las indicaciones de los fabricantes, que son técnicamente correctas, pero:

ambos parámetros, caudal y profundidad, son inversamente proporcionales, es decir, a máxima profundidad el caudal es cero (0)! Una bomba de 1,0 BAR de presión tiene un caudal máximo de 1000 litros por hora y puede estar a una altura máxima de 10 metros, pero dicha altura ejerce una presión contraria por gravedad de 1,0 BAR, por lo que técnicamente el caudal es nulo, ya que se compensan ambas presiones. Esto es de aplicación en cualquier modelo y marca de bomba sumergible, por lo que debemos hacer los cálculos correctos antes de la compra. La mitad de la altura máxima teórica nos entrega la mitad del caudal máximo en vacío. 

ES DECIR QUE:

A 5 metros de profundidad, una bomba de agua con 1,0 BAR de presión cuenta con tan solo 0,5 BAR de presión efectiva, es decir que transporta 500 litros de agua por hora, aproximadamente. Según el fabricante, la relación caudal y altura es ligeramente diferente, pero en todos los casos cada metro de desnivel que queremos superar, ejerce 0,1 BAR de presión en contra del caudal, reduciendo una presión de 2,0 BAR a 1,0 BAR a 10 metros de altura o profundidad. 

Y como esquema:

0 metros de desnivel = máximo caudal.

Profundidad 50% = caudal al 50%.

Máxima profundidad = caudal 0.

Bomba de agua sumergible de 1,4BAR.

USO Y VIDA ÚTIL DE UNA BOMBA SUMERGIBLE CON ESCOBILLAS.

Las bombas de agua sumergibles con escobillas son relativamente económicas por tener una vida útil limitada a 500 - 1000 horas. No deben usarse de forma permanente, sino intermitente, es decir unas pocas horas al día. Si esto es lo que vamos a hacer, entonces este tipo de bomba de agua es nuestra opción ideal. Cuando se estropee, al cabo de unos años, simplemente la reemplazamos por otra, ya que la inversión ha sido muy baja y se ha amortizado de sobra. 

Paneles solares adecuados para cargar baterías de 12V.

¿Cómo sé que mi panel solar es el correcto para mi instalación solar de 12 voltios? 

Los llamados sistemas autónomos fotovoltaicos son en el 90% de los casos para 12 voltios en lo que a la batería se refiere, de modo que debemos tener en cuenta una serie importante de valores eléctricos en el resto de los componentes de nuestra flamante instalación solar, componentes que básicamente son el panel solar y el regulador de carga.

Para entender qué hace cada uno de los componentes, podemos comparar el o los paneles solares con un cargador de baterías.  Cuando hablamos de un cargador de baterías, siempre nos referimos a su capacidad en términos de corriente de carga, no en vatios. Es decir, que hablamos de AMPERIOS. 

Debemos hacer exactamente lo mismo con un panel solar, teniendo en cuenta, igual que con un cargador de baterías convencional, el voltaje (V) de la batería que queremos cargar. Si ésta es de 12 voltios, nuestro cargador-panel solar debe a la fuerza ser de un voltaje compatible, es decir de entre 15 y 20V, para que el regulador de carga solar pueda trabajar con esta tensión, inyectándola correctamente en la batería. La diferencia de voltaje entre la batería de 12 voltios y el panel solar es el llamado 'potencial'. Es como un desnivel de agua para que corra una corriente. Si no hay desnivel, no hay potencial y no hay corriente. Si el desnivel es demasiado pronunciado, el agua cae en cascada y es muy difícil aprovecharla bien. Siguiendo este símil, el potencial entre el panel solar y la batería no puede ser excesivo, porque las cosas se complican.  No se puede engañar a la física. Un voltaje demasiado elevado en el panel solar convierte el potencial en peligroso, sobre todo para el regulador de carga, que no puede transformarlo y podría estropearse.  Esto me obliga a buscar un regulador de carga solar especial, de alta gama, con el consiguiente sobrecoste en mi instalación.

¿Por qué no nos lo explicaron bien cuando nos vendieron el panel solar?  Buena pregunta...

Ya lo mencionamos en una entrada reciente: los vendedores de paneles solares tan sólo nos venden VATIOS, o, mejor dicho, tantos euros el vatio, por lo que en la compra dejamos de considerar el aspecto fundamental de los amperios y el voltaje, y muchas veces nos llevamos a casa un enorme panel solar cuya relación vatios-dinero gastado es muy buena, hasta que nos damos cuenta de que el regulador de carga que necesitamos para cargar la batería de 12V cuesta 200 o 300 euros como mínimo. Esto ocurre porque los reguladores de carga 'normales' admiten como máximo 30V en la entrada y nuestro panel tiene 35V ó más... 

¿Qué es lo que ha pasado entonces?  Que nos hemos dejado cegar por los 'caballos' de un módulo solar  cuyos valores técnicos son muy poco adecuados para nuestros sistema de 12V. Además, volviendo a los amperios, que es lo que nos importa a la hora de cargar nuestra batería, al final no hemos ganado nada, lo que se puede entender con claridad en los siguientes ejemplos:

Panel solar 280Wp como el Solon 280.

W=280W

V = 35,2V

A= 7,95A

Panel solar Kyocera 140Wp KD140-GH2YU.

W= 140W

V= 17,7V

A = 7,91A

¡Tenemos dos paneles solares, uno la mitad de grande, y ambos nos dan la misma corriente de carga! ¿Dónde está el problema? En que el panel solar de 280W me exige un regulador de carga especial y especialmente caro, como el Tristar TS-45.  Además, aunque me quiera gastar este dinero, no consigo la misma eficiencia rebajando desde 35 voltios a 12 voltios, que de 18 voltios, que es un potencial correcto y más que suficiente.  Con mi panel de 280 w puedo perder un 20-30% en conversiones, con lo que me quedan tal vez 5-6 A en la salida para cargar. Eso sin hablar de que el panel solar de 280 W ocupa el doble de espacio. En realidad un panel solar de 140 W cuesta alrededor de 300 euros en la actualidad (año 2012, en el 2017 cuesta 200 euros). Comprar el de 280 w por ese dinero, lo cual es posible, no nos aporta ventajas, sino desventajas. No tenemos más corriente de carga, nuestro cargador es de 8A tanto en uno como en el otro modelo.  Viendo de nuevo el ejemplo, entendemos la relación matemática:

Amperios = vatios divididos voltios.

140W / 17,7V(voltaje óptimo para cargar 12V) = 7,91A

280W / 35,2V(voltaje óptimo para conectar en serie y a red de alta tensión) = 7,95A

En definitiva, cada panel solar se fabrica para un fin, pero en España hay un excedente de módulos solares FV grandes para instalaciones de red, que se venden al primero que pase por allí.  Una vez más, se confirma que lo barato nos sale caro, si vemos que nos toca comprar un regulador de carga que cuesta tanto o más que el panel solar, cuando un regulador de carga normal para 12V cuesta entre 20 y 50 euros.  

¿Cuánto dura la luz de una lámpara solar?

Lámpara solar de pared para fachadas. 

Una pregunta muy frecuente es qué duración tiene la luz de una lámpara solar de cualquier modelo. La respuesta es casi siempre: 8 horas como máximo, aunque existen algunos modelos de lámparas cuya batería nos proporciona hasta 20 horas de luz. Para comprender el mecanismo que hay detrás de estas cifras, basta con descomponer una lámpara o foco solar cualquiera:

Cualquier lámpara solar se compone de: 

1. la fuente luminosa, que suele ser de leds o diodos de entre 1.2V y 7,2V.
2. el cuerpo de la lámpara, de plástico o metal.
3. La batería o pila recargable, unida por cables a
4. una célula solar de 1,5 a 9V que carga la pila cuando hace sol.
5. una fotocélula para el encendido automático

Bien, pues el sexto elemento de una lámpara solar y el más importante de todos es el SOL. 

La energía de éste pasa desde el panel solar a la batería y de allí a la fuente de luz o led. Y en este recorrido tiene que haber una proporcionalidad de valores (carga, capacidad, consumo) que se explica más abajo. 

Dependiendo de las horas que sus rayos hayan incidido en la célula solar, nuestra batería habrá podido cargarse del todo o sólo parcialmente. En el caso de que la batería o pila recargable esté llena, lo que suele llevar unas 8 - 12 horas de Sol,  nuestra lámpara solar, gracias a sus leds de bajo consumo, brillará de 6 a 8 horas durante la noche, encendiéndose automáticamente gracias a una fotocélula integrada. Esto es aplicable al 90% de las lámparas solares al uso, excepto las muy baratas, que suelen durar menos en todos los sentidos. Pero hay algo más a tener en cuenta: 

TIPOS DE LÁMPARA SOLAR

Foco solar doble con sensor de movimiento, tan solo 30 segundos de luz cada vez.

En la duración de la luz hay que distinguir bien entre lámparas o focos que se encienden de forma permanente al anochecer y aquellos que solamente se activan con un sensor de movimiento. Estos últimos pueden disponer de suficiente batería para varias noches, ya que sólo se encienden cuando detectan el movimiento de una persona. Salvo que esté colocada en la entrada de un centro comercial con mucho paso de público,  en una noche luce unos pocos minutos. 

Lámparas solares que ahorran batería. 

Lámpara de pared en acero inox con 2 modos de funcionamiento que ahorran energía:

1. Modo reposo 1 led encendido. Hasta 12 horas de luz.

2. Modo sensor de movimiento. Se enciende un led de alta potencia cuando detecta movimiento de personas. 

Focos solares convencionales para jardín. 

Trio de focos solares. La batería está en el panel solar. Luz: 6-8 horas. 

Los fabricantes de lámparas solares se encargan en la construcción de la lámpara solar, si son serios, de que la corriente de carga (mA) de la célula o placa solar sea una octava fracción de la capacidad de la pila o batería. Si ésta fuera de 600 mAh, la corriente de carga de la célula solar debería ser de al menos 80 mA. De este modo, en 8 horas de Sol, consigue llenar los 600 mAh de la pila (8 x 80 = 640).

A su vez el consumo del led no debe ser superior a la octava fracción de la capacidad de la pila recargable. Pero de eso, se supone, ya se encarga el fabricante de la lámpara solar. 

OCHO A UNO. 

En resumen, la batería de la lámpara solar debe ofrecer una capacidad de 8 a 10 veces la corriente de carga del panel solar y el consumo de la luz. De nada nos sirve, por lo tanto, instalar una pila de mayor capacidad, porque la célula solar no podrá cargarla en una sola jornada, de modo que es importante que el sistema CÉLULA SOLAR- BATERÍA-LUZ este equilibrado en una relación de 8 a 1 a favor de la batería o pila. Cuando nuestra lámpara solar ya no luzca mas de 2-3 horas, incluso en verano, hay que cambiar la pila por otra de la misma capacidad. 

Fuentes solares de agua con iluminación.

Fuente de agua con leds de colores. 

De nuevo la tecnología de leds para iluminación de bajo consumo ha revolucionado el diseño de las fuentes de agua solares de bajo voltaje (6-24V), que ahora, de manera muy simple, pueden llevar su propia iluminación y así alegrar doblemente nuestro estanque. Ya no hace falta tirar cables de luz y realizar costosas instalaciones eléctricas para nuestra seguridad. Unos leds que apenas consumen corriente y trabajan a 6 ó 12 voltios, nos resuelven el tema en pocos segundos. 

Anillo de leds para fuentes solares. 

Porque no hay nada más bonito que poder disfrutar en nuestro jardín de una estupenda fuente de agua, escuchar cómo chapotea en el estanque, y pensar que no está consumiendo ni un céntimo de luz, porque la alimenta una placa solar. Si a esta alegría le sumamos un juego de luces de led, es para quedarse horas mirando el espectáculo en nuestro jardín.  Las baterías suelen proporcionar de 6 a 12 horas de luz y agua. 

Fuente de agua con leds blancos. 

En el mercado se venden kits completos de fuentes solares con todas las conexiones compatibles y se montan en pocos minutos.  Los principales elementos de una fuente solar con iluminación de leds son:

Kit completo de fuente de agua solar con iluminación led y batería. 

1. Panel solar de entre 3W y 30W.
2. Bomba de agua electrónica de potencias entre 3W y 25W.
3. Batería de 12V.
4. Cables.
5. Anillo de leds. 
6. Opcional: Filtro para estanque. 

Y si aún nos faltara luz bajo el agua, siempre podemos añadir un juego de focos solares de leds sumergibles como estos:

Focos subacuáticos de leds.

Lámparas solares de diseño en acero inoxidable

Cubo solar. 

La tecnología de leds de bajo consumo y voltaje ha permitido un desarrollo espectacular de las luminarias solares para la casa y el jardín, ya que el consumo realmente modesto de los led hace que una pequeña lámpara solar se encienda durante varias horas con la carga de una célula solar de 1,2  - 3,6 voltios. 

Pero como en todo, no es aconsejable comprar los modelos que las grandes superficies y megaportales en internet ofrecen a precios irrisorios, porque la experiencia con las lámparas solares resulta entonces muy poco satisfactoria. Para que nuestra primera toma de contacto con las lámparas solares no sea un chasco, debemos mentalizarnos de que la calidad tiene un precio. 

Existen en el mercado lámparas solares para el jardín y la terraza que proporcionan luz suficiente para cubrir nuestras necesidades de luz en una mesa o rincón del jardín, con unos acabados en acero inoxidable o aluminio de gran calidad. 

Estas lámparas cambian por completo nuestra percepción del tema y nos ayudan a entender que la energía solar no es magia, pero sí una buena alternativa a las clásicas instalaciones de corriente alterna de 230V, evitando cableados y cuadros de luces caros. 

Esfera que cambia de color.

Los leds tienen una duración de entre 50 mil y cien mil horas, por lo que no se cambian bombillas. Solamente es necesario reemplazar las pilas recargables que llevan las lámparas, cada 2-3 años. Generalmente se trata de simples pilas de tipo AA. 

Lámpara solar de aplique. 

La evolución de años y un mercado maduro ha permitido la aparición de lámparas de diseño de gran calidad e impacto visual. Aquí os pongo unos ejemplos. Merece la pena invertir en una buena lámpara solar en lugar de focos de plástico con leds ridículos que iluminan menos que una vela. 

Bombas de agua solares con y sin batería.

Kit bomba solar nenúfar flotante.

Las bombas de agua con placa solar a 6 - 24 voltios de corriente continua nos resuelven de forma sencilla la necesidad de instalar una fuente de agua en nuestro jardín. No requieren complicadas instalaciones y la ventaja principal es que vienen en kits completos bien diseñados para que la bomba y el panel solar trabajen juntos de forma óptima. 

Bomba de agua 6V regulable. 

Hoy en día la mayoría de las bombas de agua son electrónicas sin colector, es decir que sufren muy poco desgaste, lo que alarga su vida útil respecto a las tradicionales bombas con escobillas. Además admiten mayores revoluciones y dan más caudal. Lo mejor es que su potencia el regulable por voltaje con un simple mando giratorio, lo que me permite ajustar la altura del chorro de mi fuente a la medida de mi estanque o cuenco. 

Sistema de bomba solar sin batería.

Cuando me dispongo a comprar una bomba de agua de 6V ó 12V con placa solar para construir una fuente o cascada en mi jardín, después de observar que el motor sea electrónico, debo plantearme si me voy a conformar con el funcionamiento de la bomba directamente y solamente cuando el Sol incida en el panel solar, lo que da lugar a horas limitadas de funcionamiento, pues no funciona ni en días nublados ni de noche, evidentemente.  Además, el caudal sufre ciertas variaciones en función de la intensidad de la luz solar y del ángulo del Sol respecto del panel solar.  La ventaja es que tengo una instalación muy sencilla y muy ecológica, con pocos componentes y muy fácil de manejar y mantener.  Una panel solar difícilmente se avería y la bomba bien tratada dura varios años.  Es una instalación sin complicaciones que tan solo exige un poco de limpieza del panel y lavar la bomba de agua bajo el grifo de agua caliente una vez o dos al mes. 

Sin embargo, si lo que quiero es disfrutar de mi fuente solar durante más horas, incluso toda la noche, tengo la posibilidad de adquirir un modelo de bomba de agua con panel solar y batería. Normalmente el  panel solar tiene el doble de potencia que la versión simple, para que pueda mover la bomba de agua a la vez que carga la batería integrada en el sistema. Un panel solar pequeño de 2-5Wp me proporciona energía acumulada para 2-4 horas, en forma de pilas recargables integradas en el mismo panel solar:

Sistema de bomba de agua solar con pilas integradas en panel. 

mientras un panel solar grande de 10-25Wp puede acumular energía para 12 horas o más de funcionamiento de la bomba más allá del Sol.  En días de poco sol, sobre todo en invierno, puedo apagar incluso la bomba unas horas para que el panel solar cargue la batería sin problemas. 

Sistema de bomba solar para cascadas con batería de 12V 24Ah

Interconectar correctamente módulos solares autónomos

Panel solar Kyocera 140W. 

La energía solar es muy sencilla y cualquiera puede realizar una pequeña instalación con placas solares en su casa o caravana, pero hay que tener en cuenta un par de detalles técnicos, si no nos queremos equivocar sin saber dónde hemos fallado.  

Así que en esta entrada os voy a explicar simplemente los principios eléctricos para conectar dos o más paneles solares entre sí, con el fin de aumentar la potencia de mi instalación.  Porque ocurre a menudo que tengo dos o tres módulos solares que no son del mismo modelo ni fabricante, por lo que debo empezar a realizar mediciones primero con un buen multímetro, para saber exactamente el voltaje y los amperios que salen de cada panel solar.  

Los efectos de conectar dos paneles solares en serie o en paralelo son totalmente diferentes. En el primero consigo mayor tensión de salida (V) y en el segundo caso lo que persigo es aumentar la corriente de carga (A), manteniendo los voltios.  Como vemos, no se habla de vatios, aunque las empresas nos venden ese valor como estrategia comercial. A la hora de la verdad, tan solo nos importa saber el voltaje (V) y la corriente (A).  Si sólo conozco los vatios y voltios, averiguo los amperios de la siguiente manera: W / V = A.   100W/ 17V = 5,88A  por ejemplo. 

Luego solo hay que seguir las siguientes reglas según si quiero conectar mis módulos en serie o en paralelo:

Conexión en serie de paneles solares:

La conexión en serie de paneles solares solamente tiene un efecto: sumar voltaje. Es el caso en el que mis baterías sean de 24 o 48 voltios. Pero debo tener en cuenta de que no aumento los amperios y que los paneles deben ser del mismo tipo, policristalinos o monocristalinos. Pueden tener perfectamente voltajes de salida diferentes, ya que estos se sumarán. Pero si mis paneles solares tienen amperajes diferentes, al final solamente puedo contar en la salida con el amperaje más bajo, tal y como se puede apreciar en la imagen (pinchar para aumentar): 

Esquemas de conexiones en serie. 

Conexión en paralelo de paneles solares:

Primera regla importante: 

¡NO SE DEBEN CONECTAR EN PARALELO PANELES SOLARES CON DIFERENTE VOLTAJE!

Lo que consigo conectando mis paneles solares en paralelo, es un aumento de la corriente de carga (Amperios - A), muy útil para cargar más rápidamente mi batería de 12V. Puedo conectar paneles solares con diferentes amperios, estos se sumarán. 

Pero todos los módulos solares conectados deben tener exactamente la misma tensión de salida, por lo que conviene hacer mediciones si no son del mismo fabricante, serie y modelo.  Con estas sencillas observaciones ya podemos ampliar con seguridad nuestra instalación de placas solares fotovoltaicas. 

Esquemas de conexiones en paralelo. 

Elegir el regulador de carga solar adecuado.

Regulador de carga solar 12V 30A

En realidad esta entrada debería llamarse elegir el panel solar adecuado para mi primera instalación de energía solar fotovoltaica (convertir luz en electricidad) porque es en los módulos solares que están a la venta actualmente donde la falta de buena información por parte de las empresas vendedoras al usuario particular (que no tiene apenas conocimiento técnico) da lugar a problemas inesperados a la hora de configurar una pequeña instalación de energía solar fotovoltaica para conectar unas luces de bajo consumo o pequeños motores y otras aplicaciones típicas de las casetas de campo y huerta que no tienen luz eléctrica.

De repente no encontramos un regulador de carga capaz de controlar el proceso de carga de nuestra batería, porque nuestro flamante panel solar que nos ha salido casi regalado, tiene una tensión de salida demasiado elevada y entre mis 12V en mi batería y los casi 50V de mi panel solar gigante se abre una brecha que me puede costar 600 euros en forma de un regulador de carga especial. Es cuando se dice que el collar sale más caro que el perro. 

El origen del problema radica en la falta de ética de venta en este país, lo que lleva a un mercado donde lo barato suele salir caro, como se sabe. Desde que hace un par de años han bajado las subvenciones a campos fotovoltaicos, existe un largo excedente de placas solares de gran tamaño, construidas para inyectar alto voltaje en red, y que ahora se ofrecen a los particulares que necesitan cargar una simple batería de 12 voltios; y se venden a precios muy bajos por vatio y precisamente se 'venden' por su potencia en vatios, generalmente superior a 200W, pero nadie habla de los otros valores eléctricos importantes como el voltaje (V) y al fin y al cabo la corriente efectiva de carga en amperios (A).  Para usar una metáfora, no son lo mismo 300 caballos en un camión que en un deportivo; su desarrollo es diferente. Lo mismo ocurre con las placas solares. No todo son vatios, veremos: 

Para cargar una batería, necesito amperios. Y necesito una tensión de carga correcta, lo que se llama un potencial de carga. ¿Pero cuál es el handicap de estas placas muy grandes, potentes y muy baratas? Pues que están construidas para ser conectadas en serie entre sí con el fin de inyectar en la red eléctrica a tensiones muy elevadas, hasta 1000V, por lo que cada placa se ha diseñado para que tenga el máximo voltaje posible, entre 35V y 55V por lo general.  Eso es muy útil si quiero sumar tensión (V) para transportar mi electricidad generada hacia y por la red eléctrica, pero es muy contraproducente cuando necesito cargar una batería de tan solo 12V, pues en realidad la placa solar grande me ofrece un exceso de voltaje, es decir un potencial demasiado grande entre los 12 voltios de mi batería y los 40 ó 50 voltios  en la salida del módulo solar.  Entonces de nada me sirven todos esos vatios, y ahora veremos por qué. 

Una placa solar es un cargador, así que el valor que me importa conocer no son solamente los vatios, sino los voltios y al final los amperios de corriente de carga. Así, una placa de 250W con 45 voltios de tensión me ofrece escasos 5,5 amperios de corriente de carga. Pero además, los 45 voltios no los puedo pasar por un regulador de carga de 12V cuyo límite en la entrada es de 30V, porque lo quemo.  E incluso en el caso de que encuentre un regulador de carga solar capaz de rebajar esos 45 V a 12V (suelen ser modelos caros), las pérdidas por transformación son enormes y no compensan. De esto nadie nos habla cuando nos están vendiendo vatios solares baratos. 

Una placa solar diseñada para cargar una batería de 12V tiene como mucho 20V de tensión. Lo ideal son 17-18 V, un potencial correcto para la carga a 12V, ya que mi batería debe llegar como mucho a 15V, dependiendo del tipo. Así, un panel solar de 100W con 17 V me entrega 5,9 A de corriente a una tensión correcta.  Con esta placa solar, que mide la mitad, obtengo más corriente de carga que con un monstruo de 250W!  Es posible que en precio por vatio no pueda competir, pero es la placa que necesito, pues su fabricante la ha construido para cargar baterías a 12V, uniendo las celdas de forma que su voltaje sea el adecuado. 

En resumen: no nos debemos dejar impresionar por el aparente 'músculo low cost' de las placas solares grandes y baratas que han inundado un mercado que no las necesita.  Sus elevados voltajes reducen los amperios de corriente a valores similares a placas solares de la mitad de potencia en vatios y tamaño (la fórmula para averiguar cuántos amperios de corriente tengo es: W / V = A) y son perjudiciales para un regulador de carga solar de 12V.