¿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.