Los estudiantes y docentes de la Universidad Tecnológica de Coahuila (UTC) están interesados en aprender más sobre fotovoltaica . Ubicada en Parras, Coahuila, esta universidad orientada a la tecnología tiene una relación de tres años con el profesor Lonny Grafman y la tecnología apropiada de Cal Poly Humboldt.programa. Lonny proporcionó un módulo fotovoltaico, un controlador de carga, una batería y un inversor; Estos componentes y el deseo de aprender sobre la energía fotovoltaica brindaron la oportunidad perfecta para construir una pequeña estación de aprendizaje fotovoltaica. El objetivo del proyecto era crear una estación de aprendizaje funcional, conveniente, portátil e instructiva y garantizar la participación y el interés sostenido de la facultad de UTC. Esta estación será utilizada por los estudiantes de la UTC, la comunidad y las escuelas de Parras, y por los futuros estudiantes del Programa Parras del Estado de Humboldt como una demostración práctica de energía fotovoltaica. Nuestro objetivo es hacer que la estación sea atractiva e informativa para profesores, estudiantes y consumidores potenciales de esta energía alternativa viable . Una lista concisa de nuestros criterios para el éxito incluye:
- Funcional: una estación de aprendizaje que no funciona será un ejemplo negativo de esta hermosa tecnología.
- Conveniente: algo que está fácilmente disponible para su uso.
- Instructivo: un producto que funcionará y educará.
- Seguro: lo último que queremos es que alguien se lastime usando la estación de aprendizaje, por lo que debemos cubrir todos los cables sueltos, terminales, etc.
- Atractivo/"genial": tiene que verse bien para reforzar la belleza de esta tecnología.
- Portátil: algo que se puede mover fácilmente de un lugar a otro.
- Fácil de usar y mantener: queremos reducir la amenaza de daños haciéndolo simple de entender y operar. Si se produce algún daño, queremos que sea fácilmente reparable.
- Duradero: queremos que esta estación de aprendizaje sea capaz de soportar la intemperie, ya que funciona en el exterior. Dado que es portátil, queremos que pueda soportar un uso y movimiento regulares.
- Adaptable al cambio si es necesario: las necesidades de la universidad pueden cambiar con el tiempo, por lo que queremos que esta estación de aprendizaje se pueda adaptar para alimentar otros dispositivos según lo deseen.
Contenido
Método, Materiales, Presupuesto
Muchas de las piezas que componen el proyecto fueron donadas, lo que limitó el alcance de nuestro proyecto y nos facilitó la compra de piezas.
Artículos donados :
- Controlador de carga de batería Sunforce 7A/14.2V
- Batería larga de ciclo profundo de 12 V/4,5 Ah
- Inversor de CA Samlex SI-175HP de 175 vatios (12 V CC-15 V CA)
- Panel solar GE PV-050MNA (50 vatios/17,3 V/2,9 A)
- voltímetro
- fusible 15A
- contrachapado 100x110cm
- Soportes
- Envoltura de calor
- Caja de plexiglás con soportes de aluminio
- manija de la puerta
- bisagras
- conducto
Artículos comprados :
| Artículo | Costo (~10.6 pesos = 1 dólar estadounidense) |
|---|---|
| Disyuntor de 10A y caja | 130 pesitos |
| 10A-15Afusibles | 60 pesitos |
| Cable calibre 12 (2m) | 20 pesitos |
| Alambre Romex (0,5 m) | 30 pesitos |
| Enchufes y tomacorrientes de CC(2) | 25 pesitos |
| toma de CA | 35 pesitos |
| silicona | 25 pesitos |
| pintura a base de aceite | 70 pesitos |
| tuercas y tornillos | 60 pesitos |
| papel de lija | 6 pesos |
| TOTAL | 461pesos |
Elaboramos un diseño para la estación de aprendizaje y decidimos que sería mejor dejar el panel solar separado para que las personas tuvieran la oportunidad de mover el sistema con la mayor facilidad posible. Montamos los otros componentes del sistema en una pieza de madera contrachapada con un taladro y tornillos y tuercas. Luego lo pintamos con una pintura blanca a base de aceite y le colocamos una cubierta de plexiglás con bisagras para protegerlo de los elementos. El sistema no está diseñado para una exposición prolongada a lluvias intensas, pero ciertamente durará durante esas tormentas de lluvia inesperadas. Localizar los fusibles que necesitábamos fue una tarea enorme. Encontrar algo entre 10A y 20A fue difícil, así que buscamos lo que pudimos encontrar. El fusible de 10 A fue el único que pudimos encontrar en una tienda de autopartes en la ciudad, así que decidimos usar ese. Se utilizó cable de calibre 12 debido al pequeño amperaje del sistema. Usamos Romex para el lado de CA. Teníamos un enchufe de CC que iba desde el controlador de carga/pata paralela de la batería hasta el inversor de CA. Necesitábamos otra salida de CC porque el personal de UTC planea conectar el sistema para hacer funcionar un refrigerador pequeño. Dado que el refrigerador funcionará con corriente continua, empalmamos el tomacorriente en paralelo con el controlador de carga/batería fotovoltaica para que pudieran tener la opción de usar corriente continua sin cablear directamente a la batería. El disyuntor evita que grandes sobretensiones frien el sistema y cualquier cosa que pueda estar alimentando. Tomó un tiempo encontrar uno con una capacidad de 10 amperios, pero lo hicimos y pudimos conectarlo. El tomacorriente de pared es para cualquier dispositivo de CA que vaya a ser alimentado por el sistema. Necesitábamos otra salida de CC porque el personal de UTC planea conectar el sistema para hacer funcionar un refrigerador pequeño. Dado que el refrigerador funcionará con corriente continua, empalmamos el tomacorriente en paralelo con el controlador de carga/batería fotovoltaica para que pudieran tener la opción de usar corriente continua sin cablear directamente a la batería. El disyuntor evita que grandes sobretensiones frien el sistema y cualquier cosa que pueda estar alimentando. Tomó un tiempo encontrar uno con una capacidad de 10 amperios, pero lo hicimos y pudimos conectarlo. El tomacorriente de pared es para cualquier dispositivo de CA que vaya a ser alimentado por el sistema. Necesitábamos otra salida de CC porque el personal de UTC planea conectar el sistema para hacer funcionar un refrigerador pequeño. Dado que el refrigerador funcionará con corriente continua, empalmamos el tomacorriente en paralelo con el controlador de carga/batería fotovoltaica para que pudieran tener la opción de usar corriente continua sin cablear directamente a la batería. El disyuntor evita que grandes sobretensiones frien el sistema y cualquier cosa que pueda estar alimentando. Tomó un tiempo encontrar uno con una capacidad de 10 amperios, pero lo hicimos y pudimos conectarlo. El tomacorriente de pared es para cualquier dispositivo de CA que vaya a ser alimentado por el sistema. empalmamos el tomacorriente en paralelo con el controlador de carga/batería fotovoltaica para que pudieran tener la opción de usar corriente continua sin cablear directamente a la batería. El disyuntor evita que grandes sobretensiones frien el sistema y cualquier cosa que pueda estar alimentando. Tomó un tiempo encontrar uno con una capacidad de 10 amperios, pero lo hicimos y pudimos conectarlo. El tomacorriente de pared es para cualquier dispositivo de CA que vaya a ser alimentado por el sistema. empalmamos el tomacorriente en paralelo con el controlador de carga/batería fotovoltaica para que pudieran tener la opción de usar corriente continua sin cablear directamente a la batería. El disyuntor evita que grandes sobretensiones frien el sistema y cualquier cosa que pueda estar alimentando. Tomó un tiempo encontrar uno con una capacidad de 10 amperios, pero lo hicimos y pudimos conectarlo. El tomacorriente de pared es para cualquier dispositivo de CA que vaya a ser alimentado por el sistema.
El curriculo
English
SISTEMA SOLAR
[1] Módulo Fotovoltaico (Panel Solar) - Convierte la energía solar en energía eléctrica.
[2] Fusible - Corta el circuito si el amperaje (corriente) se vuelve muy alto. Demasiada corriente puede quemar un sistema completo, en vez de esto, el fusible se quema primero. Una vez que el fusible está quemado, necesita ser remplazado.
[3] Regulador de Carga - Le regula el voltaje a la batería, previniendo que ésta se sobrecargue.
[4] Medidor de Voltaje - Te indica el voltaje del sistema o la corriente y energía que pasa de los paneles a las baterías.
[5] Enchufe CC - Te permite enchufar aparatos electrodomésticos 12VCD directamente al sistema.
[6] Batería de Gran Ciclo - Almacena energía para los momentos con luz insuficiente del sol.
[7] Invertidor - Convierte la energía CD, generada por el panel, en energía CA para consumo.
[8] Interuptor de Circuito - Actúa como un gran fusible automático que interrumpe el circuito
En Inglés
SISTEMA SOLAR
[1] Panel solar : convierte la energía solar en energía eléctrica.
[2] Fusible : corta la corriente cuando el amperaje es demasiado alto. Evita que el sistema se fríe, pero una vez frito hay que sustituirlo.
[3] Controlador de carga : regula el voltaje que ingresa a la batería y evita que se sobrecargue.
[4] Medidor de voltaje : muestra el voltaje entre los cables desde los paneles hasta las baterías.
[5] Enchufe de CC : le permite conectar aparatos de CC de 12 voltios directamente al sistema.
[6] Batería de ciclo profundo : almacena la energía para los momentos en que no hay mucho sol.
[7] Inversor : convierte la corriente CC producida por el panel en corriente CA.
[8] Disyuntor : actúa como un gran fusible cuando la corriente es demasiado alta para que el sistema la maneje. Puede volver a encenderlo cuando el sistema esté listo de nuevo.
[9] Salida : le permite conectar aparatos de CA directamente al sistema. La energía puede provenir del panel directamente, de la batería o de una combinación de ambos.
Mantenimiento
English
- El total de vatios en aparatos conectados no deben exceder de 100W
- No dejes que el agua entre a la caja
- No toque las dos terminales de batería al mismo tiempo
- No permita que el voltaje de la batería este por debajo de los 12 voltios
- Apague el inversor cuando no este en uso
- Carga la batería en un lugar con ventilación
- Elimina residuos que se acumulan cerca de los terminales de la batería
- Limpiar el panel
- Si no funciona, checa los fusibles, interruptor automático, o el inversor para ver si están funcionando
- Substituya cualquier alambre agrietado o roto
- Compruebe los bordes del silicón y los toldos del agujero para saber si hay durabilidad
- Use agua de bicarbonato de sodio (bicarbonato de sosa) para neutralizar el ácido que pudiera salir de la batería
- No fume cerca del sistema o no exponga al fuego
- No opera en condiciones de clima extremo
En Inglés
- La potencia total de los aparatos conectados no debe exceder los 100 vatios
- No permita agua dentro de la caja.
- No toque los dos terminales de la batería a la vez
- No permita que el voltaje de la batería caiga por debajo de los 12 voltios.
- Apague el inversor cuando no esté en uso
- Cargue la batería en un área ventilada
- Retire cualquier residuo que se acumule alrededor de los terminales de la batería.
- limpiar el tablero
- Si el sistema no funciona, verifique los fusibles, el disyuntor o el inversor para ver si funcionan.
- Reemplace cualquier cable agrietado o roto
- Verifique la durabilidad de los bordes de silicona y los toldos de los agujeros.
- Use agua con bicarbonato (bicarbonato de sodio) para neutralizar cualquier plomo-ácido que pueda salir de la batería
- No fume cerca del sistema ni lo exponga al fuego.
- No opere en condiciones climáticas extremas
Pruebas
La batería donada es vieja y no ha sido bien cuidada. Completamente cargado, el voltaje es de 13,4 V (en comparación con el voltaje de funcionamiento ideal de 13,7-14,9). Puede hacer funcionar un ventilador de 54 W durante unos 33 minutos y tiene alrededor de 2.575 Ah. Los maestros y estudiantes de la UTC esperan construir un refrigerador de CC y hacerlo funcionar fuera del sistema. A menos que se instale una batería nueva, esto probablemente no será posible.
Galería
Fig. 1: La carcasa protectora con bisagras.
Fig 2: Aleiha con el sistema.
Fig 3: El sistema con su carcasa protectora cerrada.
Fig. 4: Primer plano de la salida de CC al panel fotovoltaico, el controlador de carga y el medidor de voltaje.
Fig. 5: Primer plano del inversor, la batería, el enchufe de CC y los fusibles de repuesto.
Fig. 6: Primer plano de la salida y el disyuntor.
Fig 7: Primer plano de todo el sistema cerrado con diagrama y guía de mantenimiento.
