Tecnica para Construir Un Panel Solar Con Vidrio

 

GUIA IA PA PARA RA CO CONS NSTR TRUI UIR R GU PANELES SOLARES Técnica de 2 Vidrios

Por  SolarMexPower 

 

Nota:

Considere que existen varias técnicas para fabricar Paneles Solares: como Encapsulado, 2 Vidrios, Tabla y Vidrio, etc. Esta guía solo considera la Técnica de 2 Vidrios.

Materiales:  A continuación continuación enumeramos enumeramos los materiales necesarios para construir construir paneles solares solares de 60 watts. Para lograr esta configuración en un panel solar es necesario conectar las celdas solares solares en serie serie para que los los voltajes voltajes de todas todas las celdas celdas se sumen. sumen. La información de cómo hacer estas conexiones viene detallada más abajo. 

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Kit de 36 celdas solares de 6 x 3 pulgadas pulgadas y 1.65 watts watts cada una para para cada panel pan el.. El El kit kit deb debe e incl incluir uir líquid líquido o para para sold soldar ar (Rosi (Rosin n flux flux pen pen)) y cinta cinta metáli metálica ca de 2 calibres para soldar celdas celdas solares en serie (tab wire and bus wire). 2 cristale cristales s de 70 70 centím centímetro etros s x 85 centí centímetr metros os 6 o 4 milímetr milímetros os de gros grosor or p por  or  cada panel. panel. Asegúrat Aseg úrate e queya losque cristale crisestas tales s estén est én cortados cort con prec isión, ón, que no haya fisuras en los bordes tienden a ados romper elprecisi cristal cuando el cristal se calienta bajo el efecto de la radiación solar. Checa que los bordes de los cristales no estén afilados. Esto se consigue pasando una lija por los bordes para eliminar el filo.

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Frame de aluminio aluminio "económico", "económico", con cortes cortes de 45 grados grados de la siguiente siguiente manera por cada panel: 2 piezas de 85.5 cm y 2 piezas de 70.5 cm. Una regl Una regla a T gr gran ande de de de 40 o más más pulg pulgad adas as (má (más s de un un metr metro o de long longit itud ud). ). Esta se utilizara para marcar líneas en el cristal de base en donde se colocaran las celdas solares. Un marcador de punta gruesa para para pizarrón pizarrón que no sea indeleble. indeleble. Tijeras medianas medianas metálicas metálicas afiladas y de buena buena calidad. Taladro con broca Taladro broca para para perforar perforar metal metal de 1/8 de pulgad pulgada a de diámetro. diámetro. Soldadura de 40% estaño Soldadura estaño y 60% 60% plomo en carret carrete e para conexio conexiones nes eléctricas. Cautín Caut ín de 30 30 watt watts s o mayor wattaje wattaje con con temperat temperatura ura ajustab ajustable le (es muy recomendable utilizar una punta parecida a un desarmador plano, no es recomendable recomend able utilizar utilizar punta punta afilada afilada ya que es más difícil el proceso.).Ojo proceso.).Ojo No se debe utilizar cautín tipo pistola.

Tubos de sili Tubos silicón cón trans transpar parent ente e con aplic aplicad ador or (1 tubo tubo de 300 300 milil mililitr itros os po por  r  panel) Rollo de cinta adhesiva adhesiva laminar de aluminio scotch scotch # 3311 con adherente adherente en un lado.

 

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Desarmador largo largo y delgado para sostener sostener en su posición posición la cinta metál metálica ica al soldar. Cable de calibr Cable calibre e mínimo mínimo de 16 AWG de dos hilos, hilos, que que p pue ueda da sopor soportar  tar  corriente mayor de 20 amperios, amperios, se recomienda recomienda que sea de uso rudo. rudo.

Importante antes de Empezar 

En caso de que las celdas no vengan soldadas por la cara azul se requiere primero soldar el cable plano mediante la aplicación de rosin flux a lo largo de la raya ray a blanca blanca de la celda celda en la cara cara azul azul y se suelda suelda el cable cable plano plano (15cm (15cm de longitud) a cada lado sobre la línea blanca de la celda. Si la celdas vienen pre soldadas soldadas con cables cables cortados, cortados, es necesario necesario colocar colocar una extensión de 7.5cm para permitir permitir la conexión conexión en serie entre las celdas, celdas, solo hay que soldar las puntas para colocar la extensión. Las celdas deben quedar como se muestra en la foto:

 

Cada panel lo conforman dos cristales, uno que servirá de fondo y otro que protegerá la cara superior superior de las las celdas solares. En En el cristal cristal de fondo fondo se pegaran pegaran con silicón silicón las celdas solares ya soldadas en serie, formando 4 líneas verticales de 9 celdas solares cada línea. Para esto antes hay que marcar el cristal de fondo con el marcador de la siguiente manera:

Imagen 1

Imagen2

Imagen 3

Imagen 4

Los "márgenes "márgenes"" del cristal de fondo fondo es de 4.25 centímetros. centímetros. Después Después de de delinear delinear el margen, necesitaremos necesitaremos dibujar dibujar 4 columnas verticales verticales en el interior interior de de 15 centímetros centímetros de ancho ancho cada una y con una una separación separación de 0.5 centímetros. centímetros.  Anexo archivo archivo con la configuración configuración..

 Arreglo para acomodar los paneles

 

Después de marcar el cristal lo colocaremos aparte en un sitio seguro pues ahora necesitaremos necesita remos espacio espacio sobre sobre nuestra nuestra mesa de trabajo para para soldar la primera de de cuatro hileras de 9 celdas solares cada hilera. Como medida de seguridad, debes llevar puestos lentes protectores para evitar que el humo de de soldadur soldadura a y hasta pequ pequeñas eñas partícu partículas las muy calie calientes ntes de de la misma dañen dañen tus ojos. También tu área 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 las imagenes 4, 5 y 6. No olvidemos poner primero liquido para soldar  (flux) en los 6 cuadrados de los polos positivos, de lo contrario la soldadura no va a funcionar.

 

Imagen 5

Imagen Imag en 6. Polos Polos positivo positivos s después después de soldar. soldar.

En la figura 5 se se observa observa como los dos cables de la cara azul azul de la celda que que se encuentra encuentr a boca abajo abajo (polos negativo negativos) s) salen en el el lado izquierdo izquierdo de la imagen. Estos cables ya vienen presoldados presoldados y no es necesario necesario reforzarlos reforzarlos con soldadura soldadura a menos menos que vengan ven gan casi sueltos sueltos como como se se muestr muestra a en la la imagen imagen 7 y 8.

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

 

Imagen 8. Polo negativo soldado nuevamente. Ya que tenemos lista la primera celda de la hilera, procedemos a soldar la segunda celda solar, uniendo los cables presoldados que salen de la cara azul de la celda (polos negativos), a los 6 polos positivos de la segunda celda, como se muestra en la imagen 9.

Imagen 9. Soldando 1a y 2a celda.

Este mismo proceso proceso se repite hasta hasta completar completar toda la hilera de de 9 celdas sola solares res (ver  imagen 10). Debemos tener mucho cuidado al manipular las celdas pues estas son muy frágiles frágiles con consi consisten stencia cia crista cristalina lina.. De prefere preferencia ncia debes debes trab trabajar ajar sobr sobre e una superficie lisa, dura y resistente al calor, pues la temperatura del cautín puede quemar  superficies como la madera o el plástico.

 

Imagen 10. Primera hilera de 9 celdas completada.

 Ahora colocaremos colocaremos la primera hilera ya terminada en el área correspondiente correspondiente a la columna de la derecha derecha sobre el cristal de fondo, pero antes antes será necesario necesario poner una pequeña porción de silicón en el reverso de cada celda (área gris) como aparece en la imagen 11.

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

Con mucho cuidado levantamos levantamos la hilera tomándola tomándola por el extremo de la celda número número 9 y colocamos la hilera sobre el cristal de modo que la celda 9 cuyas terminales sobresalientes son las negativas, quede colocada en la parte superior del cristal, según se muestra en la imagen 12. Los polos positivos sobresalientes de la celda 1 quedaran así colocados en la parte inferior del cristal.

 

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

 

Cuando la hilera de celdas solares solares este en posición, presiona presiona suavemente suavemente sobre ellas como se indica indica en la imagen imagen 15 para para que el silicón del reverso reverso de las celdas celdas se adhiera adhiera al cristal de fondo. Recuerda Recuerda que que las celdas celdas solares solares son muy frágiles. Demasiada presion sobre sobre ellas seguramente seguramente las las romperá. romperá.

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

 

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 necesario alternar la orientación orientación de las hileras hileras sobre el fondo del panel panel solar como como se muestra muestra en el 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 dibujo a con contin tinuac uació ión. n. Ver ta tambi mbien en imag imagene enes s 16 16 a 21. 21.

 

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.

 

 Ahora procederemos procederemos a conectar conectar los polos polos negativo negativo y positivo positivo del panel panel solar al cable de de calibre 16. pane 16. detal les 24.cada Importante : Antes cable polos polo s del pVer aneldetalles l solar, sola r, en es imágenes neces necesario ario22 pasar paasar cImportante: ada hilo hilo del cabl cable edeasoldar través travésel de losados dlos os orificios previamente perforados en el frame de aluminio del lado superior del panel como se aprecia aprecia en las las imágenes 23, 25 y 30. 30. Esto es debido debido a que que los hilos del del cable normalme norm almente nte vienen vienen cubie cubiertos rtos con con una capa capa de hule hule que resist resiste e a la intempe intemperie rie y hay que quitar una parte de este recubrimiento en un extremo del cable usando un cutter  para poder poder pasar los hilos hilos del cable a través de los orificios orificios del frame frame de aluminio. aluminio.

 

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.

 

Nota: la colocación del Diodo es algo opcional ya que si se utiliza controlador de carga estos ya tienen la protección de reverso de corriente. La colocación del diodo se realiza como se muestra en la imagen.

Positivo del diodo hacia el panel Solar y Negativo Negativo del Diodo hacia la Batería o Controlador de Carga.

 

Ya que tenemos tenemos los hilos del cable cable soldados soldados al panel solar, solar, procedemos procedemos a colocar  colocar  silicón transparente transparente en toda la orilla del cristal cristal inferior del panel panel solar como se ve en la imagen 25. 25. Debemos tener cuidado cuidado de de agregar agregar el silicón necesario a la superficie superficie del cristal, cris tal, calcu calculand lando o que el silicón silicón agregado agregado sea del mismo mismo grues grueso o de los los hilos hilos del c cabl able e para que podamos hacer un sellado completo.

Imagen Imag en 25. 25. Colocac Colocación ión de silicón silicón en al orilla orilla de la base base del del panel panel solar solar..

 

Con mucho cuidado colocamos el cristal superior del panel sobre las celdas solares en el cristal inferior de modo que queden alineados los 2 cristales (imagen 26). Suavemen Suav emente te presio presionamo namos s las orill orillas as del del cristal cristal super superior ior para para que que el silicón silicón haga haga contacto uniforme.

 

Imagen Imag en 26. Colocac Colocación ión del crista cristall superior superior del panel panel solar. solar.

Nota: se recomienda utilizar lágrimas de silicón como separadorr de los vidrios, para lograr una separación separado separación uniforme, se puede puede colocar una en cada esquina.

Inmediatamen Inmediat amente te después después colocare colocaremos mos los los frames frames de alumi aluminio nio blanc blanco o previam previamente ente cortados en ángulo de 45 grados de forma que protejan protejan los los bordes bordes del panel solar. Imágene Imág enes s 27 y 28. 28. Para manten mantener er los frames frames en su posición posición es nec necesar esario io aplicar aplicar silicón silicón en sus bordes superior e inferior como se muestra en la imagen 28, 32 y 33. Primero aplicar en el borde superior superior como se se ve en la imagen imagen 27. Dejamos Dejamos secar 12 horas horas antes de rotar el panel para aplicar en el borde inferior del frame de aluminio.

 

Imagen 30. La salida salida del cable debe debe estar sellada c con on silicón.

Imagen Imag en 31. Vuelta Vuelta a unir unir la protecci protección ón del cable cable con con silicón. silicón.

 

Imagen Imag en 32 y 33. Aplicac Aplicación ión de silicón silicón en ambos ambos bordes bordes de de los frames frames de alumini aluminio. o.

 

Debemos revisar cuidadosamente que el panel sea impermeable antes de comenzar a utilizarlo, ya que el agua y la humedad dañan las celdas solares y el cable de cobre. Para probar Para probar el el funci funciona onamie mient nto o del panel panel solar solar,, hay que que col coloca ocarl rlo o lo más posi posible ble en en ángulo ángu lo de 90 grados grados respec respecto to a los rayos rayos solares solares.. Con un multimet multimetro ro conecta conectado do al extremo opuesto del panel solar (imagen 34) medimos el amperaje y voltaje. Un panel solar bien construido nos proporcionara una potencia de 60 watts promedio. El wattaje se obtiene obtiene multiplicando multiplicando el amperaje por el voltaje. voltaje. Ver imágenes 35, 36 y 37.

Imagen 34. Extremo opuesto del cable del panel solar.

Imagen 34. Extremo opuesto del cable del panel solar.

 

Imagen 36. Amperaje del panel: 3.08 amps.

Imagen 37. Voltaje del panel: 19.54 volts.

Conexión Conex ión de pane paneles les sol solares ares e en n para paralelo lelo Un solo panel solar solar no nos sirve sirve de mucho para para proveer proveer a una casa de energía energía eléctric eléc trica. a. Por tanto, tanto, es necesar necesario io armar armar más paneles paneles y conect conectarlo arlos s en paralelo paralelo aumenta aume ntando ndo así el amper amperaje aje y el el wataj wataje e total total del sistema sistema de energí energía a sola solar. r. El El volta voltaje je total tot al del del sist sistem ema a perma permanec necer erá á ig igual ual,, entr entre e los los 15 watts watts.. La intenc intenció ión n de cone conect ctar ar llos os paneles en paralelo paralelo es porque porque los inversores inversores solares que se conectan conectan entre los los paneles y la red red eléctr eléctric ica a vi viene enen n por por segur segurida idad d confi configu gurad rados os de de fábric fábrica a para para mane manejar jar baj bajos os voltajes.

 

En el dibujo dibujo de arriba arriba se muestra muestra un pequeñ pequeño o sistema sistema de energí energía a solar solar compuesto compuesto por  por  4 paneles solares de 60 watts watts cada uno uno conectados conectados en paralelo paralelo a una caja de conexio cone xiones. nes. El watta wattaje je máximo máximo total total de este este sistema sistema será de 240 watts watts que que se obtien obtienen en de multiplicar multiplicar 60 wats de cada panel panel x 4. En términos de corriente corriente y voltaje, el wattjae

 

se obtiene obtiene de la la siguiente siguiente manera: manera: 4 amperes máximo por panel panel x 4 (conectados (conectados en en paralelo) = 16 amperes amperes x 15 watts watts promedio por panel panel = 240 240 watts. watts. La caja caja de conex conexion iones es junto junto con con las las barra barras s para para ancla anclarr los los cabl cables es de de los los p pane aneles les solares los puedes puedes consegui conseguirr en una tienda tienda de materiales materiales eléctricos eléctricos de tu localidad. localidad. Puede ser necesario necesario cortar cortar la barra barra de tierra con una segueta para adaptarla adaptarla al tamaño tamaño de la caja de conexiones. Finalmente, de la caja caja de conexiones conexiones requeriremos requeriremos sacar sacar un cable calibre calibre 8 AWG hacia un inversor inversor de 250 250 watts watts para interco interconexi nexión ón a la red eléctric eléctrica. a. Estos Estos inversor inversores es s solar olares es pueden conectarse conectarse directamente directamente a cualquier cualquier toma de corriente corriente en en el interior interior de tu casa casa o negocio. Si requ requier ieres es más de 250 250 watts watts de energ energía ía eléctr eléctrica ica para para tu casa casa,, pue puede des s arm armar ar vario varios s pequeños pequeño s sistemas sistemas de energía solar como como este hasta completar completar el total necesario necesario de acuerdo acue rdo a tu consumo consumo mensual mensual de de energía energía eléctric eléctrica. a. La ventaj ventaja a de tener tener vario varios s sistemas sistemas de de energí energía a eléctric eléctrica a en lugar lugar de uno uno solo solo es que que en caso de fallar un componente esto solo afectara a un sistema en particular y no a todo un gran sistema.