lunes, 18 de mayo de 2015

KIT SOLAR PARA FAROLA DE CALLE EN ZAMORA

Arcos de la Polvorosa es un municipio de Zamora.
Se encuentra situado cerca de la confluencia de los ríos Esla y Órbio. Tiene aproximadamente 250 habitantes.
Aunque la única localidad del municipio dispone ya de una buena iluminación de calle nocturna, quieren hacer una prueba de iluminación solar en algunos lugares alejados del centro urbano.
Para la prueba se va a utilizar un KIT SOLAR CAPTUS SOLAR para iluminación de calle, una farola de calle que está formada por:
  • Placa solar de 40W
  • Batería sellada de ácido de plomo de 18Ah
  • Foco a LEDs de 10W
  • Regulador de carga para farola de calle
  • Caja que contiene la controladora, los fusibles y las conexiones, y que lleva de manera externa un voltímetro con su interruptor y un piloto luminoso que indica si hay corriente de salida o no.
  • Timer programado a 6 horas aproximadamente.
  • Sensor de movimiento.



En la siguiente imagen esta marcado que es cada componente.

La funcionalidad del KIT, es decir, la manera en que opera, es la siguiente:
Durante el día la placa solar carga la batería. Cuando se hace de noche la luz se enciende y permanece abierta durante 6 horas aproximadamente. Cuando ha pasado este tiempo se apaga y vuelve a encenderse durante 1 minuto cada vez que se detecta movimiento.
Los indicadores que hay encima de la caja tienen la siguiente función:
El testigo luminoso de color esta encendido cuando el controlador envía corriente a la luz de salida
El voltímetro nos indica los voltios que tiene la batería. Se activa cuando el interruptor está en posición ON. Mejor activarlo solo cuando se quiere saber el nivel de la batería, ya que tiene un consumo que nos podemos ahorrar cuando no es necesario.

Rendimiento del KIT. Datos técnicos.
El consumo aproximado de una noche está entre 70 y 80W.
La producción de energía un día soleado de invierno es alrededor de 120W, es decir, se consume unas 2/3 partes de lo que se produce.
Normalmente la batería va a trabajar con una profundidad de descarga de un 30%, ya va a tener reserva para la noche de un día sin sol después de que los días anteriores hayan sido soleados.
El regulador de carga corta la luz de salida aproximadamente a 11,5V. Si la batería se descarga totalmente va a necesitar dos días seguidos de sol para volver a cargarse completamente.
El voltaje de la batería después de una noche de luz (antes de empezar a hacer uso de la batería la misma estaba cargada al 100%) es el siguiente:

Aunque no es exacto, la siguiente tabla da una idea del nivel de carga de una batería en función del voltaje:
  • 100% => 13.00v
  • 90% => 12.90v
  • 80% => 12.75v
  • 70% => 12.60v
  • 60% => 12.50v
  • 50% => 12.40v
  • 40% => 12.20v
  • 30% => 12.10v
  • 20% => 12.00v
  • 10% => 11.80v
  • 0% => 11.60v

 Por lo que respecta la vida estimada de la batería tenemos que la curva de carga teórica de una batería de ese tipo es la siguiente:
Así pues, si el uso es el que hemos previsto, va a ser aproximadamente de entre 700 y 800 ciclos.

Instalación del KIT SOLAR
Primero fijar los componentes. Se puede empezar por la placa solar.
Fijar la misma en un ángulo de 55-60º orientadas hacia el sur, en un lugar que le dé el sol todo el día, libre de sombras.
Si hace falta que el cable sea más largo añadir cable de 4 mm de sección por alguno de los sitios en que ahora hay un empalme. Si es demasiado largo se puede cortar un trozo de cable.

No se debe de cambiar la polaridad, podría resultar en un daño irreversible.
Cuando se finalice esta operación sellar los empalmes. P.e., se pueden recubrir con un poco de silicona y después envolver con cinta aislante vulcanizada.
Después hay que fijar la batería y la caja de conexiones. Ambas tienen que estar a cubierto de la intemperie.

A continuación se puede fijar el timer y el sensor de movimiento.
Estos dos componentes tienen que estar conectados de la manera que se muestra en la imagen siguiente:

Se pueden utilizar cables de alargo si hace falta.
El timer puede estar dentro de una caja pero la parte del sensor que detecta el movimiento tiene que estar en el exterior. La parte de los controles tienen que estar abajo, para proteger esta parte tanto como sea posible a la exposición directa al agua.
Por último el foco fijarlo en el sitio que se crea más adecuado.

Como unir los componentes
Primero conectar la caja con la batería. Positivo con positivo y negativo con negativo, no invertir la polaridad. Una vez hecho eso fijar la conexión.
Después conectar los otros componentes tal y como se muestra en la siguientes imagenes:
  1. Conectar el gadget (timer, sensor de movimiento y conexiones) con la caja de conexiones.
  2. Conectar el foco con la salida del gadget
  3. Por último, conectar la placa solar con la caja de conexiones.

Cuidado ! En horas de sol no dejar nunca conectada la placa solar a la caja sin que la batería esté conectada.

Algunos detalles técnicos
El regulador de carga que lleva este KIT es un OLYS STC10.
Las características principales de este regulador son las siguientes:
  • Tecnología de carga: PWM.
  • Tensión de la batería: 12/24 V.
  • Corriente de carga: 10 A.
  • Tensión Solar máxima: 34 V.
  • Tensión de flotación: 13.6V/27.2V.
  • Desconexión por baja tensión: 11.0/22.0V.
  • Reconexión por baja tensión: 12.6V/25.2V.
  • Dimensiones: 123x76x40.4 mm.

En el siguiente enlace hay instrucciones para su uso:

Sobre el sensor de movimiento
El sensor de movimiento que lleva este funciona por infrarrojos y tiene el siguiente alcance:
En la parte de abajo lleva tres controles que permiten ajustar funcionamiento: día/noche, tiempo de encendido, y sensibilidad.

Valores que puede tomar cada control:
  • Tiempo: entre 8 y 120 segundos
  • Distancia: entre 3 y 12 metros
  • Luz: entre 5LUX y 20LUX (noche / día)
El aspecto de las farolas solares una vez instaladas es el siguiente:





Notas:
En el diseño de este KIT solar para iluminación han colaborado Felipe Velasco Fernandez y TECSOL24H.
En el siguiente link se explica otra aplicación de CAPTUS SOLAR para FAROLAS SOLARES DE CALLE:

sábado, 2 de mayo de 2015

KIT SOLAR PARA PUESTO FORESTAL


En este post explicamos como es y como instalar un KIT SOLAR para un puesto de vigilancia forestal, principalmente para que las comunicaciones puedan tener electricidad a 220V.

El KIT está compuesto por una placa solar de 50W, un regulador de carga de 10A, una batería de gel de 40Ah, un inversor a 220V de 500W de potencia, y una caja de PVC para contener el controlador y las conexiones.



Recomendaciones para instalar y usar este KIT SOLAR.

Colocar la placa solar orientada al sur, en un ángulo de aproximadamente 60 grados para aprovechar mejor el sol de invierno. La placa solar tiene que estar libre de sombras.

Colocar la batería en un lugar aireado y protegido del agua.

La caja de conexiones y el inversor a cubierto.

Una vez fijados los componentes anteriores,  hay que seguir los siguientes pasos para conectar los mismos.

Primero conectar la caja con la batería. No invertir la polaridad, se podría quemar el controlador.



Después conectar la placa solar mediante las clavijas MC4 que hay al efecto.



Por último, conectar el inversor con la batería.



La caja de conexiones lleva en la parte superior un voltímetro para sabaer el estado de carga de la batería, que se enciende/apaga mediante el interruptor que hay al lado del mismo.



El regulador de carga tiene una salida de luz, y se puede configurar para programar más de 30 funciones.



En el siguiente link se encuentran unas instrucciones para configurarlo:


jueves, 30 de abril de 2015

KIT SOLAR PARA FAROLA DE CALLE EN CAMPING PARDINES, RIBES, GIRONA

¿Cómo tener una buena farola solar de calle al mejor precio posible?

Voy a explicar en este post una experiencia preparando una farola solar de calle utilizando un KIT solar de TECSOL24H.

Un KIT solar está formado básicamente por cuatro componentes y las conexiones entre ellos.

Los componentes generales son: una placa solar, un regulador de carga, una batería y la luz.La luz puede ser un punto de luz o varios puntos, que pueden tener la misma o distinta funcionalidad.

En el ejemplo que explicamos aquí hemos utilizado:
  • Una placa solar de 20W
  • Una batería de 60Ah
  • Un controlador de 10A, con sensor crepuscular incorporado
  • Un foco con una bombilla de 2W
  • Un foco de 4W y un foco de 10W, controlados ambos por un sensor de movimiento


Este KIT se ha preparado para el camping Pardines, ubicado en el Pirineo Catalán, a 1200 metros de altitud, entre los valles de Ribes de Freser  y Núria,  con el objetivo  de evaluar si las prestaciones del KIT serian las adecuadas a sus necesidades.





La prueba la hemos realizado en colaboración con Jordi Marsinyach Montfort, Ingeniero de Telecomunicaciones.

Obviamente, uno de los criterios más importantes para tomar la decisión de si instalar o no este tipo de iluminación es, si la cantidad de luz que pueden proporcionar este tipo de farolas es suficiente para las necesidades del camping, y la resistencia ante condiciones climáticas difíciles, es decir, días sin sol.

Otro criterio no menos importante es el coste que tienen este tipo de sistemas, no tan solo de instalación sino de mantenimiento.

Y por último, hay que tener en cuenta también la facilidad de instalación, facilidad de reparación, posibilidad de ampliación, robustez y durabilidad de los elementos del KIT.

La familia CAPTUS SOLAR de TECSOL24H cumple bien estas últimas características, y ofrece gran flexibilidad para diseñar KITS específicos adaptados a cada necesidad concreta.

Al tener esa flexibilidad, es posible preparar KITS solares con un amplio espectro de capacidades y reserva de potencia para dar luz incluso toda una semana sin sol.

El quit de la cuestión es pues obtener las prestaciones deseadas a un precio razonable, o por lo menos, al mejor precio posible.

Vamos a repasar un poco las funcionalidades que vamos a tener con los focos utilizados en la prueba:


El foco de 2W va a dar luz toda la noche.

Los focos de 4W y 10W van a encenderse aproximadamente un minuto cada vez que se detecte movimiento.

Estimamos  de esta forma qué el consumo de una noche de invierno va a ser alrededor de 30W.
La placa solar nos va a proporcionar un día de invierno aproximadamente 60W.

Es decir, en un día de sol en invierno, vamos a producir el doble de energía que la consumida.

Con este consumo diario, la batería de 60Ah nos va a dar una reserva holgada para una semana de luz  sin ningún día de sol.

Si este fuese el comportamiento normal, un día de sol seguido de cinco días nublados, la batería estaría muy castigada, pero este comportamiento es extremo y lo normal va a ser recargar totalmente la batería después del consumo de una noche.

Hablamos de las baterías porque las baterías son el consumible más importante a tener en cuenta en el mantenimiento de un KIT solar. Si queremos optimizar el coste de los KITs hay que ser muy cuidadoso con este componente.

Para la prueba se va a utilizar una batería de coche usada. Si hablamos de las baterías más usuales, las baterías selladas de acido de plomo, creemos que es posible que una batería de coche usada tenga una vida útil superior a una batería específica para solar nueva. Si más no el coste de los elementos de la prueba va a ser más bajo y haremos debate sobre este aspecto.

Las baterías tienen una vida aproximada que podemos estimar en función de la curva de carga que nos proporciona el fabricante de la batería.

Ejemplo de curva de carga:


En este ejemplo vemos que si la profundidad habitual de descarga es inferior al 20%, la batería puede dar más de 1200 ciclos.

Una batería nueva de 7Ah va a tener una profundidad de descarga diaria de aproximadamente el 50%, es decir, vida estimada 600 ciclos.

Una batería usada de 100Ah, con una capacidad estimada actual de 30Ah, va a tener una profundidad de descarga diaria de un 10%, es decir, vida estimada, más de 1200 ciclos.

Midiendo capacidad actual de baterías con una herramienta del tipo MST ART600 nos da para una batería usada de 60Ah un CCA (“Cold cranking amps” o corriente de arranque en frio) de 472 y para una batería nueva de 12Ah un CCA de 210.


Es posible pues que nos de más prestaciones una batería de coste 0 que una batería nueva con un coste superior a 50€.

Cualquier comentario sobre este aspecto será apreciado, ya que si bien las experiencias que hemos tenido nos confirman estos supuestos nos queda mucho por conocer.

Ahora mismo la farola solar esta ya instalada y se están evaluando prestaciones y funcionalidades.



Después de los primeros días la cantidad de luz que proporcionan la bombilla pequeña de 2W encendida toda la noche y la bombilla de 4W que se enciende cuando hay movimiento se consideran suficientes.


Este aspecto es muy importante ya que condiciona en gran medida el dimensionamiento y por tanto el coste del KIT.

No obstante, para tener resultados definitivos hace falta hay que hacer pruebas durante un periodo largo de tiempo y sobretodo ver el rendimiento de la batería y la placa solar.

Cuando tengamos los resultados finales de la prueba añadiremos los mismos en este post.


viernes, 24 de abril de 2015

KIT SOLAR ILUMINACIÓN EN BURKINA FASO (AFRICA)

Multillum, en Vilanova i la Geltrú, y TECSOL24H, han preparado un prototipo de KIT SOLAR ILUMINACIÓN (modelo CAPTUS SOLAR) para una ONG que opera en Burkina Faso, en el África Occidental.


El objetivo es tener un KIT robusto, muy fácil de instalar, flexible y a un coste muy económico.

El prototipo se utilizará con tres bombillas MR16 de 12V 3W cada una, de interior, pero se quiere tener la posibilidad de variar esta configuración utilizando más o menos cantidad de bombillas de interior y también focos de exterior.

Asimismo se quiere tener la posibilidad de utilizar la batería que esté más a mano en cada momento.

El destinatario de este prototipo de KIT es la Asociación AJUDA’M A VIURE, que se constituyo en el año 2009 con el objetivo de colaborar en proyectos solidarios con la ONG burkinesa SAEV (Solidarite Aux Enfants Vulnerables), ubicada en Guiba, uno de los departamentos de Zoundeweogo, en la región centro sur de Burkina, a unos 80 Kms. De la capital Ouagadougu.



Inicialmente las actividades estaban relacionadas con el mantenimiento de un orfanato con centro médico, y posteriormente se extendieron a preparar infraestructuras para tener autoabastecimiento de agua, comida, etc, e intentar que el proyecto fuera sostenible.

El KIT estará compuesto por los siguientes elementos.

Una placa solar de 12V 20W, de dimensiones aproximadas 50x33x3 cms.



La caja que contiene la electrónica, un fusible entre la electrónica y la batería, y las conexiones entre todos los componentes, de manera que instalar inicialmente los mismos o reemplazarlos posteriormente sea  fácil.



Una batería sellada de ácido de plomo de 12V, tipo de coche



La finalidad es evitar el transporte de baterías desde España y conseguir una batería usada de coche.

Por último, tres bombillas MR16 a LEDs, de 12V 3W cada una, con interruptor.



Las partes consumiblse del KIT, batería y bombillas, son pués fáciles de obtener en destino, de conectar con el KIT y de bajo coste.

Se estima que las bombillas se van a utilizar unas 3 horas al día. Tenemos pues un consumo estimado de 30W al día.

La placa solar nos va a dar en días de sol más de 100W.

La batería usada de coche, si suponemos que va a estar a un 20% de su capacidad, nos puede almacenar (p.e. batería de 100Ah) 400W, es decir, vamos a utilizar diariamente menos de un 10% de su capacidad actual. Prácticamente la batería estará en flotación cuando se use normalmente.

En caso de días de lluvia, esta misma batería nos va a dar luz una semana seguida en días lluviosos.

En cualquier caso, estas son las estimaciones, después de un periodo de experimentación podremos hacer una valoración real del resultado de este diseño.

Posiblemente la principal dificultad para la instalación es fijar adecuadamente los componentes visibles a efectos de hacer más difícil su hurto. En el siguiente post hay un ejemplo de instalaciones de este tipo en África.


sábado, 7 de marzo de 2015

RECOMENDACIONES PARA EMPEZAR A UTILIZAR LA LUZ SOLAR DE SEGURIDAD DP4000

La luz solar de seguridad DP4000,  uno de los productos solares de la tienda TECSOL24H, es una de las más potentes lámparas solares de seguridad que se pueden encontrar en el mercado.


Sus ochenta superbrillantes LEDs dan una potencia aproximada de 210 lumens e iluminan perfectamente un área de 5 m2.

En la siguiente figura puede verse el espectrograma de la luz:


El sensor de movimiento que lleva esta lámpara cubre un ángulo de 180º y tiene un alcance de hasta 15 metros.  La siguiente figura muestra estas características:


Tiene un interruptor de funcionamiento con el que se pueden seleccionar 3 estados:
  •           Apagado
  •          Test, siempre encendido, para comprobar funcionamiento
  •           Automática, se enciende cuando es de noche y se detecta movimiento

Lleva también dos pequeños diales con los que se puede ajustar la sensibilidad del sensor al movimiento y la duración del encendido (desde 8 segundos hasta 3 minutos).

Caso de utilizar la opción de poner el interruptor de modo de funcionamiento en la posición siempre encendido, después de una carga completa la luz estará encendido poco más de dos horas.

En la siguiente dos fichas en ingles pueden encontrarse todos los datos y características de esta lámpara solar de seguridad (vea el contenido de las mismas utilizando zoom):



Para utilizar esta luz de seguridad solo tiene que conectar la placa solar con el cuerpo principal formado por la luz, el sensor de movimiento y la caja que contiene la electrónica y la batería.

Algunas recomendaciones que pueden resultar interesantes antes de empezar a utilizar esta luz solar son:
  • Coloque la placa solar en un lugar en el que le dé el sol todo el día, de cara al sur, libre de sombras, con un ángulo apropiado a la latitud en la que esté ubicado.
  • Evite situar la lámpara de seguridad cerca de aires acondicionados, salidas de calefacción o sistemas de alto voltaje.
  • Evite situar el detector de movimiento en un lugar en el que haya mucho tráfico o movimiento. Esto tendría como consecuencia continuos encendidos innecesarios de la luz y sería perjudicial para la vida de la batería.
  • Por lo menos una vez al año limpie con un trapo suave la superficie de la placa solar.