Sistema de iluminación alimentado por paneles solares (Primera parte)

La idea para esta nota se me ocurrió a través de una consulta real que apareció en un foro. Me parece que un proyecto así es interesante porque a través de él, además de realizar un proyecto ecológico, podemos ir mencionando varios temas, básicos y no tanto, de electricidad y electrónica.

Introducción
La generación de energía eléctrica mediante paneles solares no es una idea nueva. Es especialmente interesante en lugares donde la conexión a la red eléctrica de CA es inexistente o complicada.

A continuación se muestra el diagrama de bloques de un sistema de generación de energía eléctrica a partir de la luz solar.

Los paneles de energía solar convierten la radiación del sol en energía eléctrica. Dado que el sol, obviamente,  no está disponible durante la noche, y que los niveles de radiación que llegan al panel varían (nubes, ángulo del sol sobre el horizonte, etc.), un sistema de energía solar normalmente incluirá baterías para ir acumulando la energía mientras está disponible y entregarla más tarde, incluso durante la noche.

Se necesita un cargador entre el panel y las baterías, que estabilice la tensión de salida del panel, la transforme a otros niveles de tensión si fuera necesario, y cargue las baterías según las necesidades de carga de las mismas. Cada tipo de batería posee requisitos de carga diferentes. No son iguales los requisitos de una batería de plomo y ácido (comunmente usadas en vehículos), que los requisitos de baterías de tecnologías más modernas, como niquel-metal (NiMh) o de litio.

Las baterías entregan una tensión de corriente continua (CC). Dado que la mayoría de las aplicaciones (iluminación, radio o TV, computadora, etc.) requieren tensión alterna, se requiere un inversor para generarla.

Claro que no siempre es así. Infinidad de dispositivos pueden ser alimentados directamente con CC, lo que simplifica el diseño y lo hace más eficiente (la conversión de CC a CA lleva implícita pérdidas de energía, además del costo y la complejidad de los circuitos adicionales).

En el campo de la iluminación, la aparición de luces LED blancas de gran tamaño ayuda también a adoptar esta solución basada en paneles solares, sin necesitar un inversor. Comentaremos más sobre esto en próximas entregas.

Por último, la disponibilidad y la eficiencia de los paneles de energía solar están en constante aumento, mientras que su costo disminuye. Y por otra parte, el costo de la energía eléctrica tradicional está en aumento, por la creciente escasez de petróleo, por lo que la fuentes de energía alternativas, además de sus ventajas intrínsecas, son cada vez más competitivas desde el punto de vista económico.

Continuará