Aquí te enseñaremos 5 paneles solares caseros de bricolaje, todos con funcionalidad comprobada y rigurosidad científica respaldada que tú mismo puedes construir con herramientas básicas y materiales de fácil acceso ¡Empecemos!
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Si necesitas detalles adicionales sobre los proyectos, a lo largo de este artículo explicaremos uno por uno el funcionamiento y proceso de construcción:
Panel solar termoeléctrico de caja y lente
Un conocido fenómeno de la física llamando efecto Peltier, establece que si una corriente eléctrica pasa a través de dos metales de diferente naturaleza y en una sola dirección entonces uno de ellos aumentará su temperatura mientras que otro la reducirá. El proceso inverso a este fenómeno se llama efecto Seebeck y esto es lo interesante, porque si logramos hacer fluir calor entre dos metales en una sola dirección podemos producir corriente eléctrica útil para aprovechar.
Y aquel flujo de energía lo podemos lograr con una lente Fresnel de un televisor viejo que concentra la radiación solar hacia una caja que contiene un par de placas Peltier que se utilizaban antaño para enfriar la CPU de computadoras junto con un medio refrigerante como agua que recibirá dicho calor. Dependiendo de la cantidad de placas Peltier que agreguemos a nuestro panel de caja podremos producir suficiente voltaje para cargar dispositivos pequeños como teléfonos móviles y otros Gadgets, o incluso laptop si lo hacemos más grande.
Como el núcleo de este proyecto reside en las propiedades termoeléctricas de las placas Peltier, si no tienes ninguno de estos dispositivos en casa puedes encontrar varias unidades de estos en plataformas digitales o tiendas de electrónicas no muy caros. El resto de materiales pueden conseguirse fácilmente reciclando.
La mayoría de las medidas del panel termoeléctrico pueden improvisarse pero si necesitas datos exactos, en este enlace te redirigiré a un artículo de mi blog que explica el proceso de construcción de forma más estructurada.
Panel termoeléctrico paso a paso
Para fabricar el panel solar debes empezar recortando una lámina de aluminio en forma de cruz ancha verticalmente y angosta horizontalmente. En el centro de la figura de aluminio haremos un corte rectangular del tamaño de todas las placas Peltier que pongas reunida. Luego, vamos a doblar la figura para formar una especie de caja que fijaremos con cinta de aluminio.
De forma aparte, vamos a construir una caja de madera un poco más grande que la caja de aluminio que hicimos dibujando unos rectángulos sobre una plancha de madera contrachapada, recortándolos con una sierra y apilándolos para formar una caja con ayuda de un taladro, tornillos y un par de soportes de repisa pequeños. En una de las caras de la caja también tendremos que cortarle una ventana del tamaño de las placas Peltier apiladas. Para el techo, en lugar de soportes, colocaremos bisagras pequeñas para que podamos abrir y cerrarla cuando queramos.
Como último paso, debemos crear el contenedor refrigerante y unirlo con el generador termoeléctrico de placas Peltier. Para ello, conseguimos un recipiente hermético de plástico tipo fiambrera y repetimos una vez más el fabricarle una ventana del tamaño de los Peltiers apilados. Sobre una chapa de aluminio más gruesa que la lámina, tipo de una caja de galletas, y más grande que el tamaño de la ventana, vamos a pintarlo de negro mate por ambos lados y a pegarlo desde adentro del recipiente hermético con silicona de alta temperatura. Una vez seco, llegó la hora de fijar definitivamente las placas Peltier en la chapa de aluminio desde afuera del recipiente con más silicona de alta temperatura y luego unir todos los cables para empalmarlos al final a un conector USB hembra.
Panel solar resultante
Con esto hecho, solo resta colocar el recipiente hermético con las placas Peltier en la caja de madera seguido de la caja de aluminio, fijar ambas con un poco de cartón y cerrar la caja. Ahora ya puedes llevar tu panel solar termoeléctrico al jardín, llenar el recipiente hermético con agua y con la ayuda de una lente aumento grande, como de un televisor, concentrar la radiación al interior de la caja. Observarás que al conectar cualquier dispositivo al conector hembra este comenzará a cargarse. Para no estar sosteniendo el lente todo el tiempo, puede construir un soporte con un tendedero o tabla de planchar vieja.
Cocina solar con antena parabólica
Similar al proyecto anterior, donde concentramos los rayos del sol con un lente de aumento al interior del panel termoeléctrico, podemos también concentrar la radiación solar a un punto con la ayuda de un espejo parabólico para fabricar una cocina portátil capaz de hervir agua, freír salchichas o cocinar ollas con guisos de fideos o pucheros. Y lo mejor de todo es que para hacerlo, no debemos precisar más que de una antena satelital de un tamaño aceptable y un poco de imaginación.
Métodos para crear un espejo parabólico
Para convertirlo en un espejo parabólico tenemos tres métodos distintos disponibles. El primero de ellos consta en lustrar la antena lo suficiente hasta hacerla brillar para formar así un pseudo-espejo. Para ello, hágale un tratamiento previo a la antena, limpiándole la suciedad y lijándola todo lo que pueda para que quede una superficie cóncava lo más lisa posible. Por último, con la ayuda de un cepillo eléctrico, lustrarla bien el interior hasta que pueda visualizar su rostro. El segundo método, un poco menos laborioso pero más costoso consta en pegarle varias tiras de cinta de papel aluminio a la antena parabólica luego de realizarle el tratamiento previo y así alcanzar un reflejo cóncavo más eficiente.
Por último, el tercer método consta de cubrir toda la superficie de la antena con espejos planos individuales. Para hacer esto puedes conseguir una esfera de discoteca y quitarle los espejitos uno por uno o fabricarlos con un espejo grande. Para este último caso, toma un molde rectangular que se pueda curvar y haz marcas horizontales y verticales con marcador sobre el espejo. Con un cortador de vidrio, vas a volver a hacer las marcas siguiendo los patrones anteriores para obtener así todos los espejitos que necesitas. Sobre la antena parabólica ya limpiada y lijada, vamos a marcar también con el molde y marcador las líneas horizontales y verticales. Y ahora solo resta pegar los espejos en los cuadrados formados con masilla de silicona uno a uno. Este es el método más laborioso para fabricar la cocina solar, pero con los mejores resultados.
Toques finales para la cocina solar
Independientemente del método que escojas, una vez obtenido el espejo parabólico ahora debes llevarlo al jardín y apoyarlo sobre una pared o con un soporte propio que tú mismo puedes hacer con un par de varillas de metal adicionales, una superficie de madera y tornillos. Orienta el plato parabólico mirando al sol y en un ángulo tal que el punto focal reflejado donde se concentra toda la radiación apunte al alimentador de bocina. Con un trozo de papel o madera verifica el poder irradiante del plato y con esto hecho, ya puedes empezar a cocinar.
Puedes acondicionar tu cocina como gustes colocando una rejilla unida a un soporte para colocarlo en el LNB de la antena o una mesada de cristal. Ahora ya puedes hervir agua, ebullir pucheros o rostizar todas las carnes que quieras en unos cuantos minutos. No olvides usar lentes de sol para no perjudicar tu vista con el reflejo solar concentrado durante la cocción de tus alimentos.
Personalmente no hemos probado este proyecto, pero si construimos una cocina solar alternativa de caja y espejos. En este enlace te redirigiré a un artículo de mi blog que explica el proceso de construcción de forma más estructurada.
Calentador solar de piscina con manguera negra
Disfrutar de una piscina con una temperatura de agua agradable puede ser algo complicado en los días fríos de verano o durante el otoño y primavera. Sin embargo, eso puede dejar de ser un problema con este panel calentador solar de piscina. Los climatizadores de piscina comerciales suelen ser costosos o de difícil acceso, pero si dispones de una bomba sumergible, una manguera negra de polietileno y un poco de sol puedes fabricarte uno mucho más barato.
Para funcionar, la bomba sumergible impulsa el agua dentro de la piscina a un panel con una manguera negra enrollada, esta se calienta por la radiación del sol e intercambia calor con el agua que circula para finalmente regresar a la piscina consiguiendo aclimatarla en cuestión de minutos. Dependiendo del tamaño de la piscina se pueden necesitar rollos de mangueras más grandes o varios paneles solares caseros conectados en serie para conseguir la temperatura deseada, y si se hace todo bien se puede calentar el agua a temperaturas de hasta 50°C.
La mayoría de las medidas del calentador solar de piscina pueden improvisarse pero si necesitas datos exactos, en este enlace te redirigiré a un artículo de mi blog que explica el proceso de construcción de forma más estructurada.
Calentador solar de piscina paso a paso
Si esto te interesa, empieza por conseguir una superficie donde se enrollará la manguera. la configuraciones pueden ser tablas de madera con un rollo sostenido con clavos, cruces de dos tirantes con un rollo sostenido con abrazaderas en “U” y tornillos o formas más complejas como un panel completo construido a la medida suficiente para albergar gran cantidad de rollo de manguera sostenido con precintos y pintado de negro para retener más calor.
Dependiendo del empeño que le quieras poner, elige el método que quieras. Lo que no debes olvidar, sin embargo, es que necesitarás mucha paciencia al enrollar toda la manguera comenzando desde el centro hacia la periferia y agregando cualquiera de los soportes dichos por cada giro conseguido. Cuando finalmente obtengas un rollo de un tamaño considerable, lo siguiente es cubrirlo todo con una lona o una lámina de plexiglás para evitar que la temperatura del entorno modifique el rendimiento final.
Con esto hecho, solo resta unir el inicio y el final del rollo de manguera negra a otras más convencionales de jardín con un adaptador o abrazaderas de tubo. Llevamos ambas mangueras a la piscina, una de ellas la conectamos a la bomba sumergible, encendemos la bomba y listo: Tenemos nuestro calentador de agua solar funcionando para climatizar nuestra piscina. Puedes dejar el sistema funcionando con antelación antes de meterte al agua o utilizar un temporizador para que el sistema de panel o paneles solares caseros y bomba se encienda en momentos concretos del día sin tener que esperar con antelación o para ahorrar energía.
Calefactor solar con latas de gaseosa
Sin embargo, la climatización no tiene porque limitarse solo al agua. Con un poco de creatividad se pueden crear paneles solares caseros que calienten habitaciones y hasta residencias completas. y al igual que con el calentador de piscina, no es necesario comprar costosos calefactores comerciales para este fin, ya que podemos mantener acogedora nuestra casa durante el invierno tan solo aprovechando unas cuantas latas de gaseosa recicladas, pintura negra y un poco de madera.
Este calefactor solar con latas de aluminio está inspirado en los muros trombe, un tipo de arquitectura bioclimática donde las diferencias de densidades entre el aire caliente y aire frio causado por la radiación solar que incide sobre este provoca corrientes de calor que fluyen en una sola dirección.
La mayoría de las medidas del calefactor solar con latas pueden improvisarse pero si necesitas datos exactos, en este enlace te redirigiré a un artículo de mi blog que explica el proceso de construcción de forma más estructurada.
Calefactor solar paso a paso
Para construirlo, primero tendremos que conseguir unas cuantas latas de refresco del mismo tamaño y con la ayuda de un taladro y una broca corona perforaremos la base y el tope de las mismas. Puedes hacer este trabajo también con una lijadora eléctrica. Cuando hayas convertido todas las latas en pequeños tubos metálicos, te tocará ahora diseñar un panel donde colocarlas. Puedes crear uno con el marco de un panel solar roto, la tapa de un baúl, un librero o fabricarlo tú mismo con tirantes de madera y una tabla contrachapada. Cuanto más grande mejor, pero recuerda que te alcancen la cantidad de latas que vas a usar.
Cuando ya tengas el panel listo, vas a ubicar algunas latas en línea para comprobar cuantas necesitarás para cada hilera, dejando libre al menos una lata de distancia entre ambos extremos del panel. Ahora consigue un ventilador de 12V que puedes obtener de un automóvil viejo, de una CPU de computadora o de una impresora 3D y lo vas a colocar en uno de los extremos del panel. La función de este será acelerar el flujo de aire hacia el sitio a calefaccionar y para accionarlo puedes usar baterías o un panel solar diminuto conectado.
Con una broca corona en el taladro hacer un agujero en el costado y con masilla de silicona de alta temperatura pegar el ventilador y, junto con él, un tubo de metal desde afuera para que haga de conector, deja algo de espacio para pasar los cables del ventilador. Si deseas una configuración más potente puedes usar dos ventiladores en lugar de uno.
Ensamble del panel solar casero
En el otro lado del panel, vamos a hacer unos dos o tres agujeros también, pero en lugar de ventilador y tubo colocaremos rejillas de ventilación mirando hacia el exterior. Por aquí es donde entrara el aire. Con lo anterior hecho, vamos a volver a unir las latas y las aseguramos con masilla de silicona y fabricamos tantas hileras como entren dentro del panel. Para mantenerlas estáticas colocaremos dos tirantes de madera en cada extremo de las hileras y con un lápiz marcaremos las circunferencias de las latas. Retiramos las maderas y, de vuelta con la broca corona, agujerearemos las marcas con cuidado para no quebrar los tirantes. Volvemos a colocar las maderas y nos aseguramos que quede todo fijo colocando toda la masilla de silicona que se pueda donde se toca con el panel y con las latas.
Para terminar, pinte todas las latas y la superficie interior con pintura negra mate para que absorba mejor el calor, y con más masilla de silicona péguele una lámina de plexiglás o de vidrio al panel para aislar el interior del entorno. Recomendamos que coloque su calefactor mirando hacia el sur si reside en el hemisferio norte del planeta o al norte si reside en el hemisferio sur para obtener la mayor ganancia solar posible. También puede fijar su panel solar sobre un soporte propio o sobre la misma pared exterior de la casa. Conecte un tubo a la salida del calefactor para levarlo al interior de su casa y encienda el ventilador para comenzar a disfrutar de este sistema de paneles solares caseros capaz de aclimatar una habitación con temperaturas de hasta cuarenta y cinco grados.
Calentador de agua solar con botellas de plástico
Similar al calentador de piscina del puesto tres pero con la posibilidad de destinar el agua para más usos, debido a se construye con tubos de PVC de calidad sanitaria, y con un funcionamiento parecido al calefactor con latas del puesto dos, este proyecto de bricolaje utiliza botellas de plástico y cartones de leche pintados de negro para crear efecto invernadero con la radiación del sol y así retener calor. Como resultado, todo el sistema es capaz de producir suficiente agua caliente para que, con solo un metro cuadrado de panel, se pueda duchar una persona y con temperaturas de agua que alcanzan los 52°C en verano y 38°C en invierno.
Calentador de agua solar paso a paso
Para el proyecto necesitarás tuberías, codos y conectores de PVC junto con un tanque colector de agua, el resto de materiales puedes obtenerlos reciclando. Para construirlo, comienza por cortar las bases de varias botellas de plástico de dos litros transparentes iguales y colócale un cartón de leche de un litro pintado de negro mate en el interior de cada una doblado como si fuera un avión de papel. Una vez hecho eso, comenzar a conectar las botellas en serie hasta lograr el tamaño de panel deseado.
Recuerda que para un metro se necesitan seis botellas y para un metro cuadrado sesenta. Luego, a cada hilera de botellas, se las atravesará con un tubo de dos centímetros de diámetro pintado de negro y se le agregará conectores en “T” en cada extremo para que con trozos más pequeños de tubería se unan todas las hileras de tubos. Todo este trabajo se debe hacer con pegamento para PVC. Para las hileras de los extremos se les agregará un codo y un conector “T” en lados opuestos y se unirán al resto para cerrar el sistema.
El extremo superior derecho del panel recién creado se deberá conectar al fondo de un tanque colector de agua de tamaño a elección con más trozos de tubo, otro codo, un corte con broca corona y un mamparo. Mientras que el extremo inferior izquierdo deberá dar toda la vuelta para depositarse un poco más arriba del tanque con tuberías más largas, dos codos y de nuevo un corte de broca corona y un mamparo al tanque. Con esto hecho, solo resta llenar el tanque de agua y darle tiempo al sistema para que caliente el agua en cuestión de minutos.
Más sobre este sistema
Este proyecto puede expandirse de forma proporcional todo lo que se quiera, agregando más paneles solares caseros de botellas en serie, con tanques más grandes y sistemas de llenado automático de agua y suministro para que sea lo más cómodo posible de utilizar para una residencia regular.
La mayoría de las medidas del calentador de agua solar con botellas pueden improvisarse pero si necesitas datos exactos, en este enlace te redirigiré a un artículo de mi blog que explica el proceso de construcción de forma más estructurada.
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