Iluminación solar para el jardín

Con un pequeño equipo fotovoltaico de bajo costo se puede mantener iluminación nocturna en el jardín sin estar conectados a la red eléctrica ni tener que preocuparse de encender y apagar el circuito.

Utilizo este sistema para iluminar puntos del exterior de la vivienda aunque falle la rede eléctrica. En cada punto de iluminación tengo:

• Una pequeña placa solar portátil monocristalina de 18V-25W.
• Una pequeña batería sellada de 12Ah ó 16Ah.
• Una bombilla LED de 12V-5W. 
• Un controlador/regulador de carga solar 12V/24V (los hay de 10/20/30A).

Costo del conjunto completo para cada punto 100€ +/-

Placa solar

La placa solar portatil monocristalina de18V-25W produce, en condiciones óptimas de sol, en cada hora 25Wh (en 6 horas serían 150Wh). En condiciones óptimas proporciona 1,38Ah durante 6 horas al día que es el promedio diario donde vívo. Es decir en total (8,28Ah/6Hr) lo que implica que el consumo en Ah diario en iluminación no debe superar el total de 8,28Ah

Batería

De acuerdo con las características del fabricante la batería sellada UP12-12 de 12V-12Ah/20HR puede suministrar hasta su completa descarga un total de:

• 12,72Ah en 20hr -> 0,636A durante 20 horas
• 12,0Ah en 10h -> 1,20A durante 10 horas
• 10,4Ah en 5h -> 2,08A durante 5 horas
• 9,48Ah en 3h -> 3,16A durante 3 horas
• 7,38Ah en 1h -> 7,38A durante 1 hora

En la práctica hay que contar con dos limitaciones: Con el suninistro medio diario de la placa solar para recargar la batería (8,28Ah/6Hr) y no apurar la batería cargada más allá del 70% de su capacidad.

Para poner una sola bombilla LED (0,5A) la primera opción puede dar adecuada respuesta. Aplicando limitaciones: 70% de 12,72Ah  = 8,9Ah de posible consumo diario, el cual hay que rebajar a 8,28Ah ante la limitación de recarga solar. 

Bombilla LED 

Una bombilla LED de 12V y 5Wh consume 0,42Ah (Ah=Wh/V -> 5Wh/12V=0,42Ah). Tomando como referencia el límite de la capacidad de recarga solar media diaria de 8,28Ah la bombilla LED podría mantenerse encencida 19,7 horas al día. Es decir que el sistema es mas que suficiente.

Controlador/regulador de carga

El controlador gestiona automáticamente el funcionamiento del conjunto (panel solar, batería y bombilla/s LED), además tiene salidas para cargar el móvil. Regula el voltaje de carga de la batería y la protege evitando una excesiva descarga. De noche funciona como un diodo para que la carga de la batería no vuelva hacia el panel.

Montaje. Pasos a seguir

El controlador funciona con 12 o 24 Voltios. La primera tensión que reciba, sea de la placa solar o de la batería, será la que configure el regulador para 12V o 24V. Conviene conectar primero la batería que será la que marque el voltaje de trabajo del controlador (cable positivo y negativo). Se encenderá la pantalla indicando el estado de carga de la batería. Seguidamente conectar la placa solar y por último la bombilla LED.

Configuración del controlador de carga

Debajo del display hay 3 botones (de izquierda a derecha): Menú, (+) subir el valor seleccionado y (-) bajar valor seleccionado; este último botón también vale para encender y apagar la bombilla (la carga).

Presionando repetidamente el primer botón "Menú" la pantalla va presentando sucesivamente 5 interfaces. Para configurar un interfaz hay que seleccionarlo con el botón Menú y mantenerlo presionado hasta que parpadee, después bajar o subir el valor con los otros dos botones situados a la derecha. Esperar a que deje de parpadear y queda programado.

1. Menú principal.
2. Float voltage (voltaje de flotación). Nivel de tensión de carga para la batería (ajustable 12.7V a 15V). Al alcanzar la batería la tensión fijada el controlador corta la carga.  
3. Dischange reconnect (voltaje de reconexión). El controlador carga la batería cuando su voltaje es inferior al programado aquí.
4. Dischange stop (voltaje de desconexión). El regulador desconecta la bombilla cuando el voltaje de la batería es inferiori al programado aquí, para evitar agotarla.
5. Work mode (Modo de trabajo). Con ajuste de 24H el controlador entrega energía todo el día, con ajuste de a 0 H entrega energía toda la noche y con ajuste 1H, 2H... entrega energía el tiempo programado desde el anochecer.
6. Battery type (tipo de batería) Programar según tipo de batería para que el controlador ajuste resto del procedimiento de carga: B1 para batería selladas, B2 Gel y B3 abiertas que requieren mantenimiento.

Hay varios tipos de baterías: Ácido plomo abierto, AGM (selladas), Gel y Baterías estacionarias. Cada tipo requiere una configuración diferente según instrucciones del fabricante.

Voltaje de Carga se refiere a voltaje incial de carga inicial (la ajusta el controlador según el tipo de batería) y Flotación es la de mantenimiento que se programa seguiendo las instrucciones del fabricante.

Mi configuración, pulsando el primer botón “Menú” sucesivamente:

1. Float voltage: 13,8V. Voltaje que como máximo el controlador cargará la batería (según instrucciones del fabricante de la batería).
2. Dischange reconnect: 12,6V. Por debajo de esta tensión de la batería el controlador empieza a cargarla con la energía de la placa solar.
3. Dischange stop: 11,5V. El regulador desconecta la salida (se apaga la bombilla) cuando la batería cae por debajo de esa tensión.
4. Work mode: 5 horas. el regulador conecta la carga durante 5 horas a partir del anochecer.
5. Battery tipe: B01 plomo sellada – AGM. El controlador ajusta automáticamente la carga a 14,4V.

Conclusión 

La iluminación con placas solares portátiles son ideales para mantener puntos de luz e incluso pequeñas cargas pensando sobre todo en falta o cortes frecuentes de la red eléctrica.