Cargador Solar Casero Para Celular.docx

Cargador Solar Casero para Celular Nicole Valdivia Chombo Facultad de Ingeniería Electrónica y Eléctrica, Universidad Nacional Mayor de San Marcos, Lima, Perú Resumen--- Este proyecto consiste en analizar el consumo energético de dispositivos electrónicos, la viabilidad de la fuente energética no convencional como es la energía solar, lo cual se logra mediante celdas fotovoltaicas transformando la energía lumínica en corriente continua y con un diodo que impide el descargo del mismo cuando se conecta al dispositivo. Abstract--- This project consists of analyzing the energy consumption of electronic devices, the viability of the unconventional energy source such as solar energy, which is achieved by means of photovoltaic cells transforming the light energy into direct current and with a diode that prevents the download it when connected to the device. Palabras clave--- Cargador solar, fotovoltaico, panel solar, energía renovable, ecológico.

El cargador solar es uno de los mejores inventos en cuanto a tecnología se refiere ya que además de facilitarnos la vida, también contribuye al ahorro de energía aprovechando así la luz natural del sol y cuidando el medio ambiente, también es beneficioso por ser portátil, siendo así que podamos cargarlo en viajes.

II.OBJETIVOS  Desarrollar un cargador solar provisto capaz de suministrar energía a dispositivos móviles  Analizar el circuito provisto a suministrar energía

Key words--- Solar charger, photovoltaic, solar panel, renewable energy, ecological.

L

I.INTRODUCCIÓN

a importancia de la energía renovable hoy en dia no es solo brindar energía a zonas rurales aisladas de las ciudades sino de también sustituir a los combustibles fósiles que en algún momento sabemos que se agotaran. Cada vez observamos que la gente tiene más aparatos electrónicos que utilizan baterías por ello la necesidad de tener siempre a la mano un cargador extra Siendo asi sabemos que es común hoy en es común que nuestros dispositivos electrónicos se queden sin batería a plena calle, ahora bien si se tiene presente aquellas calculadoras con celdas solares que hacían que siguiera prendida a pesar que se acababa la batería, se puede aplicar lo mismo siendo que el celular se puede cargar con esas celdas y el problema dejaría de existir. De esta forma es necesario tener un cargador que sirva para dar energía a estos dispositivos en cualquier sin contar una conexión eléctrica. Nicole Valdivia Chombo, código: 16190276

III.

CANTIDA D

1 1 1 1 metro

MATERIALES Y EQUIPOS

MATERIALES

PRECIO (S/.)

Celda Solar 5-6V Diodo Rectificador 1N4007 Jack USB hembra tipo A Estaño Total

8 0.10 4 0.50 12.60

EQUIPO

   

Voltímetro CC Miliamperímetro CC Pistola de Soldar Cable de conexión diversos

IV.FUNDAMENTO TEÓRICO

 Celda Solar: Las celdas solares o fotovoltaicas (Fig. 1) son las unidades estructurales de los paneles. Sirven para captar y convertir la energía solar en energía eléctrica utilizable en casas, oficinas, calles, fábricas y más. Las celdas de los paneles pueden estar fabricadas de diferentes materiales. Los elementos y compuestos que se utilizan en mayores proporciones tienen la cualidad de ser semiconductores, como los que se utilizan en la industria de la electrónica, pues conviene que conduzcan energía eléctrica sólo bajo ciertas condiciones; principalmente se hace uso de silicio, arseniuro de galio y boro. El silicio se utiliza por sus propiedades semiconductoras, mientras que el arseniuro se utiliza por ser un compuesto químico de la más alta calidad que es fabricado exclusivamente para su uso fotovoltaico. Las celdas, ubicadas en los paneles solares, son las encargadas de capturar los electrones liberados y convertirlos en corriente eléctrica. A continuación presentamos una síntesis de cómo funcionan las celdas en términos simples, para facilitar la comprensión del proceso:

Un diodo es un componente electrónico de dos terminales que permite la circulación de la corriente eléctrica a través de él en un solo sentido [2].

El Diodo 1N4007 (Fig. 2) es un dispositivos utilizado hoy en día en muchos proyectos electrónicos. es uno de los diodos de una serie muy utilizados en infinidad de equipos electrónicos. Se utiliza principalmente para convertir la corriente alterna en directa. Su encapsulado es de tipo DO-41. Principales características: o o o o o o

Tensión inversa de pico máximo: 1KV (VRRM)max Tensión máxima en un circuito rectificador de madia onda con carga capacitiva: 500 V (Vef) Rango de temperatura: - 65 ºC a +125 ºC Caída de tensión: 1,1 V (VF) máx. Corriente en sentido directo: 1 A (If) Corriente máxima de pico: 30 A (Ifsm) máx [3].

Generalmente las celdas funcionan bajo el efecto fotovoltaico, mediante el cual la energía del sol se transforma parcialmente en energía eléctrica. La energía eléctrica producida puede conducir una corriente capaz de alimentar diferentes artefactos y estructuras [1].

Fig. 2

Fig. 1  Cargador Solar:

 Diodo 1N4007:

Un cargador solar es un dispositivo, generalmente portátil, que permite transformar la energía solar fotovoltaica en energía eléctrica que pueda ser utilizada por los dispositivos eléctricos. [4].

V. PROCEDIMIENTO A continuación se arma el circuito de la Fig n 3

Fig. n 3

Mediciones 

Para un mayor voltaje se debe poner la celda en perpendicular al sol



Para medir el voltaje se coloca el voltímetro en paralelo a lo que se desea medir en este caso el voltaje de entrada se medirá en paralelo a la celda considerando las polaridades y para el voltaje de salida se medirá en paralelo a las entradas del USB considerando las polaridades.



Para medir la corriente se coloca el miliamperímetro en serie y puesto que es solo una malla la corriente que circule será la misma en todo el circuito VI.RESULTADOS

Se hacen 3 mediciones considerando diferentes posiciones de la celda a diferentes horas del día Tabla 1 V1(V)

V2 (V)

I (mA)

Valor Teórico Valor medido (1) Valor medido (2) Valor medido (3) Valor medido (promedio) Fig. n 4

Elaboración del circuito

1. El ánodo del diodo se suelda al terminal negativo del panel solar 2. Mientras que el cátodo del diodo al terminal positivo del Jack USB (numero1)como se muestra en la Fig n 4 3. El terminal negativo del Jack USB (numero4) se conectara a la parte negativa de la celda solar

VII.ANALISIS DE RESULTADOS Tiempo de carga para un celular El tiempo de carga se calculara mediante dos casos el primero será cuanto demora en cargar el celular con su respectivo cargador de corriente y en el segundo caso cuanto demora en cargar con el cargador solar.  Tiempo de carga con el cargador: Capacidad de la batería: 1400 mAh Amperaje de salida del cargador: 1000 mA

Para hacer más sencillas las conexiones se pueden agregar los cables conectores

t=

1400 mAh 1000 mA

t=1.4 h=84 minutos  Tiempo de carga con el cargador solar:

Capacidad de la batería: 1400 mAh Amperaje de salida del cargador solar promedio:

X.BIBLIOGRAFÍA [1]. http://galt.mx/celdas-solares/ [2]. https://es.wikipedia.org/wiki/Diodo

t=¿

[3]. https://www.ecured.cu/Diodo_1N4007 [4]. https://es.wikipedia.org/wiki/Cargador_solar

t=¿



Eficiencia:

Eficiencia=

valor real ∗100 valor teorico

Eficiencia V 1=¿ Eficiencia V 2=¿

Eficiencia I =¿

VIII.CONCLUSIONES 

El tiempo de carga del cargador solar es mucho menor que con la del otro cargador, siendo así para mejorar la eficiencia se colocaría más celdas solares en paralelo para generar más corriente con la misma cantidad de voltaje obteniendo una carga más rápida del dispositivo.

IX.OBSERVACIONES oHay que tener cuidado al momento de soldar los componentes pues puede haber algún fallo en el circuito. oEl diodo se instala en el circuito pues en la oscuridad cuando la celda no se carga a través de la batería del dispositivo al que se conecta el circuito se ira descargando el voltaje adquirido anteriormente, siendo así que en vez de cargar el dispositivo se descarga. Por ese motivo al ser el diodo un elemento unidireccional evita que circule la corriente por el otro sentido