Proyecto Final(Paneles Solares)

1. Utilización de energía solar adaptada a
cargadores para dispositivos móviles
Allison Calle, Randy Espinoza, Nicolas hurtado, Karla Maldonado
Universidad Técnica de Machala
acalle7@utmachala.edu.ec
respinoza5@utmachala.edu.ec
ahurtado4@utmachala.edu.ec
kmaldonad5@utmachala.edu.ec
Resumen. -
El presente artículo de investigación da a conocer
sobre la utilización de la energía fotovoltaica para
cargar dispositivos móviles en el laboratorio 1, para
la realización de este artículo se basó en la
investigación histórica y científica previa, mediante
la socialización de artículos obtenidos a partir de
revistas científicas que proporcionan información
referente al tema, planteando interrogantes, ¿qué es
un panel solar, sus beneficios y costos?,para después
ser utilizada en la elaboración de un pequeño
prototipo sustentable referente alproyecto,con el fin
de implementar paneles solares como alternativa
ecológica y un medio sostenible que permita
disminuir el uso excesivo de la energía eléctrica en
la Universidad Técnica de Machala.
Palabras claves: Fotovoltaico, cargadores,móviles,
ecológica, costos, sostenible, autosustentable,
energía.
Key words: Photovoltaic, chargers, mobiles,
ecological, costs, sustainable, self-sustaining,
energy.
Abstract. -
This researcharticle discloses the use of photovoltaic
energy to load mobile devices in the laboratory 1, for
the realization of this article was based on historical
and scientific research, through the socialization of
articles obtained from magazines Scientists who
provide information on the subject, raising questions,
what is a solar panel, its benefits and costs ?,Then be
used in the development of a small sustainable
prototype for the project, in order to implement solar
panels as an ecological alternative and a sustainable
means that allows to reduce the excessive use of
electric power in the Technical University of
Machala.
I. Introducción
Una de las principales enfermedades del hombre es
su inquieta curiosidad por conocer lo que no puede
llegar a saber “Blaise Pascal”,propiciando a que el
hombre busque respuesta a las necesidades que se
presentaban en su momento, nos remontamos al
inicio de la civilización humana, donde la evolución
ha permitido que el ser humano descubra por error
otras fuentes de energía alternativa que sean
sustentables al medio ambiente, para mitigar las
condiciones de vida, que en la mayoría de los casos
fueron extremadamente drásticos por los cambios
climáticos y así poder salvaguardarse en épocas de
intenso frío, puesto que las bajas temperaturas en
diferentes partes del mundo predominan hasta en la
actualidad. [1]
Por consiguiente, el origen del fuego data de la
combustión de compuestos orgánicos que facilitaban
el proceso de elaboración del carbón para su empleo
como combustible fósil que se dio mediante la
fricción de dos piedras, provocando una luz que
emitía calor siendo esta una de las principales
manifestaciones de energía [2].
Con el pasar del tiempo aparecen diferentes tipos de
energía, trayendo consigo cambios nocivos al planeta
por el uso inadecuado de hidrocarburos para la
producción de diferentes energías no renovables,
haciendo que el ser humano idealice sus capacidades
para contrarrestar estos efectos negativos causados
por estas, presentándose las distintas formas de
energía renovable.
En la actualidad, Ecuador hace uso excesivo de la
energía eléctrica que son utilizadas desde empresas

2. grandes hasta en nuestros propios hogares, debido al
crecimiento poblacional y la industrialización que ha
tenido en todo este tiempo [3].
Por tal motivo es fundamental que en una empresa o
institución privada o pública implementen el uso de
la energía solar ya que muchos de los productos que
utilizamos están funcionado con esta energía
renovable, [4]generada por una fuente inagotable,
gratuita y limpia que es el sol.
Actualmente la mayoría de las universidades cuentan
con la tecnología necesaria para realizar diferentes
actividades académicas. A demás de esta tecnología,
es necesario que cada estudiante cuente con su
dispositivo móvil al ser un medio adaptable a
cualquier área. Siendo esta una herramienta de
aprendizaje, ya que su uso es constante y tiende a
descargarse en un lapso de tiempo corto.
Todos los estudiantes cargan sus dispositivos en la
Universidad, llegando a ser una de las principales
causas de mayor consumo eléctrico y por ende altos
costos en la planilla de luz. Debido a este problema
aparecen la implementación de paneles fotovoltaicos
que sustituyen y ayudan a reducir el consumo de
energía eléctrica [5]
Los paneles solares se los puede adaptar a distintas
necesidades,este proyecto se enfoca en la sustitución
de energía eléctrica por energía fotovoltaica que es
producida con acción del sol, para cargar
dispositivos móviles, con el fin de reducir costos en
la planilla de luz.
II. Metodología
El presente trabajo de investigación se orienta en la
realización de un artículo científico detallando la
utilización de energía solar adaptada a cargadores
para dispositivos móviles, con la finalidad de
implementar paneles solares como alternativa
ecológica y autosustentable que permita disminuir el
uso excesivo de la energía eléctrica [6].
Este proyecto se fundamenta en el proceso
metodológico que ayuda a analizar, describir y
detallar lo que se va a desarrollar, por ende, se utiliza
el método cuantitativo y cualitativo o también
considerado como método mixto; lo que puntualiza
que la metodología cuantitativa se basa en aspectos
cuantificables mediante la estadística de los datos lo
que nos permite tener un acercamiento a la realidad
del objeto de estudio mientras que la metodología
cualitativa nos permite revelar lo que ocurre en
nuestro alrededor a través de entrevistas logrando
obtener una compresión holística a todas las
inquietudes presentadas, estas dos principales
metodologías son aplicadas a los estudiantes de la
Facultad de Ingeniería Civil.
Además, otra técnica de investigación que se utilizó
para la sistematización del marco teórico es la
investigación bibliográfica la cual esbasada enel uso
de información científica requerida a través de
artículos o revistas científicas como: SCOPUS-
REDALYC-SCIELO-MENDELEY, de tal forma
que sirvan de ayuda para enriquecer el conocimiento
y explicar la utilización de energía solar ajustada en
cargadores para dispositivos móviles.
Para elaborar el prototipo que consta de un cargador
a base den energía fotovoltaica, se necesita de
conocimientos acerca de celdas solares y el tipo de
conexión eléctrica que se debe utilizar para que este
funcione.
Una celda solar es un dispositivo que convierten
energía solar en electricidad, ya sea directamente vía
el efecto fotovoltaico, o indirectamente mediante la
previa conversión de energía solar a calor o a energía
química.
La forma más común de las celdas solares se basa en
el efecto fotovoltaico, en el cual la luz que incide
sobre un dispositivo semiconductor de dos capas
produce una diferencia del fotovoltaje o del potencial
entre las capas. Este voltaje es capaz de conducir una
corriente a través de un circuito externo de modo de
producir trabajo útil. [7]
Una celda solar funciona de la siguiente manera en
el momento en que es expuesta ante la luz del sol de
modo directo, se va a producir corriente, teniendo en
cuenta que la energía del sol va a movilizar los
electrones de la parte de la celda que le sobran, hacia
la zona de la célula en donde hacen falta. [8]
Para que este funcione se necesita de una conexión
electica exacta, existen diferentes tipos de
conexiones eléctricas:conexiones enserie y paralelo.
Conexión en serie: Una conexión serie es aquella en
que los componentes eléctricos se conectan uno a
continuación del otro, de manera que existe un único
camino cerrado para la corriente. [9]

3. Ejemplo: Si tenemos 6 células solares de 5 voltios y
0,25 watts al momento de conectarlas en serie se
obtendrá un sistema de 30 voltios y 0,25 watts.
Conexión en paralelo: un circuito recorrido por una
corriente eléctrica o por un fluido a presión cuando
varios conductores o elementos se hallan unidos
paralelamente, mejor dicho, con sus extremos
comunes; se diferencia de la conexión en serie
porque, en ésta, dichos extremos se hallan situados
uno a continuación de otro. [10]
Ejemplo: Si tenemos 6 células solares de 5 voltios y
0,25 watts al momento de conectarlas en paralelo se
obtendrá un sistema de 5 voltios y 1,5 watts.
Diferencia de una celda solar y panel solar
Aunque se puede caerenel error de confundir ambos
elementos, hay que mencionar que la diferencia entre
el panel solar y la celda solar radica en que los
paneles solares se encuentran formados por una gran
cantidad de celdas solares. En otras palabras, es el
conjunto de las celdas solares las que permiten que
se conforme un panel solar. [11]
En la actualidad podemos encontrar los paneles
solares fotovoltaicos que ya están siendo utilizados
en diferentes lugares.
Los paneles solares caserospermiten generar un gran
ahorro de energía y dinero siendo adaptables en
edificaciones que pueda autoabastecerse
energéticamente y sin necesidad de un tercero,
además de ser una contribución positiva hacía el
medioambiente al no utilizar fuentes de energía
tradicionales. [12]
¿Qué se necesita para poder crear los paneles solares
caseros?
Herramienta:
 Soldador porta cautín tipo lápiz.
 Martillo
 Metro
 Pincel
 Tijera y estilete
 Recipiente
 Alicate universal
Materiales:
 Alambre de cobre (celdas solares)
 Pleibo de madera (un metro cuadrado)
 Pegamento termofusible.
 Plexiglás del tamaño que vaya a tener tu
modulo solar
 Pintura (negra) para proteger la madera
 Clavos
 Limón
 Estropajo
 Pasta dental
 Aluminio
 Cables de alimentación
 Sulfato de cobre
 Agua
 Sal
 Tiras de cartón [13].
Para realizar un panel solar con celdas ya fabricadas
por una industria, es mucho más fácil y ahorramos
tiempo.
Necesitando como materiales: [14]
 Celdas solares
 Soldador porta cautín tipo lápiz.
 diodo led de 3 amperios.
 Cable solido
En la figura N°1, la pila, la lámpara, la
resistencia y la llave están conectadas
en serie.
En la figura N°2 en este tipo de circuitos, la corriente que sale
de un borne de la pila se separa en distintos caminos, uno por
cada componente conectado en paralelo, para volver a unirse
luego e ingresar al otro borne.

4.  Estaño
 Cable de cargador
III. Desarrollo
Practica 1
Con la revisión de videos en YouTube, se siguieron
pasos para la construcción de un panel solar. [15]
1. Se necesita una caja de 60x60 de pleibo.
2. Se forra la misma caja de papel aluminio por
la parte externa, luego se pinta el centro de
color negro donde se sitúa la celda solar
construida.
3. Para realizar la celda solar se construye un
soporte de madera con clavos de distancia de
1 cm uno del otro, luego se trenza alambre
de cobre, adquiriendo forma de zigzag.
4. Se procede a realizar 2 mezcla, un de sulfato
de cobre con agua con sal, y otra de pasta
dental con gotas de limón. La primera se
coloca en los extremos, y la segunda en la
parte donde se colocó la pintura. Dejando 2
días reposarpara ver las reaccionesquímicas
de las mismas.
5. Luego de los dos días se realiza conexión
tipo serie, desde los extremos con la celda
solar construida y luego adaptada a un
cargador.
Esta práctica nos dio resultados negativos al
momento de comprobar si producía energía mediante
voltímetro.
Practica 2
Se realiza el mismo procedimiento que la practica 1,
sim embargo se sustituye y se adhiere 2 elementos.
En la figura N°3 se observa el momento en dondese pinta
el soporte forrado de aluminio.
En la figura N°4 se observa que la primera mezcla al
contacto con el aluminio produjo calor, se comió el
aluminio produciendo una coloración tipo marrón.
En la figura N°5 se observa el momento en donde se realiza las
conexiones respectivas con ayuda del estaño y lápiz porta
cautín.

5. - Se forra la base de la caja, con más de dos
capas de aluminio para evitar que se
consuma.
- Se sustituye el sulfato de cobre tipo arenoso
por uno líquido.
Se cambia estos dos procedimientos, y la practica
también resultó fallida.
Estas prácticas resultan fallidas, por tal motivo se
inclina a la compra de celdas ya elaboradas para
realizar el panel solar.
Practica 3
Una vez analizado los tipos de conexiones, se realiza
una conexión en paralelo porque cada célula solar
tiene 5 voltios y exactamente eso necesita un
dispositivo móvil, además en este caso
aumentaremos potencia y eso hará que el celular se
recargue más rápido. [16]
Se realizar dos cargadores uno que consta de 5
células solares y otro de 4 células solares, cada una
de 5 voltios, aunque se pudo optar por crear uno con
las 9 células solares, en la fase de experimentación,
los resultados demostraron una variación muy
pequeña.
1- Primero se procede a medir elvoltaje de cada
una de las celdas, con un voltímetro.
2- Luego de comprobar el voltaje, se realiza
una conexión en paralelo.
3- Procedió conectar un diodo led de 3
amperios para redireccionar la corriente
eléctrica del cargador, en caso de no instalar
el diodo led elcargador llega a descargaraún
más rápido la batería del celular.
4- Acabado la conexión en paralelo de las
células solares y del diodo led, se tuvo que
ensamblar un cable USB con entrada a un
pin de carga (Samsung) [17]
IV. Conclusión
Con los resultados expuestos en la presente
investigación muestra la necesidad de
implementar la energía fotovoltaica, como un
tipo de energía limpia, siendo esta una
alternativa de energía renovable para mitigar el
consumo de electricidad en la Universidad
Técnica de Machala, donde el aprovechamiento
de este tipo de energía es más amigable con el
medio ambiente, segura, incluyente y eficiente,
En la figura N°6 seprocede a medir el voltaje de la celda solar
En la figura N°7 se realiza la conexión en paralelo.
En la figura N°8 podemos observar el proyecto ya
culminado.
En la figura N°9 podemos apreciar que una vez conectado
el celular al cable USB, si carga.

6. presentándose así como una buena opción para
facilitar la innovación tecnológica, educativa,
económica y social, mediante el uso de paneles
solares en el laboratorio I de Sistemas
Informáticos, como generadores de energía , en
base al estudio de la fabricación del prototipo
bajo criterios de investigación, adaptados a
cargadores de dispositivos móviles, esperando
que esta idea propicie una menor demanda de
costos en el consumo del servicio eléctrico de la
universidad.
Referencias
[1] T. B. Peralta , «Instalación de paneles solares
térmico,» [En línea]. Available:
https://books.google.es/books?hl=es&lr=&id=
M3vvYoZloA4C&oi=fnd&pg=PP2&dq=PAN
ELES+SOLARES&ots=Fx851WI1mB&sig=e
hP-
2ohj8Or89O54G9GKyNEmHo4#v=onepage
&q=PANELES%20SOLARES&f=false.
[Último acceso: 3 Dicembre 2018].
[2] A. P. S. G. G. R. P. G. S. M. S. C. B. L. V. G.
L. Lasheras-Álvarez,«Historia del fuego y la
vegetación en una secuencia holocena del
Pirineo central,» Dialnet, nº 39, pp. 77-79,
2013.
[3] «Uso de Paneles Fotovoltaicos en
Instituciones Educativas,» 29 JUNIO 2017.
[En línea]. Available:
https://generacionverde.com/blog/ambiental/
uso-de-paneles-fotovoltaicos-en-
instituciones-educativas/.
[4] G. M. García Orozco, «La utilización de la
energía fotovoltaica en el Ecuador,» 2013.
[En línea]. Available:
http://repositorio.ug.edu.ec/handle/redug/124
16. [Último acceso: 30 noviembre 2018].
[5] S. Franco, «Universidad Autónoma de
Nayarit (UAN), México,» México :.
McGraw-Hill Interamericana, 18 octubre
2012. [En línea]. Available:
http://www.sidalc.net/cgi-
bin/wxis.exe/?IsisScript=AGRIUAN.xis&m
ethod=post&formato=2&cantidad=1&expres
ion=mfn=029247. [Último acceso: 1
Diciembre 2018].
[6] J.I.Huircan, «Reguladores de Voltaje,» 3
diciembre 2012. [En línea]. Available:
http://146.83.206.1/~jhuircan/PDF_ELECTR
ONICA/RegElec.pdf. [Último acceso: 3
diciembre 2018].
[7] «TextosCientÍficos,» [En línea]. Available:
https://www.textoscientificos.com/energia/ce
lulas. [Último acceso: 04 Febrero 2019].
[8] «247 Tecno,» [En línea]. Available:
http://247tecno.com/como-funciona-una-
celda-solar/. [Último acceso:4 Febrero 2019].
[9] «PROFE TOLOCKA,» [En línea]. Available:
http://www.profetolocka.com.ar/2017/05/28/
conexiones-serie-y-paralelo/. [Último acceso:
4 Febrero 2019].
[10] «MotroGiga,» [En línea]. Available:
https://diccionario.motorgiga.com/diccionari
o/paralelo-conexion-en-definicion-
significado/gmx-niv15-con195049.htm.
[Último acceso: 4 Febrero 2019].
[11] «Cemaer,» [En línea]. Available:
http://www.cemaer.org/diferencia-entre-
panel-solar-y-celda-solar/. [Último acceso: 4
Febrero 2019].

7. [12] E. Hidalgo, «SlideShare,» LinkedIn
Corporation © 2019, 22 Febrero 2015. [En
línea]. Available:
https://es.slideshare.net/nachitosteffania/proy
ecto-medio-ambiente-panel-solar-casero.
[Último acceso: 19 Enero 2019].
[13] D. Preepers,«YouTube,» 19 Junio 2014. [En
línea]. Available:
https://www.youtube.com/watch?v=ylkM_H
2qGF0. [Último acceso: 19 Enero 2019].
[14] [En línea]. Available:
https://www.youtube.com/watch?v=uPrwTI
FfWhc&feature=youtu.be. [Último acceso:
04 Febrero 2019].
[15] «YouTube,» [En línea]. Available:
https://www.youtube.com/watch?v=ylkM_H
2qGF0. [Último acceso: 04 Febrero 2019].
[16] [En línea]. Available:
https://www.youtube.com/watch?v=uPrwTI
FfWhc&feature=youtu.be. [Último acceso:
04 Febrero 2019].
[17] [En línea]. Available:
https://www.youtube.com/watch?v=J6lTP7K
I0z4. [Último acceso: 04 Febrero 2019].
[18] P. S. MOLINA, «Una Universidad de
Ecuador tendrá un sistema fotovoltaico
aplicado a la electromovilidad,» 18
noviembre 2015. [En línea]. Available:
https://www.pv-magazine-
latam.com/2018/11/15/una-universidad-de-
ecuador-tendra-un-sistema-fotovoltaico-
aplicado-a-la-
electromovilidad/?fbclid=IwAR00yVJTHgB
8KLqiO9S6Mlz2gdxDW6yZ6EGzTpIfRdA
y4vDTUqn8QcAL8wA. [Último acceso: 3
diciembre 2018].
Costos
http://propiedades.com/blog/arquitecura-y-urbanismo/cuantos-paneles-solares-necesitas-segun-tu-recibo-de-
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