Proyecto de grupos que habla sobre paneles solares y como crear paso a paso un panel solar de manera económica.

1. Paneles Solares para beneficio a la Universidad
Técnica de Machala
Sandra Yelena Asencio Quito
Aldo Samuel Barzallo Ruiz
Adrián Joel Morocho Ramírez
Kevin Jahir Nahua Tipan
Universidad Técnica de Machala
sasencio1@utmachala.edu.ec
abarzallo5@utmachala.edu.ec
amorocho5@utmachala.edu.ec
knagua2@utmachala.edu.ec
Resumen. - Se conoce que existen muchos paneles
solares y muchas maneras de poder fabricarlo, esta
investigación tiene como objetivo conocerlosdiversos modos
de empleo de un panel solar, conociendo sus beneficios y de
cierto modo en qué se lo puede utilizarespecíficamente. Esto
se realizó por medio de investigacionesy artículoscientíficos
conociendo así más a fondo sobre este tema, con el fin de
evitar el calentamiento global y así poderreducirpoco a poco
la contaminación a la capa de ozono obteniendo energía
eléctrica con métodos no tradicionales y más factible.
Además de emplear estos paneles solares para la Utmach
debido a que esta gran institución educativa ocupa una gran
cantidad de energía en diferentes lugares como las áreas de
cada carrera correspondiente usan diariamente la energía
eléctrica para varias cosas, por tal motivo emplear paneles
solares en la Utmach sería de gran ayuda reduciendo los
gastoseconómicosnotoriamente ademásde que esuna fuente
renovable y completamente segura con beneficios a corto
plazo y amigable hacia el entorno. Esto debería hacerse
desde hace tiempo y su costo para estos paneles no son muy
elevados para lo que ofrecerá de manera positiva, muchos
están empleando estos métodos con fines de cuidar y
preservar el ambiente y otra por reducir gastos que son
innecesarios pudiendo invertir en cosas productivas para
beneficios propios
Palabras claves. - Panel solar, contaminación,
energía eléctrica, fuente renovable.
Abstract. - It is known that there are many solar
panels and many ways to manufacture it, this research aims
to know the different ways of using a solar panel, knowing its
benefits and in a certain way in which it can be used
specifically.Through research and scientific articles,we will
learn more about this topic,in order to avoid global warming
and thus reduce pollution to the ozone layer little by little,
obtaining electrical energy with non-traditional methodsand
more feasible. In addition to using these solar panels for the
Utmach because this great educational institution occupiesa
large amount ofenergy in different places as the areas of each
corresponding career use electrical energy daily for several
things,for this reason use solar panels in the Utmach it would
be of great help, reducing notoriously economic expenses, in
addition to being a renewable and completely safe source
with short-term and friendly benefits to the environment.This
should be done for a long time and its cost for these panels
are not very high for what it will offer positively, many are
using these methods for the purpose of caring and preserving
the environment and another by reducing unnecessary
expenses can invest in productive things for own benefits
Keywords. - Solar panel, pollution, electric
power, renewable source.

2. I. Introducción
Se conoce que elsol ha brillado enel cielo desde
hace unos 5000 millones de años, y se estima que
brillará algunos 6000 millones de años y hasta más.
Además, diariamente arroja sobre el planeta
aproximadamente 15 000 veces la energía primaria
consumida mundialmente en la actualidad.
La energía solar esta cada día ganando más
terreno, ya que es una de las energías renovables menos
utilizadas en el país, debido en que diferentes países la
están utilizando esta energía en diversas áreas,
viviendas, industrias, centros vacacionales, aeropuertoy
universidad. [1].
La energía solar fotovoltaica permite generar su
propia energía. En la que podemos utilizar para nuestra
Universidad Técnica de Machala, estos paneles solares
ayudarían enormemente, tomando en cuenta el gran
costo energético que implica el sostenimiento de
grandes infraestructuras, sala de clases e iluminación de
cientos de metros cuadrados, con salas de
funcionamientos diario y todo lo necesario para la
realización de clases.
En diferentes países comenzaron a utilizar esta
energía. En cuba ha impulsado sostenidamente el
aprovechamiento de fuentes renovables de energía en
zonas rurales, montañosas y difícil acceso. [2]
Módulos fotovoltaicos, producen la conversión
de la energía del sol en energía eléctrica. El campo
fotovoltaico está compuesto por la interconexión en
serie y paralelo de una cantidad de módulos
fotovoltaicos dispuestos de manera que generen la
suficiente tensión y corriente para alimentar la carga
prevista. [3]
Las tecnologías que más se destacan
actualmente son aquellas que emplean RE con sistemas
ecológicos e inteligentes [4] El desafío del cambio
climático nos exige realizar una verdadera revolución
energética. La piedra angular de esta revolución es una
transformación completa en las formas en que hoy
producimos energía, su distribución y su consumo. [5]
Además del empleo de la energía solar a través
de los procesos naturales, es posible utilizarla
convirtiéndola artificialmente en energía térmica y
eléctrica La energía solar para satisfacer las necesidades
diarias en forma similar a la de las fuentes de energía
más conocidas (petróleo, gas, carbón, hidroelectricidad
o energía nuclear). [6]
La energía solar esecológicamente ventajosa en
relación con cualquier otra fuente de energía, pues es
renovable, no produce emisión de gases de efecto
invernadero y no genera residuos líquidos o sólidos, lo
que la transforma en una variable relevante en cualquier
programa energético de desarrollo sustentable. A pesar
de ello, cubre, en la actualidad, una pequeña parte de las
demandas globales de energía, aportando un valor
menor al 1 % del suministro de electricidad total. [7]
Otro dato a considerar indica que la potencia
solar incidente en el planeta es de 166.000 TW, de la
cual30% retorna alespacio en forma de reflexión y 19%
es absorbido por las nubes [8]. Esto lleva a un valor
aproximado de 85.000 TW disponibles para colectores
solares terrestres, lo que constituye un valor
inmensamente superior al que se podría obtener
mediante otras fuentes de energía renovable como
eólica, mareomotriz y biomasa, entre otras.
La energía proveniente del Sol en forma de
radiación electromagnética. Se utiliza para generarcalor
(conversión fototérmica de la energía solar) o
directamente electricidad (conversión fotovoltaica de la
energía solar). [9]

3. Se conoce que, entre los paneles solares más
cotizados, se encuentran los fotovoltaicos, es decir, los
que generan electricidad. Si bien se puede encontrar los
más sencillos a partir de 200 euros ($227,71 en dólares
americanos) en grandes superficies de materiales para la
construcción y el hogar, pero así mismo se puede
construir uno propio que sale aún más barato,
investigando para poder fabricarlo da la satisfacción de
entender cómo funcionan y de haberlo hecho uno
mismo. Su uso será siempre para fines ‘caseros’,como
recargar la batería del coche,encender algunas luces de
tu casa, etc. [10]
Los paneles solares buscan reducir el consumo
de energía de la red pública en parte delconsumo, ya sea
tiempo completo o en los tiempos de mayor demanda, a
un sistema de generación y almacenamiento de energía
eléctrica a partir de una energía alternativa, como lo es
la fotovoltaica. Genera un ahorro económico a quien los
instale y un beneficio ambiental. La principal estrategia
se centra en aprovechar la corriente directa que se
genera desde el panel fotovoltaico.
En la universidad puede ser un recurso para
reducir costos y ayuda de forma ecológica, además de la
posibilidad de recolección de energía por medio de
baterías recargables y almacenarlas para la utilización
en diferentes ámbitos ya sean educativos o prácticos
como, por ejemplo: utilización de la energía en un
laboratorio, utilización de energía para maquinarias de
práctica.
Estas actividades se desarrollan bien en el
ámbito de proyectos nacionales o internacionales que
cuentan con financiación o colaboración suscritas
directamente con entidades privadas para el desarrollo
y/o evaluación de componentes, metodologías de
ensayo, desarrollo de prototipos, etc. [11]
II. Metodología
Dentro de lo que es la fabricación de un panel
solar paso a paso, se encontraron muchas fuentes de
información bastante útiles que sirvieron como guía
para la realización de la práctica del proyecto. De las
cuales 10 fuentes de información se tomaron como
referencia para la elaboración de dicho panelincluyendo
videos tutoriales y 8 se leyeron minuciosamente para
poder comprender la función fotovoltaica que emite el
panel solar.
III. Desarrollo
Obtener de la energía del sol para transformarla
eléctrica y darle el uso con energía sustentable a tu
hogar, negocio y principalmente a lo que va dirigido este
proyecto a la Universidad.
Estamos en capacidad de desarrollar sistemas
autónomos (con el respaldo de baterías), y sistemas
conectados a la red, en los cuales inyectamos a la red la
energía generada que no se consume; y utilizamos
energía de la red cuando la demanda es mayor. [12]
¿Cómo funcionan los paneles solares?
El funcionamiento de los paneles solares se
basa en el efecto fotovoltaico, que se produce cuando,
sobre materiales semiconductores convenientemente
tratados, incide la radiación solar produciendo
electricidad.
En el momento en que queda expuesto a la
radiación solar, los diferentes contenidos en la luz
transmiten su energía a los electrones de los materiales
semiconductores, estas células fotovoltaicas se
combinan de muy diversas formas para lograr tanto el
voltaje como la potencia deseados y de este modo poder
conseguir que la energía solar se acabe convirtiendo en
energía que poder consumir.

4. Tipos de paneles solares
-Panel solar fotovoltaico
Por lo general, este tipo de paneles están
compuestos por unas células fotovoltaicas de silicio
(con símbolo Si, por si entre nuestros lectores hay algún
químico) que, a través de un proceso llamado efecto
fotoeléctrico, permiten transformar la energía lumínica
en energía eléctrica.
-Panel solar térmico
El panel solar térmico (también
llamado colector solar). Este panel permite
la transformación de la energía procedente del sol en
energía térmica, es decir, en calor.
Independientemente de que se utilicen a nivel
doméstico o a nivel industrial, los paneles térmicos
presentan múltiples usos, tales como la climatización de
piscinas, la preparación del agua para uso sanitario
(ACS = agua caliente sanitaria), creación de vapor, etc.
-Panel solar híbrido
Es el resultado de cruzar los conceptos que
definen los dos paneles anteriores; el panel solar
híbrido no es más que una mezcla de un panel
fotovoltaico junto a uno térmico. Con las 2 tecnologías
aunadas en un sólo panel, este tipo de
tecnología permite producir electricidad y calor
simultáneamente. [13]
Para todos estos tipos de paneles solares el que
más beneficiaria para este proyecto en uso a la
Universidad Técnica de Machala sería un panel solar
fotovoltaico. Por lo tanto, estos serían los materiales a
utilizar para poder hacerun panel solar caseroutilizando
materiales de bajo presupuesto económico, como:
Materiales:
-Un CD (0.75$)
-36 luces led (0.15$ por unidad)
-Alambre de cobre(40cm) (0.30$ el metro)
-Estaño (0.80$ el metro)
-Batería recargable (6$)
-Conector de batería (0.50$)
-1Resistor (0.10$)
-Silicona
-Focos led en tiras ($4 el metro)
-Pantocraft ($2 el medio pliego)
-Cable utp
Herramientas:
-Multímetro
-Cautín tipo lápiz
-Alicate
-Estilete
Pasos de fabricación:
1.Con el cautín hacer los orificios al CD para poder
poner los leds.
2.Colocar los leds en cada uno de los orificios del CD
asegurándolos con pegamento.
3. Soldar el alambre con el ánodo de la luz led utilizando
estaño como suelda. Esto se hace a todas las luces en
serie.
4. Al finalizar lo anterior, las puntas del cobre se unirán
con el conector de la batería para que este sea recargado
con la luz solar.
5. Como paso final comprobar si el experimento del
panel solar funciona correctamente, este se lo puede
probar cargando un teléfono o encendiendo un par de
luces led.

5. A continuación, se realizó una Bitácora con
forme se avanzó con en el panel solar:
Día 1
El día Viernes 04 de enero de 2019 saliendo de
clases nos pusimos de acuerdo para reunimos y comprar
los materiales que utilizaríamos para la fabricación de
nuestro panel solar, se comprobó que la batería estaba
completamente cargada. A continuación, se muestra la
primera ilustración.
Día 2
Una vez con los materiales nos reunimos el día
Sábado 05 de enero en la casa de Yelena Asencio para
empezar a armar el panel solar.
En el transcurso del día empezamos a probar
nuestros materiales y durante el experimento se nos
quemó un foco.
Día 3
Al día siguiente, domingo 06 de enero
conseguimos un disco y le pusimos marcas de
separación para empezar a perforarlo con el taladro; una
vez con los huecos respectivos en el disco empezamos a
ubicar los focos led en cada uno de los huecos
respectivos.
Luego de eso empezamos a separar las patitas
de los focos para fijarlos con silicona, despuéssoldamos
alambre de cobre en cada una de las patitas con cautino
y estaño. A continuación, se muestra la segunda
ilustración.
Día 4
Luego de investigar más a fondo sobre la
fabricación de un panel solar casero, nos pusimos de
acuerdo para reunirnos el día jueves 10 de enero, al
terminar las clases nos dirigimos a la casa de nuestro
compañero Kevin Nahua y empezamos a fabricar una
casa para más adelante colocar elpanelsolar en eltecho.
Al realizar la prueba del panel elaborado días
anteriores se comprobó que no funcionó como se
esperaba, en lugar de que los focos prendieran este se
había averiado en el momento que se realizó la conexión
de los focos led con la batería.
Alquerer corregir la falla del disco con los focos
led nos dimos cuenta que lamentablemente no se pudo
hacer nada y simplemente nos dirigimos a comprar una
tira de focos led y medio pliego de pantocraft para
empezar a elaborar un nuevo panel solar.
Ilustración 2 Conexión terminada de disco con focos
led
Ilustración 1 Comprobación de carga completa en la batería

6. Una vez con los materiales empezamos a
recortar en partes los focos y los pegamos encima del
pantocraft, luego se procedió a soldar los positivos y los
negativos con cable utp para dar un mejor paso a la
corriente cuando se conecten los focos con la batería. A
continuación,se muestra la tercera y cuartailustración.
Día 5
Como el panel funcionó como se esperaba,nos
reunimos el día Sábado 12 de enero para proceder con
las conexiones dentro de la casa.
Se hizo un tipo acabado en la parte del techo en
el interior de la casa para colocar los focos led y luego
la conexión de cables para que las luces se enciendan al
presionar el interruptor. A continuación, se muestra la
quinta ilustración.
Ilustración 3 Conexión de cables utp con focos led
Ilustración 5 Elaboración de la casa en la que estará
instalado el panel solar
Ilustración 4 Conexión de focos led completamente
terminada

7. Día 6
Una vez colocados los acabados en la parte
interior de la casa,se procedió a colocar el panel solar y
a soldar los cables con la batería para que al momento
de que el panel absorba los rayos del sol este se vaya
almacenando en la batería para distribuir en las luces
que estánen la casa. Acontinuación,se muestrala Sexta
ilustración.
Día 7
Luego de haber probado que las luces y el panel
funcionen correctamente la batería se la colocó
definitivamente en la parte interior de la casa y se
colocaron unos interruptores en un costado de la parte
exterior de la casa.
Día 8
Al terminar todas las conexiones que requería el
panel solar junto con las luces dentro de la casa, se
procedió a probar que funcionen correctamente cada una
de las instalaciones exponiendo la casa directamente a
los rayos del sol para verificar la carga de la batería y la
correcta distribución de energía eléctrica dentro de la
casa. A continuación, se muestra la séptima y octava
ilustración.
Ilustración 7 Casa terminada con Instalación de luces
Ilustración 6 Conexión de batería dentro de la casa
Ilustración 8 Panel Solar terminado con éxito

8. IV. Conclusión
Luego de varios días de investigación para la
fabricación del panel solar casero y económico, se
concluyó que, para poder obtener un buen panel se
requiere de mucho tiempo para corregir las fallas que se
presenten durante el trayecto de la elaboración de dicho
panel; también se requiere de una buena conexión de
cables para no quemar los focos y al terminar el panel
comprobar más de una vez que toda la conexión
funcione correctamente.

9. Referencias
[1] A. M., «Energía, el invencible dios Sol,» Científico-Técnica,Instituto Cubano del libro,
La Habana, nº 48 - 58, p. 400, 2013.
[2] B. D. y. B. G., «Sistema de aire acondicionado activado con energía solar termica.,» nº 64,
p. 200, 2013.
[3] Prospect,«Diseño de prototipo de sistema solar fotovoltaico optimizando,» Prospect, vol.
10, nº 1, p. 106, Junio de 2012.
[4] W. Jian, «Optimal control og solar energy combined with MPPT and battery charging,»
Sixth International Conference on Electrical Machinesand Systems, vol. 5, nº 2, 2003.
[5] Greenpeace,«Energía Solar,» Revolucion energética, vol. 2, nº 2, p. 61, 2008.
[6] E. M. G. Julio C. Durán, «Aprovechamiento de la Energía Solar en la Argentina y en el
Mundo,» Argentina, 2010.
[7] K.H.SOLANGI,M. ISLAMB,R. SAIDURA,N. RAHIMB y H. FAYAZB,«Una revisión
sobre la política global de energía solar.,» Science, vol. 15, nº 4, pp. 2149-2163, 2011.
[8] D. Abbott, «Keeping the Energy Debate Clean: How Do We Supply the World's Energy
Needs?,» IEEE.XPLORE, vol. 98, pp. 42-66, 2009.
[9] D. d. I. E. F. d. I. U. (. B. A. A. Grupo INTELYMEC,«Pampa Solar: un proyecto
multidisciplinario para la construcción de un vehículo solar,» Scielo, nº 48, pp. 225-249,
2013.
[10] M. Angel, «twenergy,» 12 11 2014. [En línea]. Available: https://twenergy.com/co/a/guia-
para-construir-tus-propios-paneles-solares-caseros-paso-a-paso-1465. [Último acceso:13
01 2019].
[11] J. C. Cruz-Ardila, J. C. Cardona-Gómez y D. M. Hernández-Porras,«Aplicación
electrónica para el ahorro de energía eléctrica utilizando una energía alternativa,» Scielo,
vol. 9, nº 2, pp. 234-248, 2013.
[12] G. Ruiz, «Erenovable,» 17 10 2017. [En línea]. Available: https://erenovable.com/como-
funcionan-los-paneles-solares/. [Último acceso:23 01 2019].
[13] E. Lorenzo, «Endef,» Blog, 12 09 2017. [En línea]. Available: https://endef.com/tipos-de-
paneles-solares/. [Último acceso:23 01 2019].