En este tutorial te voy a enseñar cómo he montado una pequeña instalación solar fotovoltaica en el balcón pensada para alimentar sensores, riego automático, controladores y futuros inventos.

Esta no va a ser una gran instalación para alimentar toda una casa, sino que será una pequeña instalación pensada para hacer funcionar un huerto urbano y que irá creciendo en el futuro según le vaya conectando más cosas.

Pequeña. Modular. Ampliable.

Como una raíz buscando agua debajo del suelo. La idea no es producir mucha energía. La idea es producir la suficiente para empezar a ser independiente.

Y lo mejor: puedes montarla tú mismo en una tarde con herramientas básicas y material fácil de conseguir.

Materiales

Te he dejado enlaces de todo lo necesario en la tabla de arriba para que puedas seguir este tutorial. No obstante, y como siempre suelo hacer, si puedes aprovechar algún elemento de los citados por alguno que tengas en cas, adelante.

En mi caso los cables son recuperados de una instalación que tuve que hacer en casa hace algún año, la caja es de una vieja instalación eléctrica, los faston y los fusibles son de otros proyectos.

Como ves, no hay nada mágico en esta instalación. Son pocos componentes, pero bien elegidos.

Y sobre todo: pensados para crecer.

Porque esto no va de montar un sistema cerrado, va de construir algo que evoluciona contigo.

Como el propio huerto o cualquier cosa viva.

Herramientas

Esquema eléctrico de la instalación solar en balcón

Toda instalación solar, por pequeña que sea, sigue siempre la misma lógica. Da igual que sea un balcón o una casa entera.

La energía fluye así:

panel → regulador → batería → consumos

No hay más misterio, pero entender bien este flujo es lo que separa un montaje que funciona… de uno que da problemas.

Esquema del montaje

A continuación, puedes ver un esquema de las conexiones entre los distintos elementos:

Como se puede ver, es una instalación muy simple y fácil de seguir. He puesto un fusible de 15A entre la batería y el controlador como protección ante sobrecargas. Podría haber puesto otro entre el panel solar y el controlador, también, pero lo pondré cuando haya más paneles solares conectados.

Qué hace cada componente dentro del sistema

Orden correcto de conexión (muy importante)

Este es uno de los errores más comunes al montar una instalación solar por primera vez.

El orden de conexión importa. Y mucho. Siempre debes conectar en este orden:

1⃣ batería → regulador
2⃣ panel → regulador

Nunca al revés.

Por qué este orden es obligatorio

El regulador necesita detectar primero la batería para saber en qué sistema está trabajando (12V en este caso).

Si conectas el panel antes:

• Puede no arrancar correctamente
• Puede detectar mal el sistema
• Puede comportarse de forma inestable

No es que vaya a explotar nada, pero estarás trabajando con un sistema que no entiende lo que está pasando.

Y eso nunca es buena idea.

Errores comunes en instalaciones solares pequeñas (y cómo evitarlos)

Si es tu primera instalación solar, evita estos errores típicos:

Conectar el panel antes que la batería

Solución: sigue siempre el orden correcto

No usar fusibles

Solución: mínimo un fusible en batería

Usar cables demasiado finos

Solución: mínimo 2.5 mm² para este tipo de sistema

No dejar ventilación en la caja

Solución: ventilación natural siempre

Sobredimensionar desde el principio

Solución: empieza pequeño y mide consumos

Copiar instalaciones sin entenderlas

Solución: entiende el flujo de energía

Una instalación solar pequeña no es complicada, pero tampoco es algo que se monte a lo loco. Cuando entiendes cómo fluye la energía… todo encaja.

Y en ese momento deja de ser un montaje… y empieza a ser un sistema.

Uno que puedes ampliar, modificar, optimizar… y hacer crecer con cada idea nueva que se te ocurra.

Montaje paso a paso de la instalación solar en el balcón

Llegamos a la parte divertida: Montar la instalación.

No necesitas ser electricista, pero sí necesitas hacer las cosas con cabeza. Este sistema está pensado para montarse en una tarde, con herramientas básicas y sin complicaciones raras.

Paso 1 — Preparar la caja eléctrica

Si estás usando una caja reciclada (como en este caso), lo primero es dejarla lista para trabajar.

Vaciar completamente
Retirar componentes antiguos
Limpiar suciedad y adhesivos
Comprobar espacio interior

Y aquí viene algo importante: no la cierres herméticamente.

Una caja sellada:

Acumula calor
Genera humedad
Acorta la vida de la batería

Deja ventilación natural por arriba y por abajo, como si fuera una chimenea.

Simple, efectivo y natural.

Paso 2 — Presentar los componentes (antes de fijar)

Antes de taladrar nada coloca todos los componentes dentro de la caja.

• Regulador
• Paso de cables
• Espacio para batería
• Salidas hacia consumos

Mira cómo encaja todo.

Piensa en:

Accesibilidad
Orden
Espacio futuro

Este paso parece una tontería, pero evita la mayoría de cagadas típicas.

Paso 3 — Fijar el regulador de carga

El regulador suele traer una plantilla de montaje, úsala. Marca los agujeros, taladra y fija con tornillos, arandelas y tuercas.

No hace falta apretar como si fuera un motor de coche, pero tampoco lo dejes suelto.

Tiene que quedar firme, accesible, y con espacio alrededor para cablear sin pelearte.

Paso 4 — Preparar el cableado de la batería con fusible

Este paso no es opcional, es obligatorio. Instala un fusible entre la batería y el regulador.

Esquema:

batería (+) → fusible → regulador

El negativo va directo.

Puedes usar:

• Portafusibles en línea
• Terminales faston
• Cable de 2.5 mm²

Consejo realista: sí, puedes reciclar cables.

Pero no improvises con la polaridad.

Negro = negativo
Rojo = positivo

Si no tienes rojo… como en mi caso tenlo muy claro y no te líes.

Paso 5 — Instalar el panel solar en el balcón

Para esta primera versión he fijado el panel con bridas, sí, bridas y funciona. Porque esto es una fase inicial. Un prototipo funcional.

Y para ello, he hecho unos agujeros en el marco del panel (la parte blanca), con mucho cuidado de no dañarlo. Luego es tan simple como pasar una brida por ellos y sujetar el panel a la barandilla del balcón.

Eso sí:

Asegúrate de que no pueda caerse
Evita que flexione con el viento
Revisa periódicamente

Más adelante podrás mejorar con:

• Soportes metálicos
• Perfiles de aluminio
• Inclinación optimizada

Primero haces que funcione, luego lo mejoras.

Paso 6 — Colocar la caja en su posición definitiva

Antes de conectar nada: instala la caja en su sitio final.

Idealmente:

Protegida de lluvia directa
Accesible
Ventilada
Cerca del panel

Esto reduce cableado, pérdidas y hace que todo el sistema sea más limpio.

Paso 7 — Conectar la batería al regulador (primero siempre)

Aquí no hay negociación, primero se conecta la batería. Siempre.

Conecta:

positivo (con fusible)
negativo

En ese momento el regulador debería encenderse.

Si no lo hace: para y revisa que este todo bien.

Paso 8 — Conectar el panel solar

Ahora sí, conecta el panel solar al regulador. Normalmente mediante conectores MC4.

En cuanto lo hagas:

el regulador empezará a cargar la batería.

Y aquí pasa algo curioso, re repente… ya no estás consumiendo energía, estás produciéndola. En tu balcón, sin ruido, sin permiso, sin depender de nadie.

Paso 9 — Verificar que todo funciona

Comprueba:

El regulador detecta la batería
Aparece carga solar
No hay cables calientes
Todo está firme

Si todo está correcto: ya tienes tu instalación funcionando.

Producción real de una placa solar en un balcón

Una de las preguntas más habituales es: ¿Cuánta energía produce realmente una placa solar en un balcón?

Respuesta corta: depende.

Respuesta real: depende de orientación, inclinación, sombras y época del año.

Pero vamos a poner números útiles.

Producción estimada de un panel solar de 50W en España

A continuación, puedes ver la fórmula para calcular la producción de un panel solar:

$E = P \cdot t$

Donde:

• P = potencia del panel (50W)
• t = horas solares equivalentes (≈ 2–4 h en balcón)

Resultado:

entre 100 Wh y 200 Wh diarios

Media razonable:

≈ 150 Wh/día

Factores que afectan a la producción

La producción real de tu instalación dependerá de:

Orientación (sur ideal, este/oeste aceptable)
Sombras (barandillas, edificios, toldos)
Inclinación del panel
Estación del año
Suciedad del panel

Traducción rápida: dos balcones iguales pueden producir resultados muy distintos y por eso medir es clave.

Consumo de un sistema del huerto urbano

Ahora vamos al otro lado de la ecuación: ¿cuánto consume realmente tu sistema?

Ejemplo típico:

Consumo continuo aproximado:

≈ 1–2 W

Consumo puntual (bomba):

≈ 10 W durante unos minutos

Estos datos son teóricos y los actualizaré con datos reales cuando tengo mi huerto montado

Autonomía de la batería (lo que pasa cuando no hay sol)

La batería instalada es: 12V – 12Ah → 144 Wh totales

Pero aquí viene lo importante, no conviene usar el 100 %. Para alargar su vida útil lo recomendable es usar solo, aproximadamente, el 50 %

Resultado real:

~70 Wh útiles

Cálculo de autonomía

Formula:

$t = \frac{E}{P}$

Ejemplo:

70 Wh / 2 W

≈ 35 horas de autonomía, sin sol

Qué significa esto en la práctica

Tu sistema puede seguir funcionando:

Toda la noche
Días nublados
Picos de consumo puntuales

Sin apagarse.

Sin depender de enchufe.

Eso ya es autonomía real.

Equilibrio entre producción y consumo

Aquí está la clave de cualquier instalación solar:

si produces más de lo que consumes → el sistema es estable
si consumes más de lo que produces → el sistema colapsa

En este caso:

Producción ≈ 150 Wh/día
Consumo ≈ 40–60 Wh/día

Resultado: sistema equilibrado con margen.

Y eso es exactamente lo que buscas en una instalación pequeña.

Cómo mejorar el rendimiento de la instalación

Si quieres exprimir más el sistema:

Orienta el panel lo más al sur posible
Aumenta ligeramente la inclinación
Evita sombras
Limpia el panel regularmente
Optimiza consumos (deep sleep en ESP32)

Pequeños ajustes, grandes mejoras.

Cuándo deberías ampliar la instalación

No amplíes por intuición, amplía por datos.

Deberías plantearte ampliar cuando:

La batería se queda corta
Hay cortes nocturnos
Añades nuevos dispositivos
Quieres más autonomía

Opciones de ampliación:

• Añadir otro panel en paralelo
• Aumentar capacidad de batería
• Aambiar a LiFePO4
• Aptimizar consumo

Primero entiendes, luego escalas.

Conclusión: una instalación pequeña que lo cambia todo

Esta instalación no es grande, no es espectacular, o va a alimentar tu casa, pero hace algo mucho más importante: te enseña cómo funciona la energía.

De verdad.

Sin teorías.

Sin simulaciones.

Sin cuentos.

Un panel.

Una batería.

Un regulador.

Y un balcón que empieza a producir energía como si fuera una planta más del huerto.

A partir de aquí puedes crecer, añadir sensores, automatizar riegos, medir, optimizar y poco a poco… construir tu propio sistema energético.

Porque esto no va de ahorrar en la factura, va de entender cómo dejar de depender de ella.

¡ESPERO QUE TE HAYA GUSTADO!

Otros artículos sobre energía que te pueden interesar:

Power bank solar casera con batería…

Mini generador solar casero

Luz de 12v con sensor de…

Altavoz Bluetooth solar con Powerbank

Si has llegado hasta aquí, es muy probable que estés buscando una forma barata de cargar una batería 18650 con energía solar, o que ya hayas visto este módulo en AliExpress y te estés preguntando lo mismo que yo me pregunté cuando lo compré:

¿Esto funciona de verdad o es otro cacharro solar inútil?

La respuesta corta es: sí funciona… pero no como mucha gente espera.
Y la respuesta larga es justo este artículo.

Aquí no vas a encontrar marketing, ni promesas absurdas, ni frases tipo “energía infinita con el sol”. Vas a encontrar datos reales, ejemplos prácticos y límites claros, para que sepas si este módulo encaja o no en tus proyectos DIY.

Aviso de transparencia: este artículo contiene enlaces afiliados.
Eso no cambia en absoluto lo que vas a leer aquí. Si el producto no sirve para algo, te lo digo igual.
Prefiero perder una comisión antes que perder credibilidad.

Qué es realmente este módulo solar (y qué no)

Este producto suele venderse como “módulo solar para cargar baterías 18650”, pero esa descripción es demasiado optimista si no se acompaña de contexto.

Lo que compras en realidad es:

• Un pequeño panel solar
• Una placa electrónica de carga compatible con baterías 18650
• Conectores JST, para las conexiones con la placa anterior.
• 2 conectores CH2, para realizar algún empalme

La electrónica es muy sencilla, pensada para corrientes bajas, sin gestión avanzada, sin MPPT real y sin protecciones complejas. Es algo similar a un controlador tipo TP4056 adaptado para la ocasión, pero sin esperar maravillas.

No es un cargador solar potente
No es un sistema solar completo
Es una herramienta de carga mínima para proyectos DIY

Si lo entiendes así, ya vas por buen camino.

También en este punto quiero avisarte de que la batería 18650 NO está incluida en el pack, deberás comprarla aparte. Te dejo a continuación unos ejemplos de estas baterías y sus respectivos enlaces por si quieres o necesitas comprar alguna antes de continuar.

Primer contacto

Seguidamente, puedes ver un pequeño video de como va todo conectado y que hay que hacer para empezarlo a usar. Este es el video que proporciona el vendedor y que encontrarás en la página del producto.

¿Es plug & play? Lo que debes saber antes de comprarlo

Lo primero que debes saber —y que muchos ignoran— es que este módulo NO es plug & play.

Nada más sacarlo de la bolsa tendrás que:

• Soldar los cables del panel solar a la placa
• Soldar el indicador de batería o LED
• Conectar correctamente la batería 18650 (Cuando ya tengas una…)

No es difícil, pero no es para quien no quiere tocar un soldador.

Si buscas algo “sacar de la caja y listo”, no lo compres
Si sabes soldar y experimentar, adelante

El panel solar: potencia real y limitaciones

Aquí está el punto donde la mayoría se frustra. Este panel solar es muy pequeño para cargar una batería 18650 aunque se pase todo el día cargando en las mejores condiciones. Teóricamente, el vendedor, dice que puede llegar a suministrar un máximo de 60mA pero la realidad es que con sol directo, buena orientación y sin nubes ni sombras (osea condiciones perfectas), da un poca más de la mitad de ese valor.

En las pruebas que yo he realizado, he medido 15.0mA estando el panel detrás del cristal (intentando simular un día nublado) y sin darle inclinación; y 33.3mA en las condiciones perfectas que antes te comentaba.

Añadir que la placa de control incluye un led que se enciende solo con que le de un poco de luz al panel, que no significa que ya este cargando como si no hubiera un mañana.

Con lo cual tenemos que:

• No carga una 18650 desde cero en un tiempo razonable
• No puede alimentar sistemas activos de forma continua
• No sirve para “recargar rápido”

Pero también tiene implicaciones positivas si sabes aprovecharlo y que ahora vamos a ver.

Entonces… ¿para qué SÍ sirve este módulo?

Aquí es donde entra el enfoque maker y donde este producto empieza a tener sentido.

1. Mantener una batería cargada (no llenarla)

Este módulo es perfecto para mantener una batería 18650, no para cargarla desde cero.

Por ejemplo:

• Tienes un dispositivo que consume muy poco
• Descarga lenta de la batería
• El módulo solar compensa esa descarga diaria

Resultado:
La batería dura semanas o meses sin intervención.

2. Proyectos con microcontroladores en deep sleep

Uno de los mejores usos es con placas tipo:

• ESP32
• Arduino Pro Mini
• ATtiny
• Cualquier microcontrolador que pase el 99% del tiempo dormido

Ejemplo:

Un ESP32 que se despierta cada 10 minutos, lee un sensor, envía datos, vuelve a dormir. Como en una estación meteorológica básica, un sensor remoto o un monitor ambiental

Consumo medio diario: muy bajo
Aquí el módulo sí puede funcionar.

3. Sensores IoT de bajo consumo

Sensores de:

• Temperatura
• Humedad
• Luz
• Presión
• Estado ambiental

Siempre que:

• No estén transmitiendo constantemente
• Usen protocolos eficientes
• No mantengan radios activas todo el tiempo

Este módulo no alimenta el sistema, pero ayuda a sostenerlo.

4. Prototipos y pruebas solares

Uno de los mejores usos —y el más olvidado— es como herramienta de aprendizaje.

Con este módulo puedes:

• Ver cómo se comporta una batería real
• Medir corrientes solares reales
• Aprender por qué el tamaño del panel importa
• Entender consumos reales vs teóricos

Es ideal como banco de pruebas antes de diseñar algo más grande.

5. Experimentos educativos

Para explicar conceptos como:

• Energía solar real vs ideal
• Balance energético
• Carga lenta
• Almacenamiento en baterías

Este módulo es casi perfecto porque no oculta las limitaciones.

Usos para los que NO deberías comprarlo

Vamos a dejar esto claro para evitar errores.

No sirve para:

• Cargar una 18650 desde 0% rápidamente
• Sistemas “always on”
• Dispositivos que consuman más de 30–40 mA continuos
• Cargar varias baterías grandes
• Sustituir un cargador convencional
• Aplicaciones profesionales sin modificaciones

Si intentas usarlo fuera de este rango, la batería se descargará antes de cargarse.

El LED y los conectores: pequeños detalles importantes

Indicador led de batería

El LED de carga:

• Es útil en pruebas
• Te dice el estado de la batería

Pero:

• Consume energía (de hecho se come prácticamente todo lo que genera el panel)
• No aporta nada en un sistema final o en alguna aplicación concreta

En un diseño definitivo, conviene eliminarlo o acoplarle un pulsador para que no esté encendido todo el tiempo.

Conectores JST

Los JST incluidos:

• No están pensados para desconexiones constantes
• Son frágiles si se fuerzan

Conéctalos una vez y déjalos tranquilos. Mejor usa los conectores CH2 que se incluyen para hacer pruebas y conectar/desconectar

Un detalle que no se especifica y puede ser interesante para algún proyecto, es que la placa de control tiene unos pequeños agujeros que permiten conectar/soldar cables. Estas conexiones permiten conectar lo que queramos alimentar con la batería (o el indicador led o la batería directamente a la placa), y añadir otro panel solar (o soldar directamente el que incluye el kit).

Es una lástima que el vendedor no de este detalle que puede ser muy útil para muchos usuarios.

Cómo mejorar el rendimiento usando un panel solar externo

Aquí viene el punto clave que muchos pasan por alto.

Este módulo mejora muchísimo si:

• Ignoras el panel incluido
• Conectas un panel solar externo más grande (5V, mayor corriente)

Pero esto hay que hacerlo con cuidado y no venirse muy arriba. No hay que conectar un panel que supere los 6v y la corriente máxima que acepta la placa de control es de 500mA. ¡Así que cuidado en no dejarla frita!

Al hacerlo:

• La corriente de carga aumenta
• La batería se carga de verdad
• El módulo pasa de “curiosidad” a “herramienta útil”

Conclusión importante:
Este producto funciona mejor como módulo de carga, no como sistema solar completo.

Ventajas y desventajas del módulo solar 18650

Ventajas

• Muy barato
• Funciona correctamente
• Ideal para aprender
• Compatible con 18650
• Perfecto para pruebas y prototipos

Desventajas

• Panel solar extremadamente pequeño
• Carga muy lenta
• No es plug & play
• No apto para proyectos exigentes

Conclusión final: ¿merece la pena?

Voy a ser claro y honesto.

NO es un producto para el usuario medio
SÍ es un producto para makers y curiosos

Merece la pena si:

• Sabes soldar
• Entiendes las limitaciones
• Lo usas en proyectos de bajo consumo
• O planeas usar un panel externo

No merece la pena si:

• Quieres resultados rápidos
• No quieres tocar el soldador
• Esperas milagros solares
• No entiendes el balance energético

Por el precio que tiene, cumple lo que promete, pero solo si sabes qué estás comprando.

Recomendaciones finales SanCarDIY

Si decides usar este módulo:

1. Trátalo como módulo de carga, no como sistema completo
2. Usa un panel solar externo si el proyecto lo requiere
3. Elimina el LED indicador de carga en el diseño final (o ponle un pulsador)
4. Mide consumos reales
5. Diseña siempre pensando en eficiencia

La energía solar no es magia.
Es física, números y expectativas realistas.

Si estás empezando con solar DIY, este módulo puede ser una lección barata y muy valiosa…
si lo usas con cabeza.

Este artículo se actualiza con nuevas pruebas y proyectos.

Preguntas frecuentes

Otras guías y recursos que te pueden interesar:

Solarpunk: Qué es, Origen y Cómo…

Power bank diy, todo lo que…

Puede sonar a truco de feria o a broma de patio de colegio, pero detrás de esta reacción hay química real, principios científicos y un concepto clave que deberías conocer: la reacción redox.

También te explicaré qué sucede exactamente cuando el aluminio entra en contacto con una solución de hidróxido de sodio, por qué elegimos estos materiales y cómo preparar la disolución para que este pequeño generador de hidrógeno funcione de forma eficiente y segura.

Si ya viste mi vídeo (que encontrarás enlazado al final de este artículo), aquí encontrarás la parte técnica y los detalles prácticos que no entraron en cámara: ecuaciones, parámetros clave y recomendaciones para que puedas repetir este experimento entendiendo lo que pasa de verdad.

Así que ponte gafas, guantes (y algo de sentido común) y vamos a profundizar en cómo convertir una simple lata de chatarra en un generador de hidrógeno hecho en casa.

Reacciones Redox

Antes de empezar con el experimento haremos un poco de teoría para entender lo que se va a llevar a cabo. La reacción química que se produce entre un metal y una base o ácido se llama reacción de reducción-oxidación o reacción redox.

Básicamente, toda reacción redox implica un intercambio de electrones entre dos sustancias. Una sustancia se oxida, es decir, pierde electrones; mientras que otra sustancia se reduce, es decir, gana esos electrones.

Para entender esto, hay que imaginarse un átomo de cada substancia con sus protones y neutrones en el núcleo y los electrones dando vueltas a su alrededor. Centrándonos en los electrones, estos se agrupan por capas alrededor del núcleo donde en cada capa caben un número limitado de ellos. La última capa de electrones, que es la más externa, se le nombra capa de valencia y es donde se producen los intercambios.

No profundizaré más aquí con esto de los electrones porque es muy largo, extenso y cada elemento o substancia tiene su número de electrones y estos pueden variar según las condiciones que se encuentre y hay excepciones, y en definitiva no quiero alargar más este tema, pero en líneas generales (y para simplificar mucho el tema), se usa una norma/regla que es la regla de octeto.

La regla del octeto establece que los átomos tienden a ganar, perder o compartir electrones para lograr una configuración electrónica estable con ocho electrones en su capa de valencia. Así que se podría decir que los átomos tienen una última capa de electrones con ocho huecos o espacios para ganar o perder electrones.

De esta forma se entiende que:

• En la oxidación: un átomo pierde electrones y gana «huecos»

• En la reducción: un átomo gana electrones y pierde (o reduce) sus «huecos»

Ambas ocurren de forma simultánea y están siempre acopladas. Por eso se dice que donde hay oxidación, hay reducción, y viceversa.

Otros ejemplos de reacciones redox son: la corrosión del hierro, la combustión de hidrocarburos o las reacciones que ocurren dentro de una pila o batería. En todos estos casos, siempre hay un elemento que cede electrones y otro que los acepta.

Ya por último (y no me quiero enrollar más), cada elemento tiene un número finito de electrones/huecos para realizar intercambios, a esto se le llama estado de oxidación o número de oxidación y es un valor que se puede encontrar fácilmente en cualquier tabla periódica.

Se que esto puede ser un rollazo (y más si no te gusta la materia), pero he creído necesario dar una pequeña pincelada de teoría para entender la reacción que llevaremos a cabo en este experimento para obtener hidrógeno.

Aluminio contra sosa cáustica

Ahora que ya sabemos qué es una reacción redox, vamos a ver cómo se aplica de forma práctica, en este experimento y usando dos ingredientes muy fáciles de conseguir: aluminio reciclado (latas, papel de aluminio, virutas de taller…) y sosa cáustica (hidróxido de sodio, NaOH).

Cuando mezclamos aluminio, sosa cáustica y agua, se produce una reacción exotérmica (que libera calor), que genera hidrógeno gaseoso como producto principal y aluminato de sodio disuelto en la solución.

La reacción simple sin balancear es esta:

He querido usar los elementos tal cual se ven en la tabla periódica ya que así se pueden ver los estados de oxidación de cada elemento y su masa atómica, datos que nos harán falta para llevar a cabo este experimento.

Esta reacción (escrita así tal cual), no está balanceada, esto significa que no hay las mismas cantidades de substancias/elementos al principio (antes de la flecha) que al final (después de la flecha). Como en esta web se siguen las normas de la (¡termodinámica!) conservación de la materia , hay que equilibrar ambos lados para que haya la misma proporción antes y después de la flechita.

Esto se hace de la siguiente manera:

Viendo la reacción con el estado de oxidación de cada elemento, se puede ver cuales son los elementos que se oxidan y cuales se reducen. Vemos, por ejemplo, que el sodio (Na), cede un electrón al principio, cuando forma parte de la sosa cáustica, y tambíen cede uno cuando se encuentra en el aluminato sódico. Sucede lo mismo con el oxígeno (O) pero al revés, tiene 4 al principio, 2 en la sosa y 2 en el agua, y luego hay 4 en el aluminato. El sodio y el oxígeno se quedan iguales en ambos lados de la reacción, aunque en distintos compuestos.

No sucede lo mismo con el aluminio (Al) y el hidrógeno (H). El aluminio pasa de 0 al principio, cuando va por libre, y pasa a 3 cuando está en el aluminato. El hidrógeno, en cambio, pasa de 3 a 0. Entonces tenemos que el aluminio se a oxidado, a perdido 3 electrones; y el hidrógeno se a reducido, a ganado esos 3 electrones.

El aluminio y el hidrógeno, en esta reacción, son lo que se llama pares redox y se pueden representar de la siguiente manera:

Sabiendo esto, ahora podemos balancear la reacción de la siguiente manera:

• Empezando por el hidrógeno, hay 3 al principio con lo que hay que poner 3 al final

• Al hacer esto nos encontramos que ahora hay 6 hidrógenos al final pero solo 3 al principio, con lo cual habrá que aumentar el hidrógeno del principio de la reacción

• Con esto tendremos el hidrógeno balanceado pero hemos hecho crecer el número de sodio y oxígeno del principio. También lo tendremos que hacer crecer al final

• Por último nos queda el aluminio que en esta última operación a pasado a 2 al final por lo que le pondremos un 2 al principio

Con todo esto, por fin tendremos la reacción bien balanceada, hay lo mismo en ambos lados. Y ahora la pregunta del millón: ¿Para qué sirve todo esto?

Cantidades

Toda la teoría que hemos visto hasta aquí está muy bien, es interesante, explica lo que sucede cuando mezclamos aluminio y sosa cáustica (y bla, bla,bla), pero ¿para qué? ¿a dónde nos lleva todo esto? Esto nos lleva a poder calcular las cantidades de cada sustancia (reactivo), que necesitamos para la reacción.

Así podremos saber, por ejemplo, cuánto gas hidrógeno vamos a producir en función del aluminio que tengamos al inicio.

Si te has fijado, al principio, cuando he puesto por primera vez la reacción, lo he hecho usando los recuadros de la tabla periódica para cada elemento. Allí salen datos como el estado de oxidación, el número atómico, la abreviatura y la masa atómica (os he puesto un enlace hacia Wikipedia por si quieres saber más sobre la masa atómica, pero para resumir es lo que pesa un mol de sustancia expresada en gramos).

Para los elementos de este experimentos tenemos las siguientes masas o pesos atómicos:

Y si ahora pasamos estos pesos a la reacción balanceada, queda tal que así:

Estas son las cantidades de cada substancia que tendríamos para completar la reacción y no desperdiciar ningún reactivo. Como se puede ver, respetamos la conservación de masas ya que en ambos lados de las flechitas tenemos 170gr, una muestra más de que tenemos la reacción bien balanceada.

Aquí quedaría poder pasar los gramos de hidrógeno a un volumen, ya que el hidrógeno es un gas y saber la cantidad que se forma en la reacción en gramos, a priori, no es muy útil. Para ello se usa la ecuación para gases ideales que es la siguiente:

Que aplicada al hidrógeno de esta reacción nos da:

En ocasiones está ecuación se simplifica y, a groso modo, se suele decir que un mol de gas equivale a 22,4l (En esta aproximación, no se tiene en cuenta la temperatura solo se coge el valor de 273ºK, de ahí las posibles variaciones)

Ahora si que ya tenemos todo lo necesario para realizar el experimento. Faltará, aún, alguna cosilla (Como preparar la solución de sosa cáustica), pero lo veremos en las siguientes secciones.

Materiales

Para realizar este experimento he usado:

• 2 botes de vidrio
• Tubos
• Conexiones
• Hidróxido de sodio (Sosa cáustica)
• Agua
• Aluminio

Además será necesaria una balanza, cuchilla, taladro, vaso más agitador (para preparar la disolución) y otros materiales para la demostración final que encontraréis en el vídeo

Concentración de sosa cáustica

Para realizar este experimento se tendrá que preparar una disolución de sosa cáustica la cual tendrá una concentración determinada. Dado que la sosa cáustica comercial tiene una pureza del 98-99% y que la relación de peso-volumen en el agua es prácticamente de 1 a 1 (1l de agua pesa 1kg a efectos prácticos), realizaremos la disolución por porcentaje en peso, ya que es un método fácil y directo.

Este método es tan fácil como decir que si la disolución final es el 100%, si queremos una disolución del, por ejemplo, 40% de sosa cáustica, pesaremos 40gr de sosa y luego 60gr (o 60ml) de agua. Se disuelve del todo la sosa y ya tendríamos esta disolución del 40% de sosa cáustica.

Antes de empezar, realicé 4 disoluciones con diferentes concentración para hacer algunas pruebas y determinar cuál era la mejor para el experimento, estas estaban comprendidas entre el 5, 10, 20 y 30%.

Al final, para el experimento, realizaré una disolución con una concentración del 10% en peso.

Aluminio para la reacción

El aluminio empleado para llevar a cabo el experimento vendrá de latas de refresco y cerveza y papel de aluminio, todo de la basura. Las latas habrá que pulirlas un poco antes de ponerlas en contacto con la sosa caustica, ya que llevan un recubrimiento en ambos lados para proteger el aluminio y que entorpece la reacción.

Aproximadamente, he preparado muestras del 50% de aluminio de latas y 50% de papel de aluminio.

Configuración del experimento

La configuración o montaje de este experimento constará de los dos botes de vidrio, uno será el reactor (donde se producirá la reacción aluminio sosa), y el otro se usará como para limpiar el hidrógeno producido y como cortafuegos entre las pruebas que realizaré con el hidrógeno y el generador.

La tapa del bote generador le he hecho un orificio por donde saldrá un tubo hacía el segundo pote. He usado unos pasamuros de aire comprimido para hacer la conexión entre el interior y el exterior del bote. A la tapa del segundo bote le he hecho dos agujeros usando el mismo sistema, en uno entrará el gas con un tubo hasta el fondo y el otro será la salida del gas. Esta salida será la que utilizaré para hacer las demostraciones de lo que se puede llegar a hacer con el hidrogeno.

Resultado

En el siguiente vídeo encontrarás la práctica de este experimento con la preparación de las disoluciones, el montaje, los resultados y una demostración de lo que se puede llegar a hacer con el hidrógeno que se genera:

¡ESPERO QUE TE HAYA GUSTADO!

Otros experimentos que te pueden interesar:

La Lámpara de Döbereiner: Historia, Ciencia…

Electrolizador solar

Celda de combustible microbiana

La idea es sencilla: aprovechar la carcasa y el altavoz viejo, añadirle una batería recargable, un módulo Bluetooth y un pequeño panel solar. El resultado es un invento 100% funcional que combina reciclaje electrónico con energía renovable.

Además de ser un proyecto divertido, es una manera genial de:

• Disfrutar de música en cualquier parte.

• Reducir residuos electrónicos.

• Tener un altavoz portátil sin depender de enchufes.

Materiales

Para crear este altavoz solar Bluetooth con powerbank vas a necesitar una mezcla de piezas recicladas y algunos módulos electrónicos fáciles de conseguir. Aquí te dejo la lista completa con los links de compra:

Consejo: si tienes algún componente reciclado (como la batería, el panel o incluso el módulo Bluetooth de otro proyecto), ¡mucho mejor! Así abaratas costes y haces el invento más sostenible. Como ya he dicho, yo he aprovechado el altavoz de una vieja minicadena…

Herramientas

Desmontar el altavoz

Lo primero será preparar el altavoz viejo que vamos a transformar. En mi caso, usé un altavoz de una minicadena de los años 90. Aunque la minicadena ya no funcionaba, el altavoz estaba en buen estado y la caja era perfecta para reutilizarla como base del proyecto.

Cada modelo de altavoz puede estar montado de manera diferente:

• Algunos llevan tornillos visibles en la parte trasera o lateral.
• Otros, como el mío, van a presión con pestañas de plástico.

En mi caso, tuve que hacer un poco de palanca con cuidado para no dañar demasiado la carcasa y poder aprovecharla. Después retiré cuatro tornillos internos que sujetaban el altavoz y corté los cables originales, que más adelante reutilizaría para conectarlos al nuevo módulo Bluetooth.

Consejo: haz este paso con paciencia. La carcasa es la base de todo el montaje, así que cuanto menos se dañe, mejor quedará el resultado final.

Ajustar el regulador de carga

Para que el altavoz funcione correctamente con energía solar y no dañe la batería, es importante utilizar un regulador de carga que se encargue de la gestión de la energía.

En este proyecto he utilizado un controlador MPPT de 12 V, que permite aprovechar mejor la energía del panel solar. Este tipo de controlador se encarga de convertir el voltaje variable que entrega el panel en una salida estable, ideal para cargar baterías de litio.

El panel solar que utilicé es de 12 V y 5 W, suficiente para mantener cargado el sistema. Sin embargo, como la tensión del panel cambia según la luz que reciba, necesitamos ajustar el regulador para que la salida se mantenga estable en 12,6 V, que es el voltaje máximo de carga para una batería de litio formada por celdas 18650.

Cómo hacerlo:

1. Conecta el panel solar a la entrada del regulador (positivo con positivo, negativo con negativo).
2. En la salida del regulador, conecta un multímetro para medir el voltaje.
3. Gira con cuidado el potenciómetro (tornillito de ajuste) del regulador hasta que el multímetro marque 12,6 V.
4. Comprueba que, aunque varíe la luz del panel, el regulador mantenga el voltaje estable. Esa es la principal ventaja del sistema MPPT.

Consejo práctico:
Haz esta calibración en exterior o bajo buena iluminación. Si el panel recibe sombra, el voltaje bajará momentáneamente, pero el regulador lo compensará al estabilizarse la luz.

Con esto tendrás el sistema de carga solar listo para alimentar la batería sin sobrecargarla ni dañarla.

Preparar la carcasa y hacer los agujeros

Con el altavoz desmontado y el regulador ya ajustado, toca preparar la caja para instalar todos los componentes nuevos: el módulo Bluetooth, los puertos USB, el interruptor, el indicador de carga y las conexiones del panel solar.

En este punto, la carcasa del altavoz se convierte en el chasis de todo el proyecto, así que vamos a planificar bien dónde irá cada elemento antes de empezar a cortar o taladrar.

1. Planificación del diseño

Empieza por colocar todos los módulos sobre la superficie del altavoz y decide dónde te resulta más cómodo acceder a cada parte.

• En mi caso, coloqué los módulos de carga y Bluetooth juntos, dentro de una cajita transparente, al lado del altavoz principal.
• En esa misma zona también instalé el interruptor general, el indicador de batería y el conector jack de carga auxiliar.
• En el lado contrario coloqué el módulo Bluetooth, para mantener separadas las zonas de energía y señal.
• Por último, en la parte superior hice los agujeros para la manilla de transporte, y en la parte trasera, el orificio por donde entra el cable del panel solar.

2. Perforación y cortes

Una vez decidido el diseño, marca cada posición con un lápiz (es más fácil de limpiar después) y comienza a hacer los agujeros:

• Usa una broca fina para marcar el centro de cada corte.
• Amplía con una broca más grande o con una sierra de calar para los huecos rectangulares (como los de los módulos o el indicador).
• Lima los bordes para evitar rebabas o cortes.

3. Pintura y acabado

Antes de montar los componentes, aprovecha para pintar la carcasa y darle un aspecto renovado.
Yo opté por un acabado negro satinado con pintura en spray, aunque puedes elegir cualquier color o incluso aplicar una capa de barniz transparente si quieres conservar el aspecto original.

Consejo: si tu altavoz tenía rejillas, embellecedores o elementos decorativos, puedes retirarlos o reutilizarlos según el nuevo diseño. En mi caso tuve que retirar un pequeño altavoz piezoeléctrico y un embellecedor que volví a instalar cuando terminé.

Cuando la pintura esté seca y los agujeros listos, la carcasa estará preparada para empezar con las conexiones y el montaje interno.

Montar las conexiones y módulos electrónicos

Antes de empezar a soldar y conectar cables, es fundamental tener a mano el esquema eléctrico del proyecto.
En él podrás ver cómo se relacionan todos los componentes: el panel solar, el regulador MPPT, la batería, el módulo Bluetooth, el cargador USB, el interruptor, el indicador de carga y el altavoz.

Si estás haciendo tu propia versión del altavoz, puedes usar mi esquema como base y adaptarlo según los módulos que tengas.
Asegúrate de mantener siempre las polaridades correctas (positivo con positivo, negativo con negativo) y utiliza cables de un grosor adecuado para evitar caídas de tensión.

Soldaduras iniciales

Antes de colocar los módulos dentro del altavoz:

• Soldé los cables del indicador de batería, que había desmontado previamente.
• Conecté la antena del módulo Bluetooth y radio.
• Alargué algunos cables, como el del altavoz o la alimentación del módulo Bluetooth, para que llegaran sin tensión a su posición final.

Consejo: Usa cable flexible de cobre y protege todas las soldaduras con tubo termorretráctil o cinta aislante para evitar cortocircuitos.

Colocar la batería y módulos

Con las conexiones preparadas:

• Fija la batería en la base del altavoz con cinta de doble cara y silicona caliente para que quede firme.
• Coloca la regleta en la batería para facilitar las conexiones y deja esta en una posición accesible para facilitar las conexiones.
• Sitúa los módulos (Bluetooth, USB, MPPT, indicador e interruptor) en sus respectivos huecos, asegurándote de que cada cable tiene la longitud justa.
• Conéctalo todo según el esquema.

Tip extra: Antes de cerrar nada, revisa con un multímetro que todas las conexiones sean correctas y que el voltaje en cada módulo sea el adecuado (por ejemplo, 12,6 V en el MPPT y 5 V en el USB).

Instalar el panel solar y hacer las pruebas finales

Con todos los módulos y conexiones internas terminadas, llega el momento de coronar el proyecto: montar el panel solar, realizar las últimas conexiones y comprobar que todo funciona correctamente.

El panel solar que he usado es de 12 V y 5 W, suficiente para cargar la batería poco a poco mientras usamos el altavoz o lo dejamos al sol. Para evitar que la corriente regrese al panel cuando no hay luz, le he añadido un diodo en el polo positivo. Esto protege tanto el regulador como el propio panel cuando no está generando electricidad.

Montaje en la caja

He fijado el panel solar a la caja del altavoz con unas bisagras recicladas. Esto permite que el panel pueda inclinarse y orientarse hacia el sol para mejorar la producción.
Además, he reutilizado una antena de radio vieja como soporte, que hace de brazo para regular el ángulo de inclinación. Una solución sencilla y práctica.

El cable del panel lo pasé por un agujero que preparé en la caja (en el lado opuesto al altavoz) y lo conecté directamente al regulador MPPT, usando una regleta para evitar empalmes sueltos.

Conexión del panel al regulador

Con el panel ya fijado, toca conectarlo al regulador MPPT:

• Conecta el positivo del panel (tras el diodo) al positivo del regulador.
• Conecta el negativo del panel directamente al negativo del regulador.
• Usa una regleta de conexión o bornera para evitar empalmes sueltos y mantener las conexiones limpias y seguras.

Consejo: Si tu panel queda a la intemperie, protege las conexiones con termorretráctil y cinta autovulcanizante para evitar que entre humedad.

Pruebas finales

Llega el momento más satisfactorio: ¡encenderlo y comprobar que funciona!
Con el interruptor principal en ON:

1. Comprueba que se enciende el indicador de batería.
2. Conecta un móvil por Bluetooth y reproduce música.
3. Prueba los puertos USB cargando un dispositivo.
4. Deja el altavoz al sol y verifica que el regulador mantiene el voltaje estable y la batería carga correctamente.

Si todo está bien conectado, verás que el sistema reproduce música, carga dispositivos y se recarga con el sol de forma autónoma.

Conclusiones: ALtavoz BLuetooth solar con Powerbank (DIY)

Con este proyecto hemos demostrado que no hace falta comprar dispositivos nuevos para disfrutar de tecnología práctica y moderna. A veces, solo se trata de mirar con otros ojos lo que ya tenemos, reciclar, combinar módulos y dejar volar la creatividad.

De un altavoz olvidado en el fondo del trastero ha nacido un altavoz solar Bluetooth con powerbank, capaz de cargar el móvil y funcionar con energía 100 % renovable. Un ejemplo perfecto de cómo podemos unir electrónica, reciclaje y sostenibilidad para crear algo útil, bonito y diferente.

Si te ha gustado este tutorial, compártelo con tus amigos o en tus redes para que más gente se anime a rescatar sus viejos aparatos.
Y si te animas a construir tu propia versión, ¡me encantaría verla!
Déjame un comentario contándome cómo te ha quedado, qué mejoras harías o qué otro invento te gustaría que resucitara en el próximo proyecto.

¡ESPERO QUE TE HAYA GUSTADO!

Otros artículos sobre energía que te pueden interesar:

Power bank solar casera con batería…

Mini generador solar casero

Luz de 12v con sensor de…

Instalación solar en balcón para huerto…

Las power banks son pequeñas baterías portátiles que nos permiten cargar nuestros dispositivos en cualquier lugar, son como una vida extra para cuando se quedan sin energía. Aunque existen muchas opciones de compra y accesibles en el mercado, hay ocasiones que no terminamos de encontrar la perfecta para nuestras necesidades, es entonces cuando nos podemos plantear construirnos la nuestra.

Si eres mañosa/so, te gusta la idea de hacerte tus propias cosas y no te importa enredarte o complicate la vida creando tus propios proyectos, has encontrado el sitio perfecto. En este artículo, voy a explicarte todo lo que necesitas saber para construirte tu propia power bank o batería portátil, desde el funcionamiento hasta las partes que necesitas para hacerla, incluso exploraremos la posibilidad de utilizar componentes reciclados para su fabricación (¡para poder ahorrar algún dinerillo!)

Primeros pasos

Lo primero que que debes hacer, tanto para hacerte tu propia powerbank como para comprarla, es tener claro para que la vas a usar. No es lo mismo cargar un teléfono que un portátil, y por eso el primer paso es definir que vas a cargar con la power bank, que tensión (voltios) vas a necesitar y la capacidad de las baterías para poder realizar más de una carga.

Típicamente, la tensión para cargar un smarphone, tablets, auriculares o pequeños dispositivos que ya de entrada se cargan con un USB, es de 5v (Voltios). Esta es la tensión en la que se suelen encontrar la gran mayoría de power banks comerciales.

Si necesitas cargar un portátil o algún otro dispositivo más grande, necesitarás un tensión de unos 12v. Aquí, aunque es lo mismo, tendrás que hacer un powerbank más grande y un poco más engorrosa de llevar de un sitio a otro (Igual te sale más acuenta llevar un cargador y gorrear electricidad que no llevar una batería de repuesto).

Capacidad

Otra de las cosas que debes mirar antes de liarte la manta a la cabeza y ponerte al lío, es la capacidad. Podríamos decir que la capacidad de una power bank es el volumen de energía que va a ser capaz de acumular para luego liberarla y, con ella, recuperar la batería de tus dispositivos.

En muchas guías de compra y foros, se aconseja que sea de por lo menos de 26800mAh para poder realizar más de una carga. Si tu intención es hacerte una tu mismo (y si has llegado aquí supongo que es esa), deberás realizar un mínimo de cálculos para saber que capacidad necesitas.

La fórmula para calcular la capacidad que necesitas para tu power bank sería la siguiente:

Batería dispositivo a cargar x Nº de cargas / 0,6 (60%) = capacidad power bank

Donde lo primero que hay que saber es la capacidad de la batería del dispositivo que queremos cargar en miliamperios/hora (normalmente este dato lo podemos sacar de las especificaciones del producto), multiplicarlo por la cantidad de veces que queremos poder cargar el dispositivo y dividirlo por 0,6 (60%). Este último dato representa el peor escenario del rendimiento real de las baterías que usemos para construir la powerbank.

En la práctica, y para menos rollos, aquí va un ejemplo:

Batería smartphone = 3000 mAh

Número de cargas = 3

 3000 x 3 = 9000 mAh

9000mAh / 0.6 (60% rendimiento real) = 15000 mAh

Partes de un power bank

Las partes básicas de una power bank son:

• Baterías, suelen ser de litio ya que tienen la mejor relación rendimiento/tamaño
• Controlador, la circuitería electrónica que permite la correcta carga y descarga de la batería, aquí se incluiría las entradas y salidas USB (o las tomas que sean).
• Carcasa, el recipiente para colocar lo anterior

A partir de estos componentes básicos se le pueden añadir otros como leds, ganchos o paneles solares

Batería

Las baterías más usadas en las powerbank son las baterías de ión de litio, ya que son las que tienen la mejor relación tamaño/densidad energética y tiene un buen ciclo de carga/descarga. Es por ello que también son el tipo de batería más usado en la actualidad para todo tipo de dispositivo.

Puedes encontrar baterías de litio de varias formas, tensiones y capacidades, pero las más usadas en este tipo de proyecto son las denominadas con la numeración 18650. Estas baterías son cilíndricas (muy parecidas a las pilas de toda la vida pero más grandes), con una tensión de entre 3,7 – 4,2v y con una capacidad que ronda entre los 1000 y 9000mAh. A partir de aquí se suelen hacer conexiones en serie y/o paralelo para aumentar su tensión o capacidad.

Controlador

El controlador de carga es esencial para la correcta carga de la batería, evitar sobrecargas y ofrece protección contra la sobrecorriente y cortocircuitos.

Sino quieres complicarte la vida (más todavía si cabe), lo mejor es adquirir un módulo de carga TP4056. Son pequeños, fiables, baratos, … lo tienen todo! Depende del cargador que quieras usar, lo encontraras con entrada mini USB, USB tipo C o micro USB. También suelen tener dos pines al lado de la entrada para poder conectar un panel solar o alguna otra fuente de energía.

La tensión en estos módulos tiene que ser entre 5 y 6v para el correcto funcionamiento. Luego ellos se encargan de dar una salida de 4,2v para cargar la batería de litio.

Otra opción muy interesante, si quieres añadir un panel solar a tu power bank, es usar un controlador MPPT (Como este). Son más eficientes en pasar la electricidad del panel a la batería, por lo que tienes menos perdidas de rendimiento.

En el caso de añadir un panel solar, es recomendable colocar un diodo entre el panel y el controlador. Con esto conseguiremos que la electricidad solo viaje del panel a la batería y no al revés

Módulo Boost step up USB

Siguiendo con la electrónica de nuestra power bank casera, una vez tengamos resuelto el tema de cargar la batería, toca ver como usamos la energía almacenada. Como en el caso anterior, lo más práctico, cómodo y barato es buscar un módulo que nos convierta el voltaje de la batería al voltaje que deseemos y nos lo dé con una salida estándar con la que podamos conectar nuestros dispositivos. Estos tipos de módulos son los denominados Boost step up USB.

Estos módulos son muy simples y fáciles de usar, conectamos el positivo y negativo de la batería en los pines de entrada situados en un extremo de la placa, y por el otro extremo disponen de una salida USB para que le conectemos lo que queramos.

La tensión de entrada que suelen admitir es de entre 0,9 y 5v, y regulan este voltaje para que sea estable y pueda cargar teléfonos u otros dispositivos a 5v.

Evidentemente, existen otras formas de aprovechar la energía de las baterías 18650 de litio y otros tipos de módulos que convierten la tensión (voltaje) de estas baterías a la tensión que más convenga según la aplicación que quieras hacer de la power bank. Pero este módulo es muy buena opción y la salida estándar USB le da mucha versatilidad.

Añadir un panel solar a tu power bank

Añadir un panel a tu power bank casera puede parecer el santo grial, el tener energía ilimitada o a dejar de pagar la factura de la luz, pero nada más lejos de la realidad. No esperes cargar tu power bank poniéndola una hora al sol.

Dado su pequeño tamaño, al no ser que tengas la intención de poner un panel de 1 metro cuadrado, el panel solar en tu powerbank solo servirá para compensar la autodescarga de la propia batería y para pequeñas cargas modestas. Normalmente, en powerbanks comerciales, con el panel solar que incorporan, se necesitan unas 35-40 horas de luz solar directa para cargarlas.

Dicho lo anterior, pienso que es buena idea añadir un panel solar a una powebank (O a cualquier otro cacharro, como puedes ver en mis tutoriales), ya que le da un plus de energía y, aunque sea una carga lenta, es una carga al fin y al cabo.

Al igual que con la capacidad, puedes hacer cálculos sobre la potencia del panel solar y el tiempo que le llevará cargar tu batería.

Para ello, primero deberemos pasar los mAh de capacidad de la batería a Ah y luego a Wh de la siguiente manera:

Seguiremos con el ejemplo anterior de una powerbank de 15000mAh,

Para pasar de mAh a Ah se tendrá que dividir el valor en mAh por 1000:

15000mAh / 1000 = 15Ah

Ahora para calcular los Wh (vatios/hora), tendremos que multiplicar la capacidad en Ah por el voltaje (en las powerbank, y todos los dispositivos que se cargan por USB, el voltaje es de 5v):

15Ah x 5v = 75Wh

Este valor ya nos da una idea del panel solar que necesitaríamos para cargar esta hipotética power bank, ya que la potencia de los paneles solares se da en vatios (W). Con lo cual se requeriría un panel solar de 75W para cargar esta power bank en una hora (siempre que el panel recibiera luz solar en las mejores condiciones). Pero esto es un cálculo a «groso modo», nos puede servir como referencia, pero no nos podemos quedar aquí.

Elección del panel solar

Como ya hemos comentado, la potencia de los paneles solares se mide en W (vatios) y generan energía en función de la luz solar disponible. Esta potencia, que nos suele dar el fabricante, se produce con las mejores condiciones de radiación/luz solar, que se producen durante el día. A estas condiciones se las conoce como horas de sol pico al día.

Supongamos que elegimos un panel de 6V y 5W:

• Corriente generada:

I = P / v = 5W / 6v = 0.83A

• Energía generada por hora (suponiendo sol ideal):

E = P x t = 5W x 1h = 5Wh

Si suponemos 5 horas de sol pico al día, la energía diaria generada será:

E (día) = 5W x 5h = 25Wh

Esto significa que en un día soleado, este panel puede cargar aproximadamente el 33% de la batería (25Wh de los 75Wh requeridos).

Tiempo de carga de la batería con el panel solar

Para cargar completamente la batería de 15,000mAh (75Wh) con un panel de 5W:

t = Energía necesaria / Potencia del panel

t = 75Wh / 5W = 15 horas

En condiciones ideales, el panel tardará aproximadamente 15 horas de sol pico en cargar la batería por completo.

Si usamos un panel más grande, como uno de 10W (6V, 1.66A):

t = 75Wh / 10W = 7.5 horas

Esto reduce el tiempo de carga a menos de 8 horas en condiciones óptimas.

Factores que afectan la carga solar

• Eficiencia del panel y regulador: Un TP4056 o MPPT tiene pérdidas del 15-20%.
• Sombra y orientación: La producción real puede ser un 70-80% de la potencia nominal del panel.
• Temperatura: Los paneles pierden eficiencia si se calientan demasiado.

Por eso, si necesitas una carga confiable, elige un panel un 30-50% más grande de lo calculado.

Esquemas y conexiones

Una vez vistos todos los componentes para poder hacer una power bank solar casera, vamos a ver como quedan los esquemas y conexiones para poder llevarla a cabo.

Así quedaría el esquema y las conexiones de nuestra powerbank. A partir de aquí, puedes poner más baterías para tener más energía de respaldo, más paneles solares para lograr una carga más rápida o buscar/fabricar otros módulos de carga y descarga.

Luego solo se trata de buscar un contenedor, caja, carcasa o lo que sea para empaquetar todos los componentes juntos.

Power bank con materiales reciclados

Para reducir costos y hacer tu power bank solar más sostenible, puedes reciclar componentes de dispositivos electrónicos viejos. Aquí te dejo algunas ideas para obtener las piezas clave.

Panel solar

Puedes encontrar paneles solares en luces de jardín solares en desuso, juguetes solares o otros dispositivos que llevan panel solar y ya no funcionen como bombas de agua, cargadores o cámaras solares.

Asegurate con un multímetro de que el panel aún genera electricidad bajo la luz del sol y que voltaje suministra. Recuerda que necesitas que el panel tenga una tensión sobre los 6v para hacer tu power bank, si es inferior puedes conectar en serie varios paneles solares, pero si es superior tendrás que añadir un módulo o resistencia para hacer bajar el voltaje.

Batería

Una fuente de baterías 18650 en desuso y que se pueden aprovechar para este tipo de proyectos, son los ordenadores portátiles viejos. Sus baterías están echas, a su vez, de otras varias baterías de tipos 18650. Tendrás que desmontarla, con mucho cuidado, y recuperarlas.

Cuando hayas extraído las baterías 18650, tendrás que medir su capacidad con un multímetro o tester. Si la batería tiene un tensión superior a 2v, será buena noticia y podrás reaprovecharla. En cambio si es inferior a 2v, puedes probar de cargarla (Con un cargador para este fin), pero no hay garantías de que puedas aprovecharla. Si mides 0v en la batería puedes desecharla ya que no habrá manera de recuperarla.

Si tienen poca capacidad puedes agruparlas conectandolas en paralelo.

Otro lugar para encontrar baterías y poder reciclarlas para este fin, son los teléfonos móviles, tablets o otros dispositivos en desuso que lleven batería. En este caso, comprobaremos la tensión de la batería, si esta aún admite carga y cuanto dura esta.

Diodo e interruptor

Hay muchos aparatos eléctricos de los cuales puedes reciclar el diodo y el interruptor. Tendrás que desmontarlos, localizarlos y desconectarlos usando unas alicates o soldador.

Módulos y electrónica

El resto de módulos y electrónica son un poco más complejas de reaprovecharlos de algún otro dispositivo. Por ejemplo, puedes encontrar una electrónica parecida a la del módulo Boost step up USB dentro de algunos cargadores. También puedes aprovechar un puerto USB de algún ordenador viejo.

Aquí necesitarás más conocimientos de electrónica y circuitería y/o plantearte si realmente vale la pena el esfuerzo, ya que los módulos que te he nombrado antes son muy económicos y fáciles de encontrar.

¡ESPERO QUE TE HAYA GUSTADO Y TE ANIMES A HACER TU PROPIA POWER BANK!

Otras guías y recursos que te pueden interesar:

Solarpunk: Qué es, Origen y Cómo…

¿Merece la pena el módulo solar…

Para este generador, he usado una batería de 6,8A, le he instalado un inversor de corriente de 300W y para controlarlo todo he utilizado un regulador de carga MPPT de 30A. Todo dentro de una caja de plástico con una ansa para facilitar su transporte.

Estos componentes se pueden cambiar y ajustar a las necesidades de cada uno pero las conexiones y principios de funcionamiento es común a la de todos los generadores solares, así que este tutorial os servirá para hacer el vuestro se cual sea la batería, inversor o controlador de carga que decidáis usar.

Materiales

Herramientas

Esquema del montaje

A continuación, puedes ver un esquema de las conexiones entre los distintos elementos:

La conexión entre el panel solar y el generador se ara con una toma de 12v (típica de los coches), que incluye la placa, de este modo será más práctico desconectar la placa y llevar el generador donde se necesite. El inversor irá conectado directamente a la batería dejando libre la salida de 12v del controlador.

Primeros pasos

Una vez tenemos claro donde van los componentes y las conexiones, empezaremos por hacer los agujeros en la caja para el controlador, el inversor y la toma de 12v. Estos agujeros permitirán interaccionar con el controlador, poder conectar dispositivos al inversor y enchufar el panel solar para la carga de la batería.

Los agujeros yo los hice con el soldador, una vez marcados los huecos de los componentes, derritiendo el plástico la caja, pero se pueden hacer con cuchilla, tijeras o tenazas según cada cual.

Conexiones

Para empezar realizaremos la conexión entre el controlador y la toma de 12v. Para ello nos ayudaremos de unos fastons para conectar los cables con el enchufe y con un destornillador los conectaremos al controlador.

Seguiremos con la conexión de la batería, empleando el mismo método. Una vez esté conectada, el controlador se debería de encender.

Luego, sacaremos unos cables para poder conectar dispositivos a 12v desde el controlador.

Por último, haremos la conexión del inversor con la batería a través de unos roba-corrientes.

Primeras pruebas

Antes de continuar con el ensamblaje y fijación de los distintos elementos dentro del recipiente del generador, realizaremos un par de pruebas para asegurar de que todo funciona bien y no tengamos ninguna sorpresa indeseada.

Probaremos de conectar el panel solar por la toma de 12v y verificar que se está cargando la batería:

También probaremos el inversor para ver que esté todo correcto:

Ensamblaje

Una vez realizadas las pruebas con este mini generador solar, es la hora de embutirlo todo dentro de la caja de plástico y fijar los componentes en su posición definitiva. Para ello he empleado cola caliente que además de fijar sellará los posibles huecos que queden.

Es aconsejable desconectar la batería mientras se está fijando todo y dejarla para el final. Cuando este todo listo se podrá seguir con su instalación y taparlo todo.

Por último, realice unos agujeros de ventilación en la parte superior del generador solar para que pueda correr el aire cuando se enciende el inversor, ya que este incorpora un ventilador.

Conclusiones: Mini generador solar casero (DIY)

Este mini generador solar casero es un ejemplo práctico de una pequeña instalación fotovoltaica en formato reducido, bajo coste y que se puede llevar donde sea. No tiene una potencia muy grande pero sirve para cargar la gran mayoría de dispositivos electrónicos, algún pequeño motor de 12v o, incluso, pequeños aparatos de 220v que no requieran de mucha fuerza.

Por supuesto, si no quieres complicarte la vida construyendo tu propio generador, siempre puedes comprar uno en Amazon, Aliexpress o cualquier otra plataforma de la red. Te dejo un enlace hacía una guía de compra de generadores solares aquí.

¡ESPERO QUE TE HAYA GUSTADO!

Otros artículos sobre energía que te pueden interesar:

Power bank solar casera con batería…

Luz de 12v con sensor de…

Instalación solar en balcón para huerto…

Altavoz Bluetooth solar con Powerbank

En el presente tutorial, voy a explicarte como hacer una power bank solar casera aprovechando la batería de un móvil viejo que todavía funcione. Si no tienes ninguna batería vieja, siempre podemos comprar una de 5v, pero si reciclamos alguna batería vieja siempre nos saldrá más barato y podremos darle una segunda vida.

En mi caso, he utilizado la batería de un LG G3 de 3000mAh, al que se le murió la pantalla. Hasta sus últimos días, esta batería me aguantaba todo el día, por lo que considero que aún está en buenas condiciones.

Si optas por comprar la batería, puedes usar las del tipo 18650. Son baterías de litio, recargables, que llegan a capacidades de entre 5000 a 10000mAh. Son también una buena opción y podrás customizar más tu power bank solar y hacerla más a medida.

Materiales:

También se ha utilizado:

• Una goma
• Cola/silicona caliente

Si quieres más detalles sobre cómo dimensionar tu powerbank casera, que materiales utilizar o donde encontrar los distintos elementos, pasate por este post.

Herramientas

Esquema del montaje

Antes de empezar a unir piezas y soldar, hay que tener claro el montaje que hay que hacer. Para esto, a continuación puedes ver un esquema de las conexiones que realizaremos y de cómo tiene que ir todo enchufado.

Con el esquema claro, ponemos los componentes en su futura posición para medir los cables.

Cortar y soldar cables

Empezaremos tomando la medida de los cables que conectarán la placa con el circuito electrónico, para cargar la batería (TP4056).

Luego soldaremos las puntas de estos cables y los conectaremos al circuito soldándolos (ya sea a través de los orificios que trae o por contacto).

Una vez soldados, conectaremos los cables a la placa mediante los tornillos y tomaremos las medidas del resto de cables.

También estañaremos las puntas de estos cables para que luego nos sea más fácil de soldar. El siguiente paso será soldar los 4 cables del circuito de carga (el positivo/negativo de la batería más el positivo/negativo del circuito convertidor).

Empalmando la batería

Antes de realizar la conexión con la batería, desconectaremos la placa del circuito de carga para poder trabajar mejor.

Para hacer las conexiones a la batería, en lugar de soldar cables (no quise aplicar calor con el soldador a la batería de Litio), se ha utilizado un goma para que los cables hicieran contacto y cola/silicona caliente para fijar esa unión. De esta manera conseguimos hacer contacto entre cables y batería sin tener que soldarla (con el peligro que esto conlleva).

Así, hacemos dos o tres vueltas a la batería con la goma (para que nos quede tensa), la colocamos encima de los terminales positivo y negativo y colocamos los cables. Nos aseguramos que hay un buen contacto y aplicamos la cola/silicona caliente.​ Cuando se enfrié la cola seguiremos con el proceso.

Volvemos a conectar el circuito de carga con la placa solar, colocamos los cables que van al interruptor y al convertidor con USB por debajo de la batería. Fijamos la batería con la cola/silicona caliente y aseguramos las conexiones hechas.

Terminando las conexiones

Por último soldamos el negativo del circuito de carga al convertidor y el positivo con el interruptor. Después del interruptor hacía el convertidor.

Probamos que todo funcione dándole al interruptor (se nos tiene que encender un led del circuito convertidor en una de las posiciones del interruptor).

Acabamos fijándolo todo con la cola caliente.

Prueba de carga solar

Para saber cuándo la placa está cargando la batería, el circuito de carga TP4056 tiene un led de color rojo para avisarnos. De la misma manera, cuenta con un led de color verde o azul (varía según el fabricante), para avisarnos que la batería está totalmente cargada.

Conclusiones: Power bank solar casera

Esta Power bank solar casera cumple con su cometido. No tiene una gran capacidad (mAh), pero nos puede sacar de algún apuro. Funciona mejor cuando la placa recibe luz solar que cuando usa solo la batería. En los móviles con carga rápida nos saldrá que se está cargando lentamente.

Usando este tutorial de plantilla, se podría mejorar esta Power bank con una placa solar más grande y/o con una batería de mayor capacidad (mAh), pero en este proyecto se pretende hacer una pequeña Power bank solar de bolsillo y reciclando componentes.

Y si prefieres no complicarte, puedes echar un vistazo a la guía de compra de powerbanks solares que hicimos aquí

¡ESPERO QUE TE HAYA GUSTADO!

Otros artículos sobre energía que te pueden interesar:

Mini generador solar casero

Luz de 12v con sensor de…

Instalación solar en balcón para huerto…

Altavoz Bluetooth solar con Powerbank