Aprende a fabricar un sistema solar doméstico con células Peltier

Actualizado: 06/06/2022

Aunque los paneles fotovoltaicos son predominantes, hay otras opciones disponibles para aprovechar la energía procedente del sol para el suministro doméstico.

Así, si no quieres o no puedes invertir en celdas o paneles que incrementen el precio de la instalación, puedes optar por un sistema solar casero a partir de células Peltier, diseñadas habitualmente para funcionar como bombas de calor ¿Quieres saber cómo hacerlo? Te lo contamos a continuación.

Materiales y herramientas necesarios.

Los materiales imprescindibles para dar forma a este sistema son los siguientes:

• Célula Peltier.
• Lente de Fresnel.
• Refrigerador de CPU o cualquier disipador similar.
• Un ventilador de 5 V.

Además, también es importante que te hagas con grasa térmica, pintura negra, espuma, material de soldadura, cortador de alambre, cartón y material reflectante.

Instrucciones.

Preparar la célula.

Lo primero que hay que tener en cuenta es que el objetivo no será otro que lograr la máxima conducción térmica posible entre la parte de la Peltier que no está caliente y el refrigerador.

Así, empieza por liberar el refrigerador de cualquier parte que pueda incorporar. Si cuenta con ventilador y con cualquier sustancia térmica, retíralos también.

Una vez despejes totalmente el refrigerador, límpialo bien con alcohol y sécalo con papel.

A continuación coloca la célula sobre una página de periódico y aplica la pintura negra en una de sus caras. El siguiente paso será cubrir la célula de grasa térmica, sin excederse.

Ahora tendrás que decidir en qué lugar del refrigerador vas a colocar la célula y, cuando lo hagas, pega ambas partes. Si no acabas de decidirte, colocarla en el centro será una buena opción.

Ajustar bien las piezas.

En este paso tendrás que asegurarte de que la célula queda bien ajustada. Para ello puedes usar alambre o cualquier otro material que, eso sí, debe contar con alta resistencia a temperaturas elevadas.

Acto seguido tendrás que fijar el ventilador, para lo que puedes seguir el mismo modelo que en las imágenes. En este caso se ha fijado con pequeñas gomas en la base y alrededor del ventilador.

Además, se ha optado por incorporar un trozo de cartón para asegurarse de que las aspas no golpean el sistema de refrigeración.

Crear el marco para tu sistema.

Antes ponerte a trabajar sobre el marco, una buena opción es cubrir la célula con espuma y colocarla sobre la parte inferior del sistema de refrigeración.

No olvides que será necesario perforar algunos agujeros para dar salida a alambres, entre otros. Al no poder aplicar pegamento en este tipo de celdas, en este caso se ha optado de nuevo por las gomas.

En este punto, habrá que empezar a trabajar sobre el marco que sujetará el equipo. En estas imágenes puedes encontrar inspiración para crearlo, puesto que las posibilidades son muchas.

Lo que no cambiará, sea cual sea el sistema que escojas, será la necesidad de hacer una estimación de la medida entre la célula y la lente para el punto focal, de manera que la distancia pueda ser ajustable.

Intenta no medir el área focal en el lugar en el que la luz está en su punto más pequeño. Indaga alrededor de la lente hasta que estés apuntando al lugar que cree un punto en forma de cuadrado.

En ese momento, mide justo en la zona en la que el punto sea un poco más pequeño que el tamaño de la Peltier.

A continuación corta el marco. En este ejemplo se ha creado una hendidura que facilite el movimiento hacia adelante y hacia atrás, para ajustar mejor la distancia focal.

Cuando montes esta estructura recuerda que es fundamental que el sistema para la refrigeración no reciba más calor que el que ya capta de la Peltier. De lo contrario, tu equipo casero estará perdiendo gran parte de la energía que capta.

Últimos detalles.

Para finalizar este sistema es conveniente dotarlo de una cubierta reflectante.  Para ello, corta cuatro trozos de espuma algo más largos que la Peltier, pero con la mitad de anchura.

Una vez los tengas, pégalos tal y como puedes ver en la imagen, a ser posible con láminas de aluminio de doble cara incorporadas, como las de una bolsa de patatas fritas.

Además, si quieres ganar algo de energía adicional para el ventilador, puedes añadir al sistema un pequeño panel solar de 3v y 150 mA, que aportará lo suficiente como para alimentar esta parte del equipo.

Con esto, habrás finalizado la construcción de tu panel solar con célula Peltier, que puede realizarse a un coste inferior a 20 euros. El sistema registra un voltaje de hasta 2’7 v siempre que sea de buen tamaño y que esté bien orientado en dirección al sol.

Para incrementar la potencia se pueden aplicar mejoras, como por ejemplo dotar el equipo de un sistema para el rastreo solar, entre otras ideas que pueden impulsar su rendimiento.

Proyecto original en Instructables.