Se presenta un circuito que, utilizando una célula solar HeIiodinámica (*), tiene por característica principal la innecesidad de fuente de alimentación. Con la incidencia de luz el sistema produce su propia energía para el accionamiento de un dispositivo de control. En resumen, se trata de un sistema de accionamiento solar con consumo de energía nulo.
La idea es extremadamente simple: la célula solar se conecta directamente a un reed-relé de gran sensibilidad para hacer su accionamiento en la incidencia de luz.
Con el accionamiento del reed-relé varios sistemas pueden ser activados o desactivados, incluso la alimentación de sistemas intermedios de control de potencia.
Muchas son las aplicaciones prácticas posibles para tal sistema como por ejemplo:
- Sistemas de iluminación automática de calles, plazas, jardines, vitrinas, etc.
- Sistemas de aprovechamiento de energía solar;
- Alarmas de luz.
Ningún componente del montaje es crítico y algunas sugerencias de conexiones para control se darán en el transcurso del artículo.
COMO FUNCIONA
La base del circuito es una célula solar Heliodinámica de 1,8 voltios, cuya corriente máxima (de cortocircuito) llega a los 500 mA bajo iluminación solar intensa.
Esta celda se conecta directamente a un reed-relé, como se muestra en la figura 1.
Podemos entonces utilizar este reed-relé para encender o apagar el dispositivo deseado, y si su potencia es mayor, encender o apagar un circuito intermedio.
El único cuidado en la elaboración del proyecto es la elección del reed-relé.
Para él tenemos varias posibilidades, ya que podemos utilizar desde un tipo comercial hasta "fabricar un" a partir de un reed-switch común.
Este relé sería "fabricado" enrollándose en su bulbo de 300 a 500 vetas de hilo 28 o 30, como muestra la figura 2.
El número ideal de espiras depende de la sensibilidad del reed-switch que es dada por la flexibilidad de sus láminas.
Tanto los tipos normalmente cerrados como normalmente abiertos pueden ser usados, dependiendo del control sobre la carga que se desee.
CIRCUITOS
El circuito más simple de control para una carga de acuerdo con la capacidad de corriente del reed-switch (normalmente no más de 500 mA) se muestra en la figura 3.
El cable de conexión a la célula solar no debe ser largo (máximo de 5 metros), pues su resistencia puede influir en la energía transferida y, con ello, hay problemas de disparo.
El circuito indicado en la figura 3, usando un reed-switch con contactos normalmente cerrados, activa la carga con la incidencia de luz en la célula solar.
Para un apagado de la carga el circuito indicado llevaría un reed-switch normalmente cerrado, como muestra la figura 4.
El circuito de la figura 5 es de accionamiento de una carga intermedia para control de mayor potencia.
En el caso se utilizan pilas o batería con alimentación de 6 o 12 V, en cuyo caso los relés empleados del tipo que puede controlar hasta 2 A de corriente.
La corriente de excitación de la bobina de estos relés está por debajo del máximo permitido por los contactos del reed-switch.
En este caso, el reed-switch puede ser del tipo NA y el relé puede tener sus contactos tanto NA como NF usados ??para el control de la carga.
En realidad, un par de contactos puede incluso ser utilizado para un sistema de monitoreo con LEDs comunes, si el consumo de energía no es un factor importante en la aplicación.
En la figura 6 tenemos un circuito que en lugar del relé utilizamos un SCR. El SCR debe ser de tipo que tenga tensión de disparo de acuerdo con lo que puede ser suministrado por la célula.
Típicamente las tensiones de disparo de SCR y Triacs se sitúan entre 0,8 y 2,0 voltios, lo que significa que si tenemos un tipo más "duro" en el disparo, dentro de un lote, con una tensión necesaria de 1,6 V, Por ejemplo, puede haber un problema de disparo.
Conviene hacer experimentos en este caso. Para el TIC 126 de Texas, que tiene una corriente máxima de 8 A de control, la corriente de disparo varía entre 5 y 20 mA, lo que está dentro de lo que la célula puede suministrar con facilidad.
El TIC126 se puede encontrar con sufijos que indican su tensión de trabajo. Estos son:
F = 50 V
A = 100 V
B = 200 V
C = 300 V
D = 400 V
E = 500V
M = 600 V
El SCR debe estar dotado de radiador de calor en el control de cargas con corrientes elevadas.
Se observa que este circuito tiene corriente de reposo nula, ya que en la condición de no conducción la resistencia entre los dos elementos principales del SCR puede ser considerada infinita.
Los terminales de este componente se identifican en la figura 7.
Recuerde también que el cable de conexión a la célula debe ser limitado en longitud para que no ocurran pérdidas.