Haciendo funcionar un Elastix miniUCS con energía solar

En un post anterior, donde conectaba un servidor Elastix miniUCS a unas pilas comunes tamaño AA, ya se había planteado la idea de enchufarlo a un pequeño panel solar para energizarlo (reconocimiento a Camilo y Augusto por la idea). Después de todo, si se pudo hacer con pilas comunes, era algo lógico que funcionara con un panel solar y unas baterías de más capacidad. La idea es aprovechar el bajo consumo de potencia del miniUCS.

Así que ordené un kit solar de esos que venden por Internet. El kit está compuesto de sólo 2 componentes: el panel propiamente dicho y un controlador de carga. La entrada del miniUCS es DC (Corriente Directa) así que no hace falta un inversor para subir el voltaje a 120VAC (voltaje usado en Ecuador) sino que se puede conectar directamente a la salida del controlador de carga.

Lo que sí tuve cuidado es de ordenar un kit que opere a 12 Voltios pues usualmente vienen en múltiplos de 12 Voltios; y 24 Voltios excede el rango de voltaje de entrada del miniUCS que es de 7VDC a 18VDC.

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Hay que anotar que además tuve que conseguir una batería para almacenar la energía, pues obviamente el panel no funcionará en las noches y necesitamos que nuestro servidor opere 24×7.

Como las conexiones son relativamente sencillas (el kit viene con un pequeño diagrama que lo explica todo) no quise limitar este artículo a un set de fotos de cómo conecté los cables y todo eso, sino explicar cómo calcular la capacidad del panel y del banco de baterías para poder utilizar estos cálculos para conectar cualquier equipo, no solo un miniUCS. De esta manera creo que este post aporta más.

Para comenzar con los cálculos necesitamos saber cuánta potencia consume el miniUCS. Si bien la caja está marcada con una potencia nominal de 14Watts decidí medir el consumo real y resulta que el miniUCS sin carga de llamadas consume 8.3 Watts; así que para efectos de este artículo voy a utilizar 10 Watts para tener cierta holgura y para facilitar los cálculos en pro de ser más didáctico.

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Esto quiere decir que en un día entero nuestro miniUCS consume 10 Watts x 24 horas, es decir 240 Wh (Vatios-Hora). Esta es la cantidad de energía que deberemos suministrarle cada día, ya que el Wh es una medida de energía.

Hasta aquí, si alguien se perdió un poco, le recomiendo refrescarse con Wikipedia antes de proseguir http://es.wikipedia.org/wiki/Vatio-hora

En resumen, necesitamos encontrar un panel solar que en un día nos proporcione 240 Wh o más, para que nuestro miniUCS funcione ininterrumpidamente.

Lo malo, es que los paneles solares no vienen etiquetados con la energía diaria que producen, ya que eso depende de dónde lo instalemos. Si lo instalamos en un lugar donde “pegue” mucho el sol, producirá más energía, mientras que si lo instalamos en un lugar que pasa siempre nublado, producirá menos energía.

Lo único que es posible saber con un panel solar es su potencia nominal. Es decir que el panel fue probado bajo ciertas condiciones controladas y conocidas; y bajo dichas condiciones produjo tal cantidad de potencia llamada nominal.

Por suerte existen mapas (y tablas) que nos dicen, dependiendo de la ciudad donde estemos, el factor por el que tenemos que multiplicar la potencia nominal del panel, para obtener la energía que producirá cada día. Estos mapas usualmente nos proporcionan valores mínimos, máximos y promedios. Lo correcto es utilizar el valor promedio para los cálculos.

A continuación les comparto un link donde se encuentra una tabla con los factores correspondientes a las ciudades más populares de USA.

En caso de que queramos usar mapas (pues a lo mejor se hace difícil encontrar datos para la ciudad donde vivimos), los mapas lucen como la siguiente figura.

Haciendo funcionar un Elastix miniUCS con energía solar Haciendo funcionar un Elastix miniUCS con energía solar world insolation map

Los mapas como el de arriba usualmente se llaman mapas de insolación y dependiendo del color en que se haya sombreada la zona donde se instalará el panel solar, se puede encontrar el factor para el que tenemos que multiplicar la potencia nominal de nuestro panel para obtener la cantidad de energía diaria que genera.

En fin, para no alargar el cuento, para mi ciudad siempre me ha trabajado bien usar un factor de 4. Por lo tanto, para calcular la potencia nominal del panel fotovoltaico divido la cantidad de energía diaria (que previamente calculamos en 240Wh) para el factor de 4 y obtenemos 60 Watts. Es decir que se necesita un panel fotovoltaico de 60 Watts para que el miniUCS esté encendido las 24 horas del día. Si se necesitan menos horas, se hace una regla de 3 y listo… Interesante verdad?

Ahora calculemos la capacidad de la batería que necesitamos comprar.

Continuará…

Agradecimientos especiales: a Eduardo Abad (por conectar todo), Bruno Macías (por conseguir la batería), Paul Estrella (por las fotos), Camilo González y Augusto Sepúlveda (por la idea).