Una farola solar todo en uno debe dimensionarse según la demanda de energía y el recurso solar local, no según la potencia de un dispositivo impreso en un listado del mercado. El caso de diseño crítico suele ser la temporada de menores recursos combinada con el perfil nocturno requerido.
Secuencia de dimensionamiento: defina la luz útil y el horario de funcionamiento, calcule los vatios-hora nocturnos, aplique las pérdidas y los datos solares estacionales, luego seleccione el panel y la capacidad utilizable de la batería con un objetivo de autonomía documentado.
1. Definir el deber de iluminación.
Comience con el ancho de la carretera, el espacio entre postes, la altura de montaje, la iluminancia/uniformidad requerida, las horas de funcionamiento y el programa de atenuación. Utilice un archivo fotométrico para seleccionar la potencia de la luminaria. No asuma que una “luz solar de 100 W” produce los mismos lúmenes que una luminaria de 100 W conectada a la red.
Un programa típico podría utilizar la producción máxima después del anochecer, la producción reducida durante la noche y el aumento del movimiento en las horas de poco tráfico. Escriba cada intervalo y nivel de potencia para poder calcular la energía.
2. Calcula la energía nocturna
Para cada intervalo:
Energy (Wh) = input power (W) × operating time (h) × output fraction
Añade controlador, sensor y consumo en espera. Utilice la potencia de entrada real del controlador en los niveles programados, no la potencia nominal de la placa LED.
Ejemplo: una luminaria de 40 W funcionando 5 horas al 100% y 7 horas al 30% consume 284 Wh antes de pérdidas del sistema: (40 × 5) + (40 × 0.30 × 7).
3. Utilice datos solares específicos de la ubicación
Tamaño frente a las horas pico de sol mensuales o estacionales en las coordenadas del proyecto, inclinación y orientación del panel. Tenga en cuenta las pérdidas de temperatura, polvo, sombras, cableado, controlador y conversión. El promedio anual puede ocultar un invierno débil o una temporada de lluvias.
Pídale al proveedor que identifique el conjunto de datos y el mes de diseño. Si es posible sombrear, proporcione un estudio del sitio en lugar de agregar un porcentaje arbitrario.
4. Calcule la capacidad utilizable de la batería
La energía nominal de la batería es aproximadamente el voltaje nominal multiplicado por amperios-hora, pero no se debe utilizar toda. Aplique la profundidad de descarga permitida, la reducción de temperatura, la reserva de envejecimiento y las pérdidas de conversión.
Para la autonomía requerida:
Required usable battery energy = nightly energy × autonomy nights
Luego divida por la fracción utilizable permitida para estimar la capacidad nominal. El fabricante debe documentar los puntos de ajuste de protección y la respuesta del control a medida que cae el estado de carga.
El marco de calidad de Lighting Global enfatiza la protección de la batería y la veracidad en el tiempo de ejecución anunciado para sistemas fuera de la red, y sus estándares hacen referencia a los métodos de prueba IEC (Estándares de calidad de Lighting Global)). Si bien el alumbrado público del proyecto puede tener diferentes requisitos, los principios de tiempo de funcionamiento verificado y protección de la batería siguen siendo controles de adquisición útiles.
5. Dimensione el panel para su recuperación
El panel debe abastecer la demanda diaria promedio y recuperarse después de las noches de poco sol. Verifique la corriente de carga máxima con los límites de la batería y la capacidad del controlador. Una batería de gran tamaño con un panel de tamaño insuficiente puede tardar demasiado en recuperarse; un panel de gran tamaño sin un control de carga adecuado puede sobrecargar la batería.
MPPT puede mejorar la captura de energía en diversas condiciones, pero requiere datos de eficiencia del controlador y configuraciones para la química exacta de la batería.
6. Verificar la ubicación térmica
Las baterías LiFePO4 se utilizan ampliamente, pero la carga y la vida útil siguen dependiendo de la temperatura. Pregunte por los límites del sistema de administración de baterías, paquetes y celdas. En climas muy cálidos, una batería montada directamente detrás del panel puede experimentar una temperatura mucho más alta que la ambiental. En climas fríos, las restricciones de carga pueden regir el diseño.
Compare proveedores en una tabla de energía
Exigir a cada postor que presente:
- entrada de luminarias en cada nivel de regulación;
- Wh nocturno incluyendo cargas en espera;
- conjunto de datos solares y mes de diseño;
- supuestos de pérdida;
- potencia nominal y tolerancia del panel;
- química de la batería, Wh nominales y utilizables;
- profundidad de descarga y ajustes de protección;
- autonomía y tiempo de recuperación declarados;
- capacidad esperada al final de la vida útil;
- términos de reemplazabilidad y garantía.
Esto evita que una etiqueta grande de amperios-hora oculte un voltaje, una fracción utilizable o un perfil operativo diferente.
Pruebas de aceptación
Inspeccione los códigos del panel, la batería y el controlador con la lista de materiales aprobada. Verifique el cronograma de atenuación, la protección de bajo voltaje, el comportamiento de carga y la configuración del control remoto. Para sitios piloto, registre el voltaje/estado de carga de la batería y la salida de luz a través del clima representativo antes de realizar la escala.
La farola solar todo en uno se puede configurar según las coordenadas del proyecto y los perfiles operativos. Enviar la ubicación del sitio, geometría de la vía y autonomía requerida con la RFQ; esas entradas son más valiosas que pedir una potencia genérica.
