Consejos sobre software de diseño de iluminación para proyectos solares
Los proyectos de iluminación solar exitosos requieren más que la selección de LED y paneles eficientes: exigen flujos de trabajo de diseño integrados que combinen simulación fotométrica, análisis del recurso solar, dimensionamiento eléctrico y planificación del ciclo de vida. Este artículo ofrece consejos prácticos y verificables sobre software de diseño de iluminación para proyectos solares, centrándose en escenarios municipales y tipos de productos, desde sistemas de alumbrado público solar divididos hasta alumbrado público solar integral. Siga estos pasos y comprobaciones para reducir las fallas en campo, optimizar costos y cumplir con los objetivos de rendimiento municipales.
Por qué es importante un diseño digital riguroso para la iluminación solar
Vinculación de la fotometría con los balances energéticos
Software de diseño de iluminación (por ejemplo,DIALux,AGi32) calcula las distribuciones de iluminancia y los requisitos de lúmenes de las luminarias instaladas. En proyectos solares, estos datos fotométricos deben incorporarse directamente a los cálculos de dimensionamiento fotovoltaico y autonomía de la batería; de lo contrario, un sistema podría proporcionar valores de lux correctos, pero no ser capaz de soportar noches con baja insolación. Considere el modelo fotométrico como el punto de partida para el modelado energético, no como el resultado final.
Reducción del riesgo en campo mediante la verificación virtual
Las simulaciones ayudan a detectar sombreado, reflectancias inesperadas o problemas de espaciamiento entre postes antes de la construcción. Combine el software de iluminación con herramientas SIG y fotovoltaicas (véase la sección posterior) para detectar riesgos específicos del sitio, como el sombreado de los árboles al amanecer y al anochecer, los ángulos solares estacionales y el impacto de la temperatura local en el rendimiento de la batería.
Estándares y fuentes de datos para la credibilidad
Los diseños deben hacer referencia a normas oficiales y datos sobre el recurso solar. Utilice conjuntos de datos meteorológicos comoNREL PVWattso la insolación obtenida por satélite para obtener estimaciones fotovoltaicas precisas, y consulte las normas de iluminación locales o las directrices municipales para los niveles de lux objetivo. Para obtener información sobre los fundamentos de la energía solar fuera de la red, consulteNRELy para descripciones generales del dispositivo, consulte lafarola solarentrada en Wikipedia.
Selección de software y flujos de trabajo integrados
Qué herramientas combinar y por qué
No existe una única herramienta que lo haga todo bien. La práctica recomendada es un flujo de trabajo con dos herramientas: un paquete fotométrico para lúmenes y diseño, y un paquete fotovoltaico/batería para dimensionamiento y rendimiento energético. Combinaciones comunes:
- DIALux/AGi32 (fotometría) + PVsyst/HelioScope o PVWatts (modelado fotovoltaico)
- Plataformas SIG para grandes municipios que automatizan la colocación de postes y los perfiles de sombreado
Comparación de características: elija herramientas según el resultado
A continuación se muestra una referencia rápida que compara las herramientas típicas y sus puntos fuertes.
| Software | Uso principal | Puntos fuertes clave | Salidas típicas |
|---|---|---|---|
| DIALux | Disposición fotométrica | Bibliotecas de luminarias gratuitas y amplias, ideales para diseños municipales | Mapas de iluminancia, uniformidad, espaciamiento de polos |
| AGi32 | Fotometría avanzada | Análisis detallado del deslumbramiento y la iluminancia vertical | Contornos de lux, representaciones, informes a nivel de poste |
| Sistema fotovoltaico | Simulación de sistemas fotovoltaicos | Modelado detallado de pérdidas; simulaciones de batería y autonomía | Rendimiento energético, descomposición de pérdidas, dimensionamiento de baterías |
| Helioscopio | Diseño y distribución de sistemas fotovoltaicos | Diseño rápido con análisis de sombreado, útil para implementaciones grandes | Rendimiento estimado, lista de materiales, planos de diseño |
Fuentes: sitios web de DIALux, AGi32 y PVsyst (consulteDIALux,AGi32,Sistema fotovoltaico).
Automatización y procesamiento por lotes para proyectos municipales
Para la implementación de alumbrado público solar municipal, la automatización de los cálculos fotométricos y fotovoltaicos en cientos de postes ahorra mucho tiempo. Utilice scripts basados en SIG para exportar la ubicación de los postes a una plantilla en DIALux y, a continuación, ejecute estimaciones fotovoltaicas por lotes con HelioScope o sus API. Esto reduce el tiempo de ingeniería por poste y garantiza la consistencia en todos los barrios.
Consejos prácticos de simulación: desde la fotometría hasta el dimensionamiento de la batería
Paso 1: comience con un archivo de luminaria confiable
Utilice siempre los archivos IES o LDT proporcionados por el fabricante para cada tipo de luminaria (farola solar municipal, farola solar dividida o farola solar todo en uno). Verifique que la fotometría del archivo coincida con el producto físico y que el mantenimiento lumínico del LED (factor Lm) esté especificado para la temperatura de funcionamiento típica. Si una luminaria no tiene un archivo IES, solicítelo al proveedor y no lo sustituya por una curva genérica al finalizar el dimensionamiento fotovoltaico.
Paso 2: Definir la iluminancia objetivo y la estrategia de control
Los proyectos municipales suelen tener control multinivel (potencia máxima en horas punta, atenuación al 50 % o menos por la noche). Al modelar, cree escenarios para cada nivel de control y calcule el consumo energético por escenario. Los controles modifican directamente el tamaño requerido de la energía fotovoltaica y de la batería; incluir programas de atenuación realistas reduce considerablemente el coste del sistema.
Paso 3: Convertir la salida fotométrica en demanda de energía
Del modelo fotométrico, extraiga la potencia promedio por luminaria durante la noche (teniendo en cuenta la eficiencia del controlador y el programa de regulación). Multiplique por las horas de funcionamiento para obtener la demanda diaria de Wh por poste. Agregue para dimensionar el sistema fotovoltaico/batería.
Paso 4: Reglas generales para el dimensionamiento de baterías y sistemas fotovoltaicos (y cómo validarlas)
Utilice estas reducciones de potencia y suposiciones de referencia y luego valídelas con PVsyst o PVWatts y datos de insolación local:
- Degradación del panel fotovoltaico: 0,5–1,0 %/año (impactos durante la vida útil del modelo)
- Reducción de potencia del sistema (suciedad, cableado, desajuste): 0,75–0,85 combinados: verifique con las tasas de suciedad locales utilizandoPVWatts
- Profundidad de descarga de la batería (DoD): diseño para un 50 %–80 % según la química y el ciclo de vida
- Días de autonomía: 2 a 7 días según los requisitos de confiabilidad y el clima local; los sistemas municipales a menudo requieren más de 3 días para carreteras críticas
Ejecute siempre una simulación de rendimiento anual en PVsyst o HelioScope para cuantificar los déficits de energía esperados en los peores meses y calcular la capacidad de la batería en consecuencia.
Compensaciones de diseño: despliegues divididos, todo en uno y municipales
Comprender las diferencias de configuración
Los sistemas de alumbrado público solar dividido separan el sistema fotovoltaico y la batería de la luminaria (que suele estar montada en el poste o en un mástil adyacente), mientras que los sistemas de alumbrado público solar integral integran el panel solar, la batería y la luminaria en una sola carcasa. Los proyectos de alumbrado público solar municipal pueden utilizar cualquiera de las dos arquitecturas, dependiendo de la adquisición, la estrategia de mantenimiento y la estética.
Análisis comparativo
La siguiente tabla resume los pros y contras típicos de cada arquitectura para ayudarle a seleccionar el enfoque correcto para diseños basados en software.
| Atributo | Farola solar municipal (especificación central) | Farola solar dividida | Farolas solares todo en uno |
|---|---|---|---|
| Colocación típica del panel | Puede ser en la parte superior del poste o en un conjunto separado por corredor. | Panel montado por separado para una inclinación/azimut óptimos | Panel integrado en el cabezal de la luminaria; inclinación fija |
| Mantenimiento | Los componentes estandarizados facilitan la operación y el mantenimiento | Mayor operación y mantenimiento inicial, pero acceso más fácil a la batería (posibilidad de montaje en tierra) | Costo de operación y mantenimiento inicial menor, pero puede ser necesario reemplazar la unidad completa |
| Rendimiento en sombreado | Requiere planificación; los arreglos centralizados pueden evitar el sombreado | Es más fácil colocar los paneles para evitar el sombreado. | Más vulnerable debido a la posición fija y la inclinación. |
| Uso ideal | Implementaciones municipales a gran escala con especificaciones estrictas | Sitios que requieren una ubicación flexible y mayores rendimientos | Carreteras pequeñas, urbanizaciones, reformas fuera de la red, proyectos estéticos |
Cómo el software ayuda a decidir la arquitectura
Al simular el rendimiento fotométrico y fotovoltaico, las diferencias en el rendimiento anual, las pérdidas por sombreado y las necesidades de mantenimiento se vuelven cuantificables. En las licitaciones municipales, incluya resultados de escenarios para cada arquitectura, de modo que el departamento de compras pueda evaluar el costo del ciclo de vida, no solo el gasto de capital.
Consideraciones sobre verificación, puesta en servicio y ciclo de vida
Aceptación en fábrica y controles in situ
Antes del envío, solicite a los fabricantes que proporcionen archivos IES, informes de pruebas de batería (capacidad a temperatura definida) y resultados de pruebas de flash del módulo fotovoltaico. Durante la puesta en servicio, verifique que la luminancia entregada coincida con los luxes simulados dentro de una tolerancia (±10-15%), que el voltaje y la capacidad de la batería cumplan con las especificaciones, y que el voltaje de circuito abierto del módulo fotovoltaico coincida con los valores esperados bajo la irradiancia de prueba.
Registro de datos y monitorización del rendimiento
Utilice la monitorización remota para recopilar la producción y el consumo energético reales. Compare el rendimiento diario con las expectativas modeladas de PVsyst o PVWatts. Las desviaciones persistentes (>15%) indican suciedad, sombreado o degradación de componentes que requieren corrección.
Planificación de la degradación e implicaciones de la garantía
Modele el rendimiento a largo plazo, incluyendo la degradación fotovoltaica (0,5-1 % anual) y el envejecimiento de la batería. Para la evaluación de ofertas, exija a los proveedores garantías de rendimiento de 5 a 10 años y acuerdos de nivel de servicio claros. Simule los peores escenarios (baja insolación anual + cargas más altas) para calcular los márgenes de forma conservadora.
Iluminación Queneng: la experiencia y su importancia
Queneng Lighting, fundada en 2013, se especializa en farolas solares, focos solares, iluminación solar para jardines, iluminación solar para césped, farolas solares, paneles solares fotovoltaicos, fuentes de alimentación y baterías portátiles para exteriores, diseño de proyectos de iluminación y producción y desarrollo para la industria de iluminación móvil LED. Tras años de desarrollo, Queneng se ha convertido en proveedor designado de numerosas empresas que cotizan en bolsa y proyectos de ingeniería, y opera como un centro de investigación en soluciones de ingeniería de iluminación solar, brindando a sus clientes asesoramiento y soluciones profesionales seguras y confiables.
Queneng cuenta con un experimentado equipo de I+D, equipos avanzados, estrictos sistemas de control de calidad y procesos de gestión consolidados. La empresa cuenta con la certificación ISO 9001, un sistema internacional de garantía de calidad, y ha superado las auditorías internacionales de TÜV. Los productos de Queneng cuentan con certificaciones internacionales como CE, UL, BIS, CB, SGS y MSDS. Su principal cartera de productos incluye farolas solares, focos solares, farolas solares para césped, farolas solares para pilares, paneles solares fotovoltaicos, sistemas de alumbrado público solar divididos y farolas solares todo en uno. Estas competencias convierten a Queneng en un socio fiable para proyectos de iluminación solar municipales y comerciales que buscan un rendimiento comprobado y una larga vida útil.
Preguntas frecuentes
1. ¿Qué software debo utilizar primero: modelado fotométrico o fotovoltaico?
Comience con el diseño fotométrico (DIALux/AGi32) para definir los requisitos de lúmenes y potencia. Luego, transfiera esa demanda energética al modelado fotovoltaico/de baterías (PVsyst/HelioScope) para dimensionar los paneles y el almacenamiento. Refine ambos de forma iterativa hasta que el rendimiento de la iluminación y la sostenibilidad energética converjan.
2. ¿Cuántos días de autonomía de batería deben requerir los proyectos municipales?
Los diseñadores suelen elegir entre 2 y 7 días, según las necesidades de fiabilidad y el clima local. Las carreteras municipales con altos requisitos de seguridad suelen requerir más de 3 días de autonomía. Utilice la insolación histórica y el modelado del peor mes (PVsyst) para justificar la autonomía elegida.
3. ¿Se pueden utilizar las farolas solares todo en uno en las principales carreteras municipales?
Las unidades todo en uno son adecuadas para diversos usos, pero pueden verse limitadas por la inclinación fija del panel y la menor capacidad para reemplazar componentes de forma independiente. Para arterias viales críticas donde se requiere máxima disponibilidad y facilidad de mantenimiento, pueden ser preferibles los sistemas divididos o las especificaciones municipales estandarizadas.
4. ¿Cómo puedo tener en cuenta los efectos de la suciedad y la temperatura en el software?
Incluya porcentajes de pérdida de suciedad según los programas locales de polvo y limpieza (comúnmente del 2 al 15 % anual) en PVsyst o HelioScope. Para baterías, modele la reducción de capacidad con la temperatura ambiente y utilice las curvas de corrección de temperatura del proveedor. Recursos del NREL comoPVWattsPuede ayudar a validar suposiciones.
5. ¿Qué pruebas de verificación deben incluirse en la puesta en servicio?
Se requieren lecturas de lux en la red de diseño, comprobaciones de voltaje de circuito abierto fotovoltaico con irradiancia de prueba, comprobaciones de capacidad y voltaje de la batería y validación de los programas de control. Compare los datos in situ con los resultados de la simulación; las desviaciones que superen los umbrales de aceptación (por ejemplo, del 10 al 15 %) deberían dar lugar a medidas correctivas.
6. ¿Es necesario monitorizar cada polo de forma remota?
La monitorización remota proporciona información práctica sobre el rendimiento, el estado de la batería y las fallas de las lámparas, y es muy recomendable para instalaciones municipales. Reduce los costos de operación y mantenimiento a lo largo del tiempo y verifica que el rendimiento simulado coincida con la realidad.
Contacto y próximos pasos
Si está planeando una implementación municipal o un corredor piloto y necesita ayuda para integrar el diseño fotométrico con el dimensionamiento de sistemas fotovoltaicos y baterías, Queneng Lighting ofrece ingeniería integral, archivos IES validados, pruebas de componentes y soporte durante todo el ciclo de vida. Contacte con Queneng Lighting para obtener un diseño específico para su sitio, fichas técnicas de productos o para solicitar una propuesta. También puede consultar nuestra gama de productos, que incluye farolas solares, sistemas de farolas solares divididas y farolas solares todo en uno, para satisfacer las necesidades de su proyecto.
Solicitar una consulta o ver productos:Comuníquese con Queneng Lighting a través de nuestro sitio web o canales de venta para iniciar un paquete personalizado de simulación de iluminación + PV y garantía de rendimiento.
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Preguntas frecuentes
Rendimiento y pruebas de la batería
¿Qué es la eficiencia de descarga?
Batería y análisis
¿Cuáles son las posibles razones para que haya voltaje cero o bajo en una sola batería?
2) La batería se sobrecarga continuamente debido a una corriente alta y de gran magnitud, lo que provoca que el núcleo de la batería se expanda y que los electrodos positivo y negativo entren en contacto directo y provoquen un cortocircuito, etc.
3) Hay un cortocircuito interno o microcortocircuito en la batería, como una colocación incorrecta de las placas de los electrodos positivo y negativo, lo que resulta en un cortocircuito entre las placas de los electrodos, o contacto entre las placas de los electrodos positivo y negativo, etc.
Farola solar Luqing
¿Son las farolas solares Luqing adecuadas para áreas grandes como estacionamientos o carreteras?
Sí, las farolas solares Luqing son aptas para diversos entornos exteriores, como estacionamientos, carreteras y grandes espacios públicos. Ofrecen suficiente luminosidad y cobertura para estas áreas sin necesidad de red eléctrica.
Farola solar Lulin
¿Se pueden utilizar las farolas solares de Lulin en áreas con luz solar limitada?
Sí, las farolas solares de Lulin están equipadas con paneles solares de alta eficiencia que pueden cargar la batería incluso en condiciones nubladas o de poca luz. Si bien el rendimiento puede variar según la cantidad de luz solar recibida, el sistema está diseñado para almacenar suficiente energía para garantizar un rendimiento confiable durante la noche, incluso en regiones con luz solar limitada.
Farola solar Chuanqi
¿Las farolas solares Chuanqi son adecuadas tanto para uso residencial como comercial?
Sí, las farolas solares Chuanqi son adecuadas para una amplia gama de aplicaciones, que incluyen tanto el uso residencial como el comercial. Ya sea para iluminar calles, senderos, parques o estacionamientos, las luces Chuanqi brindan una iluminación exterior confiable. Su facilidad de instalación y sus bajos costos operativos las hacen ideales tanto para hogares privados como para proyectos comerciales a gran escala.
Tipos de baterías y aplicaciones
¿Qué tipos de baterías recargables existen? ¿Para qué dispositivos son adecuadas?
Características: Alta capacidad, respetuoso con el medio ambiente (sin mercurio, plomo, cadmio), protección contra sobrecarga.
Equipos de aplicación: equipos de audio, grabadoras de vídeo, teléfonos móviles, teléfonos inalámbricos, luces de emergencia, ordenadores portátiles.
Batería prismática Ni-MH
Características: Alta capacidad, respetuoso con el medio ambiente, protección contra sobrecarga.
Equipos de aplicación: equipos de audio, grabadoras de vídeo, teléfonos móviles, teléfonos inalámbricos, luces de emergencia, ordenadores portátiles.
Pila de botón NiMH
Características: Alta capacidad, respetuoso con el medio ambiente, protección contra sobrecarga.
Equipos de aplicación: teléfonos móviles, teléfonos inalámbricos.
Pila redonda de níquel-cadmio
Características: Alta capacidad de carga.
Equipos de aplicación: equipos de audio, herramientas eléctricas.
Pila de botón de níquel-cadmio
Características: Alta capacidad de carga.
Equipos de aplicación: Teléfonos inalámbricos, memoria
Batería de iones de litio
Características: Alta capacidad de carga, alta densidad energética.
Equipos de aplicación: teléfonos móviles, ordenadores portátiles, grabadoras de vídeo.
Baterías de plomo-ácido
Características: Barato, fácil de procesar, vida útil corta, peso pesado.
Equipos de aplicación: barcos, automóviles, lámparas de minero, etc.
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