Cómo diseñar y calcular un sistema de alumbrado público solar | Guía Queneng

Cómo diseñar y calcular un sistema de alumbrado público solar

El diseño y cálculo de un sistema de alumbrado público solar requiere un enfoque sistemático que equilibre las necesidades energéticas con los recursos solares disponibles. Este artículo ofrece una guía práctica para profesionales.

1. Evaluación de las necesidades energéticas

Primero, determine las necesidades de iluminación. Los factores incluyen:

* Nivel de iluminación (lux): Depende del tipo de vía (residencial, autopista) y de la normativa local. Valores de lux más altos requieren luces más potentes.

* Número de luces: Depende de la longitud de la carretera y del espacio entre los postes.

* Horario de funcionamiento: ¿Cuántas horas por noche funcionan las luces? Considere las variaciones estacionales.

* Tecnología de iluminación: Los LED son energéticamente eficientes, pero su consumo de energía debe calcularse con precisión. Indique la potencia (W) y la salida de lúmenes (lm) por luminaria.

2. Dimensionamiento de los paneles solares

A continuación, calcula el consumo energético diario:

* Potencia total: Multiplique la potencia de una sola luz por la cantidad de luces.

* Energía diaria (Wh): Multiplique la potencia total por las horas de funcionamiento. Añada un margen de seguridad (10-20%) para los días nublados.

Ahora, determine la capacidad requerida del panel solar:

* Potencia del panel: elija un voltaje de panel solar adecuado.

* Número de paneles: Divida la energía diaria (Wh) entre la potencia del panel (Wp) y añada un margen de seguridad (10-20 %) para tener en cuenta la eficiencia del panel y las pérdidas del sistema. Redondee siempre al número entero de paneles más próximo.

Considere la eficiencia del panel y las horas de luz solar disponibles en la ubicación. Consulte los mapas de irradiancia solar para obtener datos precisos.

3. Selección del banco de baterías

El banco de baterías almacena el exceso de energía solar para su uso nocturno. Factores a considerar:

*Capacidad de la batería (Ah): Depende del consumo energético diario y de la autonomía deseada (número de días nublados que el sistema debe funcionar sin luz solar).

* Voltaje de la batería (V): Elija un voltaje compatible con el panel solar y el sistema de iluminación.

* Tipo de batería: Las baterías de plomo-ácido de ciclo profundo, de iones de litio u otros tipos adecuados son adecuados según su aplicación. Las baterías de iones de litio suelen ofrecer una mayor vida útil y eficiencia.

Calcule la capacidad de batería requerida considerando la profundidad de descarga (DoD) permitida para el tipo de batería elegido.

4. Selección del controlador de carga y del inversor

* Controlador de carga: Regula el flujo de electricidad desde los paneles solares hasta el banco de baterías, protegiéndolas de la sobrecarga. Su capacidad debe ser igual o superior a la corriente de salida del panel solar.

* Inversor: Convierte la corriente continua (CC) de la batería en corriente alterna (CA) para las luces. Su potencia nominal debe coincidir con la potencia total de las luces.

Seleccione controladores e inversores adecuados para el voltaje de la batería y la capacidad del sistema elegidos.

5. Integración e instalación del sistema

Una conexión a tierra, un cableado y una protección adecuados son cruciales para la seguridad y la longevidad del sistema. Cumpla con todos los códigos y normativas eléctricas pertinentes.

Este proceso requiere una cuidadosa consideración y cálculos precisos. Para instalaciones complejas, se recomienda encarecidamente consultar con un ingeniero solar cualificado.