¿Cuáles son los puntos clave de las farolas solares?

1. Componentes principales

1.1 Paneles solares

• Tipos :
  • Monocristalino :Alta eficiencia (18–22%), ideal para áreas con poca luz, mayor costo.
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  • Policristalino :Eficiencia moderada (15–18%), rentable para regiones soleadas.
  • Película delgada :Flexible, liviano, pero de baja eficiencia (8–12%), adecuado para necesidades de bajo consumo.
• Farolas solares Potencia y tamaño :Calculado en función de las horas diarias de luz solar, la carga (potencia del LED) y los días de respaldo.
  Ejemplo :Una lámpara LED de 30 W que funciona 10 horas al día con 4 horas de luz solar necesita un panel de ≥75 W [(30 W × 10 h)/4 h].
• Durabilidad :Vidrio templado (transparencia>91%), marco de aluminio, resistencia al agua IP65 y al viento ≥10 级 (escala Beaufort).

1.2 Baterías

• Tipos :
  • Plomo-ácido :Bajo costo, vida útil corta (300-500 ciclos), requiere mantenimiento.
  • Baterías de gel :Resistencia al frío mejorada (-30 °C), mayor vida útil (500 a 800 ciclos), adecuado para regiones del norte.
  • Iones de litio :Ligero, alta densidad de energía (1/3 del peso del plomo-ácido), más de 1000 ciclos, descarga profunda (DOD ≥80%), pero necesita BMS (sistema de gestión de batería).
• Cálculo de capacidad :
  Fórmula :Capacidad de la batería (Ah) = (Potencia de carga × Horas diarias × Días de respaldo) / Voltaje del sistema × Factor de seguridad (1,2–1,5).
  Ejemplo :Lámpara de 30 W × 10 h/día × 3 días de autonomía en sistema de 12 V ≈ Batería de 100 Ah.

1.3 Luminarias LED

• Fuente de luz :Se prefieren los LED SMD (≥120 lm/W, más de 50 000 horas de vida útil), un 70 % más eficientes que las lámparas de sodio.
• Selección de potencia :10–30W para caminos rurales, 30–60W para caminos urbanos principales.
• Diseño óptico :Distribución en forma de ala de murciélago para una iluminación uniforme (uniformidad de iluminancia ≥ 0,4), evitando el "efecto foco".
• Clasificación de impermeabilidad :IP65+, disipador de calor de aluminio para mantener la temperatura de la unión <60°C (≤30% de decaimiento de la luz en 5 años).

2. Sistema de control de farolas solares

2.1 Controladores de carga

• Tipos :
  • modulación por ancho de pulsos (PWM) :Bajo costo, eficiencia del 80 al 85%, adecuado para sistemas de ≤200 W.
  • MPPT :Eficiencia del 95%+, aumenta la potencia entre un 15% y un 30%, ideal para áreas de alto consumo o con poca luz.
• Funciones :
  • Atenuación de varias etapas (por ejemplo, potencia máxima durante 4 horas, media potencia después).
  • Protección contra sobrecarga/descarga excesiva (fundamental para baterías de litio).
  • Control de luz + tiempo para evitar disparos falsos (ej. días nublados).

2.2 Actualizaciones inteligentes

• Integración de IoT :Seguimiento GPS, monitorización remota (APP para estado de batería/alertas de fallos) y gestión de clústeres para implementaciones a gran escala.
• Sensores :Sensores PIR/microondas para atenuar las luces durante poco tráfico, ahorrando hasta un 50% de energía.

3. Instalación y adaptación ambiental

3.1 Selección y orientación del sitio

• Sin sombreado :Asegure ≥4 horas de luz solar directa diariamente; ajuste el ángulo de inclinación del panel (≈ latitud local ±15°) para la optimización estacional.
• Orientación :Orientado al sur en el hemisferio norte.

3.2 Diseño de postes

• Altura y espaciado :
  • Caminos rurales: postes de 6 a 8 m, espaciado de 15 a 20 m.
  • Vías urbanas: postes de 8 a 12 m, espaciado de 20 a 30 m (espaciado ≤ 3 veces la altura de los postes para superposición).
• Estructura :Acero galvanizado en caliente (espesor de pared ≥3 mm), revestimiento anticorrosivo, resistencia al viento ≥12 (las zonas costeras requieren bases reforzadas).
• Base :Base de hormigón (≥500 mm × 500 mm × 800 mm) para evitar la inclinación

3.3 Farolas solares Consideraciones climáticas

• Temperatura alta :Baterías de litio con diseños de disipación de calor (temperatura de funcionamiento: -20 °C a 60 °C).
• Regiones frías :Baterías enterradas (debajo de la línea de congelación), baterías de gel/litio con amplio rango de temperatura (-40 °C – 50 °C), almohadillas térmicas opcionales.
• Zonas ventosas :Postes más cortos o soportes de paneles con peso para reducir la carga del viento.

4. Eficiencia energética y mantenimiento

4.1 Optimización de la eficiencia

• Voltaje del sistema :24 V/48 V para sistemas de alta potencia para minimizar las pérdidas de cable.
• Modos del anochecer al amanecer :Atenúa automáticamente el brillo al 30 % después de la medianoche para ahorrar energía.

4.2 Mantenimiento

• Limpieza :Limpieza trimestral del panel (el polvo reduce el rendimiento entre un 20 y un 30 %), comprobar las conexiones del cableado.
• Reemplazo de batería :Plomo-ácido/gel: 3–5 años; litio: 5–8 años (reciclaje profesional).
• Solución de problemas Problemas comunes: controladores defectuosos (sin luz indicadora), baterías agotadas (parpadeo) o LED tenues (envejecidos).

5. Consejos de costo y selección

5.1 Desglose de costos de farolas solares

• Costo inicial :~¥2.000–3.000 por poste de 6 m (LED de 30 W + litio de 100 Ah), entre un 30 y un 50 % más barato que los sistemas alimentados por la red eléctrica.
• Retorno de la inversión :5 a 8 años gracias al ahorro de electricidad, ideal para zonas fuera de la red o con altos costos de electricidad.

5.2 (Guía de selección)

• Caminos rurales :Postes de 6 a 8 m, LED de 20 a 30 W, batería de gel de 100 Ah, controlador MPPT, respaldo de 3 días.
• Áreas residenciales :Postes de 4 a 6 m, LED de 10 a 20 W, litio + sensores de movimiento para estética y eficiencia.
• Climas extremos :Baterías de litio + MPPT, cajas de baterías calentadas para regiones bajo cero.

Conclusión clave