Una luminaria solar para alumbrado público se dimensiona según la energía que su panel puede recolectar realmente en una posición específica del poste, no según la potencia impresa en la caja. Un estudio del sitio fija los tres números de los que depende toda decisión posterior: las horas de sol disponibles en el peor mes, la sombra que cruza el panel y la dirección que puede tomar el panel. Si se abandona el sitio sin ellos, el déficit aparece en la primera semana nublada del primer invierno.
Por qué el estudio decide el sistema
El estudio es la parte más económica de un proyecto de alumbrado solar y la que no se puede corregir después. La potencia del panel, los vatios-hora de la batería y el número de días de autonomía se derivan de lo que el sitio ofrece, por lo que un error en el estudio se convierte en un panel más grande, una batería más grande o una luz que se atenúa antes de tiempo.
Del estudio del sitio se obtienen tres cantidades. La energía diaria disponible, medida como horas de sol en el mes de diseño en lugar del promedio anual. La ventana de sombreado, registrada en la estación en que las sombras son más largas. El rumbo disponible del panel en el poste, que decide si una luminaria integrada puede hacer el trabajo o si el conjunto debe separarse de la luz.
Un estudio que produce esos tres números por escrito es también lo que hace comparables las cotizaciones. Dos proveedores que cotizan la misma potencia con supuestos distintos de horas de sol no están cotizando el mismo sistema, y el más barato suele ser el que asumió más sol.
Las seis preguntas que debe responder un estudio
Todo estudio de una luminaria solar para alumbrado público se reduce a seis preguntas. Respóndalas por escrito antes de pedir un precio, porque cada una cambia una parte distinta de la lista de materiales y una parte distinta de la obra civil en el sitio.
| Pregunta | Qué registrar | Qué cambia |
|---|---|---|
| ¿Cuánto sol recibe el sitio en su peor mes? | Irradiación promedio mensual de largo plazo para las coordenadas; anotar el mes más bajo | Potencia del panel y vatios-hora de la batería; autonomía en días |
| ¿Cuándo está sombreado el panel? | Obstáculos con rumbo, altura y distancia; fotos a las 09:00, 12:00 y 15:00 | Posición del poste, altura del panel, sistema integrado versus dividido |
| ¿Hacia dónde puede orientarse el panel? | Rumbo de brújula verdadera disponible en el soporte después de fijar el ángulo de la luminaria | Recolección diaria, ángulo de inclinación, necesidad de un conjunto remoto |
| ¿Dónde puede ubicarse el poste? | Ancho de la vía, línea del bordillo, retranqueo, servicios enterrados, acceso para un camión | Altura y separación de postes, cimentación y pernos de anclaje |
| ¿Cuánta luz se requiere por la noche? | Clase de alumbrado u objetivo de lux, requisito de uniformidad, temperatura de color | Flujo luminoso en lúmenes, potencia del modelo, distribución óptica |
| ¿Cuánto tiempo debe funcionar y con qué brillo después de medianoche? | Horas de funcionamiento nocturno y el perfil de regulación que el cliente aceptará | Vatios-hora por noche, capacidad de la batería, margen de recarga del panel |
Seis respuestas, una página, firmadas por la persona que estuvo en el sitio. Todo lo demás en esta guía es una forma de completar una de esas filas.
Horas de sol: diseñar con el peor mes, no con el promedio anual
Las horas de sol son las horas a irradiancia nominal plena que recibe un sitio en un día, y la única cifra que importa para el dimensionamiento es la del peor mes. Un promedio anual favorece artificialmente a todo proyecto en un monzón, un invierno mediterráneo o un verano de latitud alta, porque oculta las semanas en que el sistema vive de su reserva.
No se necesitan instrumentos para obtenerla. Tome las coordenadas del sitio desde un teléfono y lea los promedios mensuales de largo plazo en un conjunto de datos público y gratuito: NASA POWER, PVGIS de la Comisión Europea, el Global Solar Atlas del Banco Mundial o el NSRDB de NREL publican la irradiación mensual para cualquier latitud y longitud. Lea los doce valores mensuales y tome el más bajo. En el hemisferio norte normalmente es diciembre, en el hemisferio sur junio; las regiones costeras y monzónicas a veces lo desplazan un mes, que es exactamente por lo que se lee la tabla en lugar de adivinar.
Luego haga una verificación cruzada del día en que está allí. Una lectura clara a mediodía de un panel limpio demuestra que el sitio puede producir en un buen día, lo que no dice nada sobre el mes de diseño. Lo que aporta el estudio es el registro de sombreado descrito a continuación, porque el conjunto de datos supone un horizonte sin obstrucciones y su poste puede no tenerlo.
El número alimenta directamente el dimensionamiento. Multiplique la energía que la luminaria necesita cada noche en vatios-hora por el número de días de autonomía que requiere y por un factor de pérdidas del sistema, luego divida por las horas de sol del mes de diseño para obtener el conjunto que el sitio realmente necesita. Si el resultado exige más panel del que el poste soportará, la respuesta es un conjunto remoto, un poste más alto con un horizonte más despejado o un perfil de regulación que use menos energía después de medianoche.
La ventana solar: encontrar el sombreado que cuesta autonomía
La mayoría de las luminarias solares para alumbrado público que rinden por debajo de lo esperado no están defectuosas; están sombreadas durante parte del día. La prueba práctica es una ventana de nueve a tres, las seis horas alrededor del mediodía solar, donde se recolecta la mayor parte de la energía diaria. Las sombras son más largas en invierno, por lo que un estudio en verano informa un sitio como despejado que en diciembre está medio cubierto.
Registre cada obstáculo como un rumbo, una altura aproximada y una distancia desde el poste, y fotografíelo. Registre también qué hace el obstáculo a lo largo del año: un árbol de hoja caduca es un problema en invierno sin sus hojas, un árbol de hoja perenne es un problema en invierno con ellas, y un edificio en construcción al lado es un problema que aún no existe. En una carretera grande, marque los postes sombreados en el plano de trazado y prevea reducir la separación o elevar el montaje allí.
Dos efectos hacen que el sombreado sea peor de lo que sugiere la geometría. Un módulo fotovoltaico se comporta como una cadena en serie, por lo que un sombreado que cubre una pequeña área puede interrumpir una proporción desproporcionada de la producción, y el propio brazo de la luminaria y el marco del panel pueden proyectar una sombra fina sobre el conjunto en el ángulo exacto en el que debe colocarse el poste. Ambas son razones para comprobar la vista del panel desde la posición de montaje, no desde el borde de la carretera.
Orientación e inclinación del panel: qué fijar en la fase de diseño
La orientación es la energía más barata que jamás comprará. Un panel debe mirar hacia el ecuador: el sur verdadero en el hemisferio norte, el norte verdadero en el hemisferio sur. Convierta la lectura de brújula que tomó en el sitio, porque el rumbo magnético y el rumbo verdadero difieren en varios grados en la mayoría de los mercados, y ese error es permanente una vez que se fija el poste.
La inclinación es la segunda mitad. Un punto de partida común es una inclinación aproximadamente igual a la latitud del sitio, más pronunciada donde la producción invernal es la restricción determinante y más tendida en sitios donde el rendimiento estival y la autolimpieza importan más. El soporte de nuestros postes de luz solar está documentado con un ángulo de elevación de 15 grados, que se adapta bien a proyectos de baja latitud y conviene revisar frente a la trayectoria solar del mes de diseño por encima de aproximadamente 35 grados de latitud.
La restricción que más se les escapa a los compradores es que una luminaria integrada comparte un único ángulo de montaje entre el panel y la luz. Donde una carretera discurre de este a oeste y la luminaria debe apuntar a lo largo de la calzada, el panel hereda ese ángulo en lugar de mirar al sol. Esa disyuntiva se trata en detalle en nuestra comparación de luces solares para calles todo en uno y de tipo dividido, y es la razón por la que un sistema dividido, o un conjunto montado en tejado que alimenta un poste, a veces gana en un sitio que parece ideal para una unidad integrada.
Sea cual sea lo que permita el sitio, pida al proveedor que declare tres cosas por escrito: la inclinación de diseño, el supuesto de captación invernal que respalda el dimensionamiento y la autonomía resultante en días. Esas tres líneas convierten una afirmación de potencia en un compromiso verificable.
Posición del poste: donde la geometría de la carretera se encuentra con el acceso solar
La posición del poste es un compromiso entre dos requisitos que rara vez coinciden: luz uniforme sobre la calzada y una vista despejada del sol. Eleve el poste y la luz se extiende más, pero un poste más alto también eleva el panel por encima de setos bajos, muros y la línea de sombra de los árboles a lo largo del bordillo.
Nuestros modelos integrados están documentados con una altura de poste de 6-7 m y una separación de 25-30 m para el de 100W, 7-8 m a 30-35 m para el de 150W, 8-10 m a 35-40 m para el de 200W y 10-12 m a 40-45 m para el de 300W, con la luminaria para aparcamiento especificada a 8 m y 20-25 m. Use esos pares como trazado de partida, luego mueva postes individuales donde el estudio encontró sombra, y compruebe los datos de carga y cimentación en la guía de postes para luces solares antes de que se movilice el contratista civil.
Si la única posición viable del poste está bajo una cubierta vegetal, tiene cuatro opciones en orden de costo: elevar el panel para despejarlo con un montaje más alto, girar el poste para que el brazo apunte lejos del obstáculo, mover el poste unos metros y ajustar la separación, o separar el conjunto de la luz y colocar el panel donde esté el sol.
Carga nocturna: tiempo de funcionamiento, clase de iluminación y regulación
Un estudio que solo registra el día está a medias, porque el panel se dimensiona según la energía que consume la luz después de anochecer. Registre el requisito de lux o de clase de iluminación, la uniformidad que espera el cliente, las horas que debe funcionar la luz y el perfil de regulación que la carretera puede aceptar después de medianoche.
Nuestras luces solares para calles integradas se suministran con un controlador MPPT que gestiona el control de luz, el control por temporizador y la detección de presencia humana, con un perfil publicado de salida plena durante las primeras cuatro horas al 50 por ciento en espera, 70 por ciento de la hora cinco a la ocho al 40 por ciento en espera, y 60 por ciento de la hora nueve a la doce al 30 por ciento en espera. A lo largo de una noche de doce horas, ese perfil equivale a 480 por ciento-horas si no hay nadie presente, frente a 1.200 para doce horas a plena salida — la diferencia es aproximadamente el sesenta por ciento de la capacidad de la batería, que a menudo es la diferencia entre un día de autonomía y tres. La guía de sensor de movimiento y regulación explica cómo plasmar esos niveles en una especificación.
Dos notas del estudio importan aquí. En invierno, un sitio con funcionamiento fijo de anochecer a amanecer necesitará una batería más grande que el mismo sitio con un perfil regulado, porque la duración de la noche crece a medida que cae la irradiancia. Y si el cliente exige salida constante, indíquelo en la hoja de estudio; cambia la batería, no solo los ajustes, y los límites de esa disyuntiva se describen en nuestra guía de anochecer a amanecer.
Notas sobre terreno, acceso y cimentación
La misma visita debe responder a las preguntas civiles, porque una segunda movilización cuesta más que el estudio. Registre el tipo de suelo y si el terreno es roca, arena, arcilla o relleno, el nivel freático probable, cualquier servicio enterrado a lo largo del bordillo y la ruta de acceso que un camión de hormigón y el equipo de elevación pueden usar con un poste de 6 a 12 m.
Nuestros postes se fabrican en acero de alta resistencia Q235 con galvanizado en caliente según ISO 1461 y una vida útil de diseño de 20+ años con inspección periódica, y se suministran en alturas de 6, 7, 8, 10 y 12 m con planos de cimentación y pernos de anclaje para las obras civiles. Lleve consigo al sitio el patrón de pernos de anclaje, la profundidad de empotramiento y la orientación de la brida, y fotografíe la cimentación terminada antes de que se levante el poste; esas fotografías son lo primero que cualquiera pide si más tarde se informa que un poste está inclinado.
La hoja de estudio: doce campos para enviar con su RFQ
Un estudio solo es útil para un proveedor si llega como números. Copie estos doce campos en un formulario de una página, rellénelos en el sitio y adjunte las fotografías con la consulta. Los proveedores pueden dimensionar a partir de esta página sin un cuestionario de seguimiento, y los presupuestos que reciba serán comparables.
| Campo | Qué escribir |
|---|---|
| 1. Ubicación y coordenadas del sitio | Nombre, país, latitud y longitud con dos decimales |
| 2. Tipo de carretera o área | Autopista, arteria, calle residencial, aparcamiento, campus, sendero |
| 3. Anchura y carriles | Anchura de la calzada, número de carriles, arcenes y mediana |
| 4. Número de postes y trazado | Número de postes y disposición a un lado, alterna o enfrentada |
| 5. Altura y separación de postes | Altura y separación objetivo, o la recomendación del proveedor por confirmar |
| 6. Horas de sol del mes de diseño | Promedio mensual más bajo y la fuente de datos de la que lo leyó |
| 7. Registro de sombreado | Obstáculos con rumbo, altura, distancia y las horas que cubren |
| 8. Rumbo disponible del panel | Rumbo verdadero al que puede orientarse el panel una vez fijado el ángulo de la luminaria |
| 9. Requisito de iluminación | Clase de iluminación, objetivo de lux, uniformidad y temperatura de color |
| 10. Tiempo de funcionamiento y regulación | Horas por noche, pasos de regulación aceptados, nivel de reposo requerido |
| 11. Terreno y acceso | Suelo, nivel freático, servicios, acceso para hormigón y equipo de elevación |
| 12. Autonomía requerida | Noches nubladas consecutivas que el cliente espera que la luz soporte |
Errores del estudio que aparecen en el segundo año
Casi todas las reclamaciones sobre una farola solar en su segundo invierno se remontan a una de un puñado de decisiones del estudio. Son predecibles, y todas son más baratas de corregir sobre el papel que en el poste. Lea la lista antes de firmar el plano de implantación.
- Usar el promedio anual en lugar del peor mes. El sistema se dimensiona para el mes de diseño; el promedio oculta las cuatro a ocho semanas que lo ponen a prueba.
- Hacer el estudio en la estación equivocada. Una visita de verano bajo un dosel con hoja no se parece en nada al mismo poste en diciembre.
- Registrar la sombra solo al mediodía. Las sombras de la mañana y del final de la tarde descartan posiciones que parecen perfectas al mediodía.
- Ignorar lo que se construirá o plantará. Edificios nuevos, pantallas, letreros y árboles de crecimiento rápido llegan dentro de la vida útil del activo.
- Dejar sin verificar el rumbo del panel. La alineación de la luminaria, no solo la carretera, fija la dirección a la que se orientará un panel integrado.
- Enviar la consulta sin el estudio. Los proveedores entonces dimensionan según una suposición, y la cotización más barata suele ser la que tiene la suposición más soleada.
- Olvidar el requisito nocturno. El tiempo de funcionamiento y la regulación, no la potencia, deciden la batería que debe estar en el poste.
Preguntas frecuentes
¿Puede funcionar una farola solar en un clima nublado o monzónico?
Sí, si se dimensiona para el mes de diseño en lugar del promedio anual. Las nubes reducen la captación diaria, así que la respuesta es un panel y una batería más grandes, o un perfil de regulación que consuma menos energía después de medianoche. Los sitios con estaciones monzónicas intensas suelen necesitar de dos a cuatro días de autonomía, lo que es una decisión de especificación tomada a partir de la tabla de irradiación mensual, no una propiedad de la luminaria.
¿Cómo mido las horas de sol sin instrumentos?
Léalas. Los conjuntos de datos públicos gratuitos —NASA POWER, PVGIS, el Global Solar Atlas y el NREL NSRDB— ofrecen promedios mensuales a largo plazo para las coordenadas del sitio. Tome el mes más bajo como valor de diseño y luego use la visita al sitio para registrar el sombreado, que el conjunto de datos no puede conocer. Un medidor de irradiancia de mano o una lectura de mediodía con cielo despejado confirma el día, no el mes.
¿Qué ángulo de inclinación debe fijarse para el panel?
Comience cerca de la latitud del sitio y oriente hacia el ecuador, más inclinado si la producción invernal es la restricción determinante. Nuestros soportes de poste están documentados con un ángulo de elevación de 15 grados, que conviene a latitudes bajas; en proyectos por encima de unos 35 grados de latitud, solicite una inclinación de diseño ajustada a la trayectoria solar del peor mes, y confírmela por escrito antes de la producción.
¿Y si el panel no puede orientarse al sol desde el poste?
Use un sistema de tipo dividido, en el que el panel se monta independientemente de la luminaria, o coloque el conjunto en un techo o bastidor cercano y lleve un cable de CC hasta el poste. Ambas son configuraciones normales; lo que importa es que el tendido del cable, la estructura de montaje y los conectores adicionales aparezcan en la cotización y no en una orden de cambio después de la entrega.
¿Es adecuada una farola solar integrada para un sitio sombreado?
Solo donde el poste pueda posicionarse de modo que el ángulo compartido de panel y luminaria siga captando suficiente sol. Donde la alineación de la carretera obliga a desviar el panel del sol, un sistema dividido o un conjunto remoto es la opción más fiable. La comparación entre integrado y dividido analiza la disyuntiva del ángulo del panel poste por poste.
¿Cuántos días de autonomía debo especificar?
Depende del patrón local de nubes y de cómo el cliente mida el servicio. Dos días de autonomía es un mínimo habitual para trabajos municipales, y de tres a cuatro es lo usual donde se esperan monzones o períodos de cielo cubierto continuo. La autonomía carece de sentido a menos que el perfil de regulación y las horas de funcionamiento usadas para calcularla se indiquen en la misma hoja.
¿Qué pasa si el poste ya está instalado y resulta que el sitio está sombreado?
Diagnostique antes de reubicar nada, porque los conectores flojos y una batería débil producen el mismo síntoma que una mala captación. Nuestra guía de localización de fallos recorre las pruebas de panel, batería, controlador y sensor en ese orden, y el registro del estudio de la instalación es lo que le dice si el propio sitio es la causa.
Siguiente paso: envíe los datos de su estudio
Si está preparando una consulta de iluminación solar, envíe la hoja de doce campos anterior con su tipo de carretera, altura y separación objetivo de los postes, clase de iluminación, horas de funcionamiento y autonomía requerida. Nuestros ingenieros devuelven una especificación dimensionada, la inclinación de diseño y la suposición de captación invernal que la respalda, y una cotización directa de fábrica que cubre panel, batería y poste en conjunto.
Nuestras condiciones comerciales publicadas admiten pedidos de prueba de lotes pequeños y modelos mixtos, con muestras normalmente listas en 7-10 días hábiles y una producción estándar de 15-25 días según el volumen. Comience con la gama de farolas solares integradas para ver la escala de potencias, consulte las alturas y cimentaciones de los postes para farolas solares, o lea la guía de sistemas aislados de la red si el sitio no tiene red alguna al alcance. Cuando su hoja de estudio esté lista, envíela a nuestro equipo de ingeniería y dimensionaremos el sistema según su sitio y no según un promedio.