¿Vale la pena elegir las farolas solares entre muchos accesorios de iluminación?

¿Sabes que existen farolas que no requieren alimentación de red para su funcionamiento? Todo lo que necesitan es buena luz solar durante el día para trabajar de noche. Farolas solares utilizar un sistema de paneles solares, almacenamiento de electricidad y sistemas de control para proporcionar iluminación durante la noche. Permite sistemas de iluminación fuera de la red en áreas remotas con actividades mínimas de mantenimiento e instalación. También reducen la carga de iluminación de la red, lo que representa  20%  del consumo nacional.

Las farolas solares tienen PWM programado  u otros controladores que ajustan el brillo del LED según el voltaje de la batería, la fecha y los datos del reloj en tiempo real. Son un sistema de iluminación completo con almacenamiento de electricidad, convertidores de energía solar, controladores, drivers, elementos de iluminación y accesorios mecánicos.

Tipos de farolas solares

A medida que avanza la tecnología y se acumula la retroalimentación de las instalaciones de alumbrado público solar, surgen varios diseños para adaptarse a las condiciones del campo. Las lámparas LED han mostrado resultados prometedores en el alumbrado público solar. Debido a sus características de luz direccional, proporcionan el mejor consumo de energía en lúmenes por vatio. Teniendo en cuenta el diseño de farolas solares, los fabricantes los dividen en cuatro categorías principales.:

1  Farolas solares integradas todo en uno

Como su nombre indica, estas luces solares tienen todos los sistemas integrados dentro de un recinto. Incluye el panel solar, la batería, el controlador, los accesorios y el disipador de calor. La instalación de luces integradas es sencilla y cómoda, ya que no es necesario cableado adicional ni accesorios complejos. La integración de componentes es favorable para sitios donde es necesaria una instalación rápida. Estas luminarias cuentan con un cómodo sistema de montaje en poste con fijación rápida y conexión eléctrica. Un profesional puede instalar una farola solar integrada en menos de un minuto.

La integración de múltiples componentes también conduce a un diseño elegante. Las farolas solares integradas todo en uno ofrecen una estética elegante y moderna que mejora el atractivo visual de los espacios públicos. Estas luces pueden contar con sensores de proximidad, ajustes de brillo y excelentes clasificaciones IP/IK.

2.   Farolas de diseño modular con energía solar

¿Qué pasaría si pudiera cambiar la única pieza que funciona mal en la luz con un desmontaje mínimo y una instalación rápida? Las farolas modulares que funcionan con energía solar brindan flexibilidad en el mantenimiento y las modificaciones. Una farola solar modular típica tendrá los siguientes componentes reemplazables:

● Panel Solar

● Carcasa de lámpara

● Tablero de luz LED + lente óptica

● Controlador

● Paquete de baterías

El diseño modular también permite la capacidad de actualización con pasos simples. Si la empresa introduce un componente nuevo y más robusto, el usuario puede reemplazarlo fácilmente mediante un simple desmontaje y reemplazo. Sus capacidades modulares lo convierten en un producto ideal que respalda la sostenibilidad con rentabilidad.

3  Farolas solares con sistema dividido

El diseño inicial de las farolas solares fue el sistema dividido, que era rentable y funcional. Su enfoque simple con componentes separados permite un fácil reemplazo y actualización. En comparación con los diseños modulares, el enfoque del sistema dividido ocupa más espacio y tiene un volumen visible desde el punto de vista estético.

Reemplazar componentes de las farolas solares divididas es más conveniente. El uso de componentes no especializados permite modificaciones dentro del presupuesto. El comprador no está obligado a utilizar componentes del mismo fabricante. Sin embargo, requiere más tiempo de instalación y complejidades de cableado que el enfoque de diseño modular.

4  Farolas solares de poste integradas

Las farolas solares de poste integradas son ideales para aplicaciones donde una luminancia de 3000-9000 lm es suficiente para iluminar la calle. Estas farolas integran el panel solar alrededor de la circunferencia del poste. También se les llama farolas de postes solares envueltos. Todos los componentes de las farolas solares están dentro del poste, lo que hace que el conjunto general sea elegante y estéticamente agradable.

Estas luces son ideales para lugares con mucho tráfico peatonal o atracciones turísticas. Sin embargo, el comprador debe considerar el alto costo inicial, ya que estas luces vienen con el poste integrado del panel solar, LED, sistemas de control y batería.

Diferencias entre la farola solar y la farola normal

Las farolas estándar y solares difieren en estética, diseño, componentes y aplicación. La selección de cualquiera de las tecnologías requiere una evaluación cuidadosa de sus diferencias y posibles impactos presupuestarios. Aquí están sus diferencias.:

●  Diseño:  Las farolas solares parecerían visiblemente voluminosas, ya que llevan paneles solares y sistemas de baterías adicionales. En comparación, el alumbrado público normal utiliza energía de la red, lo que reduce la cantidad de componentes.

●  Aplicación:  El alumbrado público normal es adecuado para lugares con red eléctrica. Las farolas solares están fuera de la red y son ideales para áreas remotas sin red eléctrica.

●  Costo:  Una farola solar cuesta mucho más que una farola típica. Se debe principalmente a los componentes añadidos y al diseño del sistema de control.

Diferencias entre farola solar y reflector solar

Las farolas y los reflectores solares varían en cuanto a la calidad de construcción, los accesorios, la difusión de la luz y la aplicación. Las diferencias se deben principalmente al diseño, que utiliza componentes internos y externos similares. Aquí están las diferencias clave:

●  Diseño:  Un reflector solar puede tener un panel solar integrado en el cuerpo o instalarse por separado, similar a una farola solar. Las farolas se enfocan hacia abajo con menor direccionalidad que los reflectores, mientras que los reflectores proporcionan un haz enfocado a un objeto.

●  Aplicaciones:  Los proyectores solares iluminan edificios, campos deportivos, vallas publicitarias o parámetros de seguridad.

●  Costo:  Las farolas solares suelen requerir un presupuesto inicial más alto, ya que necesitan un diseño robusto en comparación con los reflectores solares. Su índice de protección contra impactos es generalmente más alto que el de la mayoría de los reflectores. Sin embargo, existen excepciones a estas condiciones en ambos tipos.

Aquí hay una tabla que resume todas las diferencias entre farolas regulares, farolas solares y reflectores solares.:

Características de una farola solar

Para encontrar las farolas solares perfectas es necesario evaluar sus especificaciones. Comprender los límites es vital para encontrar compatibilidad con cualquier proyecto de iluminación. Las farolas solares son un excelente sistema de iluminación fuera de la red, pero es esencial encontrar el proveedor adecuado que aborde los desafíos y complejidades de las farolas solares. Echemos un vistazo a las especificaciones clave de una farola solar.:

➤   Lúmenes de farolas solares: brillo, potencia y chips LED

Lúmenes y control del brillo

Los lúmenes son una unidad para medir las condiciones de iluminación. Representa el brillo de la luz en forma numérica. Cuanto mayor sea el lúmenes, más brillante será la luz, pero también requerirá más energía. Los sistemas de iluminación inteligentes modernos utilizan sensores y temporizadores de iluminación y proximidad para controlar el brillo en función de los requisitos ambientales. Estas avanzadas farolas solares LED tienen una vida operativa más larga y brindan una mejor batería de respaldo debido a sistemas avanzados de regulación y control.

Potencia y brillo de las farolas

Una farola solar de 80 vatios puede producir 12800 lúmenes de luz utilizando un diseño que puede producir 160 lm/W. La iluminación de las carreteras normalmente requiere 10.000 lúmenes, lo que hace que 80 vatios sean suficientes para soportar el brillo necesario para un tiempo de respuesta del conductor y una distancia de conciencia adecuados. Una farola solar de 20 vatios es suficiente para los peatones en una acera. Una farola solar típica para aceras contará con sensores de proximidad para ajustar el brillo de la iluminación en función del tráfico.

Chips LED y lúmenes

Los fabricantes producen muchos tipos de chips LED. Los más populares y robustos son SMD5050 y SMD3030 de Luxeon, una marca de Philips LumiLED. Debido al diseño de su chip y a sus buenas características de transferencia de calor, estos chips tienen una capacidad de producción Lm/W excepcional. Garantizar que los chips LED' La buena calidad de construcción y el diseño son vitales a la hora de seleccionar farolas solares.

➤   Panel solar: eficiencia, dirección y tamaño

Los paneles solares son la parte más vital de las farolas solares. Proporcionan electricidad al módulo de iluminación a través de una batería. Durante el día, convierten la energía solar en electricidad a través de células fotovoltaicas. Los fotones de la luz solar caen sobre el módulo fotovoltaico y hacen que sus electrones se muevan dentro de las células fotovoltaicas. Conduce a generar corriente que va a la batería a través de cables para su almacenamiento. Una farola solar típica de 40 a 80 W tendrá un panel solar de 35 a 65 W para cargar la batería.

➤   Capacidad de la batería: tipo y densidad de energía

Existen muchos tipos de baterías, cada una con sus características. El litio Li-NCM y el litio LiFePO4 son los dos tipos populares de baterías con diferentes capacidades. Los tipos de baterías afectan directamente a su capacidad para almacenar energía. Sin embargo, el presupuesto inicial y las limitaciones de instalación pueden decidir a la hora de seleccionar un tipo. Normalmente, las farolas solares LED de alta gama incluirán cualquiera de estos dos tipos de baterías.:

●  Litio Li-NCM:  El óxido de litio, níquel, manganeso y cobalto es un material popular para el cátodo de batería. El material del cátodo monocristalino puede alcanzar una densidad de energía volumétrica ultraalta de más de 2600 Wh/L  en medias celdas. Sus propiedades de gran densidad energética lo hacen ideal para aplicaciones de paneles solares donde las limitaciones de espacio son vitales.

●  LiFePO4:  El fosfato de hierro y litio es otra batería compacta adecuada para farolas solares debido a sus características de densidad energética de 433 Wh/L (1170 mAh).  

➤   Tiempo de respaldo: regulación de brillo y batería

El tiempo de respaldo depende de otras especificaciones de una farola solar. Una farola solar de alta gama contará con métodos de control que disminuirán el brillo del LED durante momentos de poco o ningún tráfico. El tiempo de respaldo también depende del chip LED y de la capacidad de la batería y el consumo de energía del controlador. En resumen, un moderno Luz de calle solar que utiliza el último tipo de batería con técnicas de regulación modernas generalmente indicará su tiempo de respaldo dependiendo de los niveles de brillo. Aquí hay un ejemplo de una farola solar de CHZ.:

●  Opción 1:  4 horas de potencia máxima y 8 horas de brillo basado en sensores.

●  Opción 2:  12 horas con brillo basado en sensor (100 % de brillo cuando está activo, 30 % cuando no está activo).

Estos muestran que si la luz funciona en control de regulación, puede funcionar durante 12 horas al día. Si usa brillo total durante 4 horas, con mucho tráfico y sensores de proximidad para controlar el brillo durante 8 horas, puede tener un respaldo similar de 12 horas.

➤   Método de control: sensores y circuitos de control

Los fabricantes de farolas solares implementan varios métodos de control para mejorar el respaldo de la batería y abordar las preocupaciones ambientales. Durante la noche, con poco tráfico, las luces reducirán el brillo para garantizar que no se altere el ritmo circadiano de los humanos que viven alrededor de la cuadra. Una farola solar controla la luz a través de sensores y circuitos de control.:

Sensores

● Sensor de luz con conector NEMA

● Detección de movimiento mediante sensores de proximidad

● Sensor de voltaje de la batería

● Sensor de consumo de energía

● Sensor de inclinación para panel solar

Circuitos de control

● Atenuación 0-10V

● Atenuación DALI (Interfaz de iluminación digital direccionable)

● Modulación de ancho de pulso (PWM)

Instalación y Mantenimiento

Las farolas solares son duraderas y requieren un mantenimiento mínimo. Todos los componentes del interior de las farolas solares no requieren mantenimiento. El único momento en el que se hace necesario un mantenimiento es tras la avería de algún elemento o la limpieza de luminarias. La instalación también se ha vuelto cómoda debido a la madurez del diseño y al enfoque modular o integrado. Como las farolas solares no requieren ninguna energía externa para funcionar, se pueden instalar en minutos y solo requieren fijación al poste. Aquí está la esperanza de vida de los dos componentes más vulnerables.:

●  Panel Solar:  Según la Asociación de Industrias de Energía Solar (SEIA), los paneles solares duran entre 20 y 30 años.

●  Batería:  Una batería Li-NCM puede durar entre 1500 y 2000 ciclos de carga y descarga. Por otro lado, una batería LiFePO4 tiene un límite de ciclo de carga-descarga de 2500-3000. Esto se traduce aproximadamente en 5-7 años si la batería utiliza el 80% de su carga todos los días con 12 horas de uso en modo regulación.

Onlusión

Las farolas solares son las mejores para soluciones fuera de la red y ahorros a largo plazo. El costo inicial puede ser alto, pero debido a la confiabilidad y madurez del diseño moderno, las farolas solares se están convirtiendo en la opción preferida para el alumbrado público en la mayoría de los países. Incluso las áreas con cuadrícula también están adoptando farolas solares . Vale la pena elegir farolas solares entre muchos otros tipos de accesorios de iluminación, ya que brindan eficiencia, bajo mantenimiento, fácil instalación y características de regulación mejoradas.