Respuesta corta: trabaje en este orden. Establezca la clase de iluminación (por ejemplo, EN 13201 P2 = 10 lux promedio), conviértala a lúmenes y vatios de LED, aplique un perfil de atenuación, luego dimensione para el sol del peor mes. Vatios del panel = Wh diarios ÷ (horas de sol pico × 0,75). Batería = Wh diarios × (1 + noches de respaldo) ÷ 0,9 para LiFePO4. Finalmente, verifique que el panel pueda recargar la batería después de un período nublado.
La mayoría de las fallas de las farolas solares son fallas de dimensionamiento, no fallas del producto: el LED es demasiado grande para la carretera, el panel es demasiado pequeño para la temporada de lluvias, o la batería está vacía para la segunda noche nublada. Este método evita las tres.
Cifras clave
- Iluminancia media EN 13201-2 para clases P (calles, aceras, estacionamientos): P1 15 lux, P2 10, P3 7,5, P4 5, P5 3, P6 2.
- Autonomía de diseño típica en la práctica: 3–5 noches de respaldo, más para carreteras críticas y climas nublados. IEC 62124 prueba la autonomía y la recuperación, pero no establece un mínimo.
- Las licitaciones de condados kenianos que revisamos pedían baterías LiFePO4 con ≥ 4,000 ciclos y garantías de hasta 5 años.
- En nuestro ejemplo desarrollado, un panel de 80 W necesitaría aproximadamente 16 días soleados para recargar la batería después de tres noches nubladas; un panel de 120 W necesita aproximadamente 4.
1. Comience con la luz que la carretera necesita
La clase de iluminación proviene del tipo de carretera y la norma local. EN 13201-2 y CIE 115 utilizan los mismos valores de clase P para calles residenciales y áreas peatonales:
| Clase | P1 | P2 | P3 | P4 | P5 | P6 |
|---|---|---|---|---|---|---|
| Iluminancia media (lux) | 15 | 10 | 7.5 | 5 | 3 | 2 |
| Iluminancia mínima (lux) | 3 | 2 | 1.5 | 1 | 0.6 | 0.4 |
Una primera estimación de lúmenes utiliza el método de lúmenes: lúmenes = lux objetivo × separación entre postes × ancho de la carretera ÷ (factor de utilización × factor de mantenimiento). Para una carretera de 7 m, separación de 25 m y P2 (10 lux), con un factor de utilización de 0.5 y factor de mantenimiento de 0.8: 10 × 25 × 7 ÷ 0.4 ≈ 4,400 lm. Con una eficacia supuesta del sistema de 150 lm/W, eso es un LED de 30 W, no los 60–100 W que a menudo se especifican. Confirme con un diseño DIALux utilizando el archivo fotométrico (IES) real.
2. Energía diaria, con un perfil de atenuación
Las luces rara vez necesitan salida completa toda la noche. Un perfil común para 12 horas de oscuridad:
| Período | Horario | Salida | Energía para un LED de 30 W |
|---|---|---|---|
| Del anochecer a las 22:00 | 4 | 100 % | 120 Wh |
| 22:00 a 02:00 | 4 | 60 % | 72 Wh |
| 02:00 al amanecer | 4 | 30 % | 36 Wh |
| Total por noche | 228 Wh | ||
Los sensores de movimiento pueden aumentar la salida cuando alguien pasa. Cuente eso como energía extra, no como un ahorro.
3. Horas solares pico para el peor mes
Las horas solares pico (PSH) son la energía solar diaria en el panel expresada como horas de sol pleno de 1,000 W/m². Dimensione para el peor mes del año en la inclinación del panel, no para el promedio anual. El Global Solar Atlas del Banco Mundial y NASA POWER proporcionan valores mensuales para cualquier ubicación. Muchos sitios ecuatoriales y del Sahel diseñan con 4.5–6 PSH; las regiones costeras húmedas y monzónicas pueden caer mucho más bajo en la temporada de lluvias.
4. Tamaño del panel, luego verifique la recuperación
Vatios del panel = energía diaria ÷ (PSH × 0.75). El 0.75 permite aproximadamente un 25 % para pérdidas por temperatura, polvo, cableado y controlador. Para 228 Wh a 4.5 PSH: 228 ÷ (4.5 × 0.75) ≈ 68 W, por lo que el siguiente tamaño estándar es 80 W.
Ese panel equilibra un día promedio, pero no puede recuperarse después de mal tiempo. El excedente en un día soleado es lo que recarga la batería:
| Panel | Recolección por día soleado (× 4.5 PSH × 0.75) | Excedente después de carga de 228 Wh | Días para recargar 3 noches nubladas (684 Wh) |
|---|---|---|---|
| 80 W | 270 Wh | 42 Wh | aproximadamente 16 |
| 100 W | 338 Wh | 110 Wh | aproximadamente 6 |
| 120 W | 405 Wh | 177 Wh | aproximadamente 4 |
Este es nuestro propio cálculo y asume que no hay recolección en días nublados, por lo que es conservador. Explica por qué las luminarias que pasan una prueba de una semana soleada se apagan en la temporada de lluvias: la batería nunca vuelve a cargarse por completo. Para este ejemplo especificaríamos 120 W.
5. Batería y noches de respaldo
La batería debe cubrir esta noche más el número de noches nubladas que desea superar. Con LiFePO4, planifique usar aproximadamente el 90 % de la capacidad nominal: Wh de batería = 228 × (1 + 3) ÷ 0,9 ≈ 1.010 Wh, lo que equivale a un paquete de 12,8 V, 80 Ah. Use tres noches de respaldo como mínimo para LiFePO4 en calles ordinarias, y de cuatro a cinco para vías principales, rutas críticas o climas nublados.
6. Verifique las especificaciones de la licitación de la misma manera
Las partidas de las licitaciones a menudo se redactan por separado y no cuadran. Dos ejemplos de licitaciones kenianas que revisamos:
- Un sistema dividido con un LED de 150 W y una batería de 1.240 Wh. Con el perfil de atenuación anterior, la luminaria consume aproximadamente 1.140 Wh por noche, por lo que la batería cubre una noche y casi ningún clima nublado.
- Una luminaria integrada con un LED de más de 100 W, un panel de 120 W y una batería de 700 Wh. Solo funciona con una atenuación mucho más profunda que nuestro perfil.
Ninguno es incorrecto como tal, pero el licitador debe indicar el perfil de atenuación y la autonomía resultante. De lo contrario, el cliente compara luminarias que se comportarán de manera muy diferente en la primera temporada de lluvias. Consulte nuestra lista de verificación para licitaciones en Kenia.
Resumen del ejemplo desarrollado
| Paso | Cálculo | Resultado |
|---|---|---|
| Lúmenes para P2, calzada de 7 m, separación de 25 m | 10 × 25 × 7 ÷ (0.5 × 0.8) | aproximadamente 4.400 lm → LED de 30 W |
| Energía por noche | Perfil de atenuación | 228 Wh |
| Panel, balance | 228 ÷ (4.5 × 0.75) | 68 W |
| Panel, con recuperación | Recargar 3 noches en aproximadamente 4 días | 120 W |
| Batería | 228 × 4 ÷ 0.9 ÷ 12.8 V | 80 Ah LiFePO4 |
Lo que a menudo omiten las especificaciones
- Inclinación y orientación del panel. Oriente hacia el ecuador aproximadamente a la latitud del sitio, más unos 10–15° para mejorar el rendimiento en el peor mes y la autolimpieza con la lluvia.
- Sombreado de árboles y edificios, que puede reducir drásticamente la energía que capta el panel.
- Temperatura de la batería. Las cajas de baterías calientes acortan la vida útil; la mayoría de las celdas LiFePO4 no deben cargarse por debajo de 0 °C. La ventilación, el sombreado y un controlador con protección de temperatura son importantes.
- Robo y vandalismo, que deciden dónde va la batería. Consulte nuestra guía de diseño antirrobo.
Preguntas frecuentes
¿Cuántos días de autonomía debe tener una luminaria solar para calle?
Tres noches de respaldo es un mínimo común para LiFePO4 en calles ordinarias; de cuatro a cinco para vías principales, rutas críticas o climas nublados. Solicite verificación mediante una prueba de autonomía y recuperación tipo IEC 62124.
¿Qué horas solares pico debo usar?
El peor mes en la inclinación del panel, según el Global Solar Atlas o NASA POWER, no el promedio anual.
¿Por qué las luminarias solares para calle se atenúan después de medianoche?
La atenuación cuando el tráfico es bajo puede reducir el consumo de energía en un tercio o más, lo que permite que un panel y una batería más pequeños brinden la misma confiabilidad. El perfil debe indicarse en la oferta.
¿Integrada o dividida para potencias mayores?
Los sistemas divididos permiten un panel más grande en la inclinación correcta y una batería más grande, por lo que son adecuados para vías principales y potencias mayores. Las luminarias integradas son más fáciles de instalar para potencias menores.
Cómo ayudamos
Pruebe los números para su sitio con nuestra calculadora de iluminación solar, o envíenos el ancho de la vía, la separación entre postes, la clase de iluminación y la ubicación. Dimensionaremos el LED, el panel y la batería LiFePO4, indicaremos el perfil de atenuación y la autonomía, y propondremos postes compatibles.
Fuentes: EN 13201-2:2015 Tabla 3 y valores de clase P de CIE 115:2010, según lo revisado por Fotios (University of Sheffield, 2019); IEC 62124:2004, Sistemas fotovoltaicos autónomos, verificación de diseño; Global Solar Atlas del Banco Mundial y NASA POWER para datos solares; documentos de licitación de condados de Kenia (2025–2026) para requisitos de batería y garantía. Las cifras de recuperación y dimensionamiento son nuestro propio ejemplo desarrollado. Relacionado: cómo verificar fichas técnicas, todo en uno vs split, nuestras farolas solares, farolas LED.