Empiece por la carga
Todo sistema fuera de la red parte de un dato: cuánta energía consume el equipo en un día. Multiplique la potencia de cada dispositivo en vatios por las horas que funciona y sume los resultados para obtener los vatios-hora diarios. La luminaria, la cámara y la radio de un mismo poste cuentan por igual.
El perfil de uso importa tanto como el total. Una iluminación que se atenúa después de medianoche o que solo sube con el movimiento consume mucho menos que una que funciona a plena potencia toda la noche. Las cámaras, los sensores y las comunicaciones suelen funcionar las 24 horas, por lo que fijan un mínimo que el sistema siempre debe cubrir.
- Potencia y horas de funcionamiento de cada dispositivo
- Programas de atenuación, respuesta al movimiento y ciclos de trabajo
- Cargas continuas como cámaras y sensores
- Margen para las cargas que prevé agregar más adelante
Diseñe para el peor mes
El recurso solar suele expresarse en horas solares pico: las horas diarias en que el sitio recibe el equivalente a plena luz solar. Varía a lo largo del año, por eso el arreglo de paneles se dimensiona para el mes con menos sol y noches más largas, no para el promedio anual.
La sombra de árboles, edificios u otros postes puede reducir mucho la generación, y la inclinación del panel debe adaptarse a la latitud y al sol de invierno. En sitios ventosos, una turbina puede aportar energía cuando el sol es débil, por lo que el recurso eólico se evalúa para la misma temporada difícil.
Dimensione el almacenamiento para autonomía y recuperación
Los días de autonomía indican cuánto tiempo puede funcionar el sistema solo con sus baterías, con poco o nada de sol y viento. Las cargas críticas necesitan más días que las decorativas. La recuperación también cuenta: tras un período de poco sol y viento, el arreglo debe recargar las baterías mientras sigue alimentando la carga.
Hoy la mayoría de los sistemas usa baterías de iones de litio, a menudo de fosfato de hierro y litio (LiFePO4). La temperatura afecta a todas las químicas: el frío reduce la capacidad útil y limita la carga segura, y el calor acorta la vida de la batería. La profundidad de descarga, la parte de la capacidad que se usa cada noche, compite con la vida en ciclos, por lo que una batería con margen dura más.
Aproveche cada vatio-hora
Un controlador de carga con seguimiento del punto de máxima potencia (MPPT) extrae la mayor energía posible de los paneles a medida que cambian la luz y la temperatura. Luego, la gestión del consumo decide cómo se usa esa energía: atenuar en horas de poca actividad, aumentar la potencia cuando se necesita y proteger las baterías cuando un período prolongado de poco sol las agota.
No olvide la estructura
Los paneles, las turbinas y las baterías agregan peso y superficie expuesta al viento a un poste. La estructura debe verificarse para la carga de viento del sitio, la altura y el montaje adecuados del poste, la categoría de corrosión del entorno y todo el rango de temperatura de operación. Un sistema que genera suficiente energía pero no resiste una tormenta no está bien dimensionado.
- Carga de viento sobre paneles, turbina y luminaria
- Altura del poste, cimentación y montaje
- Categoría de corrosión, de sitios interiores a costeros
- Rango de temperatura de operación