Introducción

Hoy en día, las comunidades, los municipios y los particulares necesitan urgentemente reducir las emisiones, disminuir los costes y construir infraestructuras resilientes. En este contexto, la iluminación solar está ganando cada vez más aceptación tanto en el alumbrado público como en el residencial debido a su valor único. Estos cambios son percibidos con claridad por los profesionales del sector, ya que el volumen de compra de farolas eléctricas (más información sobre las alumbrado público de CA de ZGSM) está disminuyendo gradualmente y su cuota de mercado está siendo sustituida por farolas solares. Desde zonas montañosas remotas hasta concurridas arterias urbanas, lleva luz donde se necesita. No se trata solo de iluminación; se trata de libertad, ya que su independencia de la red eléctrica libera gradualmente a las personas de las limitaciones de las facturas de energía, los cables y las emisiones de carbono. Este artículo profundizará en las características de aplicación de la iluminación solar para alumbrado público, centrándose principalmente en dos tipos: farola solar automática con sensor de movimiento y farola solar automática con atenuación temporizada. También describirá brevemente cómo elegir entre ambas. Para las farolas solares con atenuación temporizada, también analizaremos cómo establecer una curva de atenuación más razonable para ayudarle a encontrar un equilibrio entre la iluminación solar y el desarrollo sostenible.

¿Qué es una farola solar automática con sensor de movimiento?

Las farolas solares con sensores de movimiento representan un sistema de iluminación solar mejorado que incorpora sensores integrados. Partiendo de las farolas solares tradicionales (compuestas por paneles solares, baterías, luminarias LED y controladores), incorporan sensores de microondas o sensores infrarrojos pasivos (PIR) (Sensor de movimiento vs. Sensor PIR). Este tipo de farola solar se encuentra con mayor frecuencia en diseños integrados o de dos partes, cuyo principio de funcionamiento principal es el ajuste de la potencia lumínica en función de la detección de presencia por parte del sensor. Durante los periodos en los que no hay presencia de personas ni vehículos (sensor no ocupado), la luminaria mantiene un nivel de brillo bajo para ahorrar energía. Al detectar movimiento peatonal o vehicular dentro del alcance (sensor ocupado), activa una señal —como una señal de atenuación de 0-10 V o una señal de nivel TTL— al controlador solar. Esto hace que la luminaria aumente rápidamente su brillo en cuestión de segundos, mejorando la seguridad del tráfico y los peatones. Una vez que el objetivo abandona la zona, la luminaria vuelve a su modo de bajo brillo. Este mecanismo de control reduce significativamente el consumo de energía de las farolas solares durante la noche. En consecuencia, tanto la capacidad de la batería como el tamaño de los paneles solares del sistema pueden ajustarse adecuadamente, disminuyendo así el costo de inversión inicial. Por lo tanto, las farolas solares con sensores de movimiento son farola solar automática que representan una solución de iluminación verde más eficiente, rentable e inteligente.

¿Qué es una farola solar automática con atenuación temporizada?

Las farolas solares con función de atenuación temporizada representan un tipo de sistema de alumbrado público solar inteligente, diseñado para proporcionar iluminación solo cuando es necesario. Se atenúan o apagan automáticamente durante los periodos nocturnos de menor tráfico, aumentando gradualmente su brillo a medida que la actividad urbana se intensifica hacia el amanecer. Esta capacidad de atenuación depende principalmente del controlador de carga y descarga solar, el componente principal del sistema de alumbrado público solar. Es fundamental integrar el perfil de atenuación en el controlador solar. Por la noche, el controlador ajusta su salida según la curva preestablecida, regulando así el brillo de la luminaria. Combinado con la función de encendido automático al anochecer (¿Qué es la función de encendido automático al anochecer?) inherente a las farolas solares, esto permite una iluminación autónoma. La función de atenuación temporizada no solo garantiza una iluminación adecuada cuando se requiere, sino que también minimiza la contaminación lumínica innecesaria durante los periodos de bajo tráfico. Este enfoque (farola solar automática con atenuación temporizada) reduce significativamente el impacto ambiental del alumbrado público solar.

¿Cómo elegir el más adecuado para tu proyecto?

El alumbrado público solar rara vez funciona de forma continua durante toda la noche, ya que esto inevitablemente aumenta la inversión inicial, reduce la vida útil de la batería y genera iluminación innecesaria (¿Qué es la contaminación lumínica?). Al seleccionar un sensor de movimiento, un temporizador de atenuación o un modo combinado, debe evaluar cuidadosamente si el flujo peatonal y vehicular en la ubicación de la iluminación sigue un patrón regular, si existen períodos pico o valle bien definidos y las necesidades reales de iluminación durante los diferentes segmentos de tiempo. ZGSM sostiene que, al elegir entre farola solar automática con sensor de movimiento o con temporizador de atenuación, la decisión debe basarse en satisfacer sus necesidades reales de iluminación. Por ejemplo, en aplicaciones de alumbrado público urbano, el tráfico vehicular pico generalmente ocurre antes de las 10:00, disminuye gradualmente de 10:00 a 12:00, se reduce aún más de 12:00 a 5:00 a. m. y luego aumenta gradualmente hasta el amanecer. En tales escenarios, el alumbrado público solar con temporizador de atenuación resulta más adecuado, ya que puede segmentarse según el volumen de tráfico. Por el contrario, en zonas rurales donde el tráfico peatonal y vehicular es escaso y no hay periodos de máxima afluencia definidos, se prefieren las farolas solares con sensores de movimiento. Estas se activan solo cuando pasan peatones o vehículos que circulan lentamente. Finalmente, en entornos como polígonos industriales, plazas o aparcamientos, el flujo de tráfico y peatones se mantiene relativamente estable antes de las 22:00, con mayores necesidades de iluminación. Después de las 22:00, el tráfico disminuye gradualmente. Por lo tanto, una solución combinada de atenuación temporizada y sensores de movimiento es la óptima. Este enfoque satisface las demandas de iluminación en los periodos de máxima afluencia, al tiempo que cubre las necesidades de iluminación de peatones o vehículos ocasionales durante las horas de menor afluencia.

Mejor perfil de atenuación para alumbrado público solar con atenuación temporizada

Perfil de atenuación de las farolas solares para carreteras urbanas

El perfil de atenuación típico recomendado para vías urbanas es el siguiente: desde las 18:00 (puesta de sol) hasta las 22:00, las luminarias mantienen un brillo del 100%; desde las 22:00 hasta las 05:00 de la mañana siguiente, el brillo se reduce al 30%; y desde las 05:00 hasta el amanecer, el brillo vuelve a subir hasta el 70%-100%. Esta estrategia de atenuación sigue una progresión de “brillo máximo al anochecer → atenuado a altas horas de la noche → aumentado de nuevo a primera hora de la mañana”, ajustándose principalmente en respuesta a las fluctuaciones en el volumen de tráfico de las vías urbanas: el tráfico peatonal y vehicular es más intenso durante las horas de la tarde, seguido de la madrugada, y es más ligero alrededor de la medianoche. Este diseño se ajusta a los requisitos para las distintas clases de alumbrado vial descritos en la norma europea EN 13201, haciendo hincapié en la determinación de la clase de iluminación apropiada en función de factores como el volumen de tráfico. En el proceso de selección de una clase de iluminación, además del volumen de tráfico, se deben considerar otros factores, como los límites máximos de velocidad, la composición del tráfico, la separación de carriles, la densidad de intersecciones, el estacionamiento en la vía pública, la luminosidad ambiental y los requisitos de navegación. Para más detalles, consulte nuestra publicación de blog: “Factores clave a considerar en el diseño de proyectos de iluminación vial“. Tomando como ejemplo el volumen de tráfico: cuanto mayor sea el volumen de tráfico, mayor será el valor de ponderación correspondiente. La clase de iluminación se puede determinar mediante la fórmula M = 6 – SWV; un valor Mx resultante menor indica una mayor necesidad de iluminación, mientras que, por el contrario, un valor mayor indica una menor necesidad. Para las farolas de CA, los ajustes se pueden realizar mediante perfiles de atenuación integrados en la unidad de alimentación; las farolas solares, por su parte, suelen utilizar perfiles de atenuación integrados directamente en la unidad de luminaria todo en uno.

Perfil de atenuación de las farolas solares para zonas de conflicto

Para las farolas solares situadas en zonas de conflicto, como pasos de peatones, rampas e intersecciones, el perfil de atenuación se puede configurar utilizando la misma curva de atenuación de tres etapas descrita anteriormente para las vías urbanas generales. La diferencia radica en que estas zonas de conflicto tienen requisitos de iluminación relativamente más altos; por lo tanto, durante el período de 22:00 a 05:00 del día siguiente, el nivel de brillo se puede ajustar entre el 50 % y el 70 %, logrando así un equilibrio entre seguridad y ahorro de energía. Naturalmente, este intervalo de tiempo específico se puede subdividir aún más: por ejemplo, el brillo podría ajustarse al 70 % de 22:00 a 02:00 y luego reducirse al 50 % (con un umbral mínimo del 30 %) de 02:00 a 05:00, minimizando así aún más el consumo innecesario de energía. A diferencia del nivel de brillo del 30 % que se suele adoptar para las vías generales durante las horas nocturnas, la iluminación en las zonas de conflicto no debe reducirse demasiado drásticamente; Mantener una iluminación adecuada garantiza un tiempo de reacción suficiente para los conductores y proporciona la iluminancia vertical necesaria para los peatones (especialmente en los pasos de cebra). La iluminancia vertical se refiere al requisito de que los pasos de peatones deben garantizar que el plano vertical de un peatón (a una altura de 1,5 metros) esté suficientemente iluminado, lo que permite a los conductores verlos con claridad; de lo contrario, los peatones que cruzan la calle pueden ser difíciles de detectar. Para más detalles, consulte nuestra entrada de blog: “Iluminación para pasos de peatones“. Además, mayores niveles de iluminación permiten a los conductores en zonas de conflicto observar mejor el movimiento tanto de vehículos como de peatones en la zona, lo que les proporciona un tiempo de reacción más rápido para gestionar incidentes repentinos y ayudar a prevenir accidentes de tráfico. Asimismo, dado que las farolas solares tienen una capacidad de batería limitada, reducir adecuadamente los niveles de iluminación ayuda a garantizar un funcionamiento continuo durante toda la noche, a la vez que reduce potencialmente los costes de inversión inicial.

Perfil de atenuación de las farolas solares para carreteras rurales

Para el alumbrado público solar en carreteras rurales, se recomienda adoptar un modo combinado que incluya programación horaria y detección de movimiento. Por ejemplo, una configuración típica podría consistir en mantener las luces al 100 % de brillo desde la puesta del sol hasta las 20:00. De 20:00 a 23:00, las luces funcionarían al 100 % de brillo cuando se detecten peatones o vehículos, pero cambiarían a un modo de potencia reducida (p. ej., 20 % de brillo) cuando la zona esté desocupada. Desde las 5:00 hasta el amanecer, las luces podrían volver al 100 % de brillo para satisfacer las necesidades de los residentes en sus desplazamientos diarios y laborales. La principal razón de esta configuración es que, en las zonas rurales, suele haber muy pocos peatones en las carreteras después de las 20:00; para los transeúntes ocasionales, los sensores de microondas pueden ajustar dinámicamente la potencia lumínica para garantizar una iluminación adecuada. Durante el intervalo de 23:00 a 5:00, el brillo se puede reducir a un tenue 20 % o incluso apagarse por completo (0 % de potencia) para ahorrar energía. Esto se debe a que los residentes generalmente están durmiendo durante estas horas, lo que resulta en una demanda prácticamente nula de iluminación; de hecho, un brillo excesivo durante este período podría interrumpir su descanso. Al configurar las farolas solares rurales de esta manera, se garantiza la seguridad de los transeúntes a la vez que se maximiza el ahorro de energía, adaptándose así perfectamente a los escenarios de uso específicos de las zonas rurales durante la noche. Este tipo de perfil de atenuación (configuración) también es aplicable a la iluminación de estacionamientos (soluciones de iluminación de estacionamientos ZGSM), aunque los puntos horarios específicos pueden requerir pequeños ajustes; por ejemplo, el umbral de las 20:00 podría cambiarse a las 22:00 para ajustarse mejor a las fluctuaciones típicas del tráfico vehicular dentro de un estacionamiento.

Perfil de atenuación de las farolas solares para pistas deportivas

Los sistemas de iluminación solar para pistas deportivas se utilizan normalmente para necesidades de iluminación de nivel inferior, ya que las instalaciones solares estándar para grandes estadios generalmente no alcanzan los niveles de iluminación requeridos. Las pistas multideportivas, diseñadas para facilitar el juego nocturno y dar cabida a una amplia gama de actividades atléticas, se encuentran comúnmente en comunidades residenciales, parques públicos y gimnasios. Idealmente, la iluminación de estas pistas debería cumplir con los requisitos de la norma EN12193 Clase III (norma de iluminación deportiva EN12193); normalmente, se distribuyen de 4 a 6 postes de luz alrededor del perímetro de la pista. Tomando como ejemplo una configuración de seis postes, la instalación de 6 proyectores solares de 100 W constituye una solución práctica y razonable. Dados los patrones de uso específicos de estas pistas, que normalmente requieren solo de 3 a 5 horas de funcionamiento por sesión y no necesitan sensores de movimiento, un sistema de iluminación solar con temporizador y función de atenuación es la opción más adecuada. Además, esta duración operativa de 3 a 5 horas permite una reducción significativa en los requisitos del sistema en cuanto a paneles solares y almacenamiento de baterías, minimizando así la inversión inicial. Naturalmente, si su proyecto específico requiere niveles de iluminación más altos, la potencia de las luminarias, así como la capacidad de los paneles solares y las baterías, deberán incrementarse sustancialmente, hasta aproximadamente tres veces más que los de la solución estándar descrita anteriormente.

Farolas solares ZGSM con temporizador de atenuación y sensor de movimiento.

Resumen

Este artículo compara sistemáticamente dos métodos de control inteligente convencionales para alumbrado público solar: sensor de movimiento y atenuación por temporizador (más información sobre la curva de atenuación por temporizador), con el objetivo de ayudar a los usuarios a elegir la opción óptima para diferentes escenarios de aplicación. Las farolas solares con sensor de movimiento utilizan sensores para detectar la actividad de peatones y vehículos en tiempo real. Cuando no hay nadie presente, mantienen un bajo consumo de energía, y cuando detectan un objetivo, aumentan rápidamente el brillo, minimizando el consumo de energía y garantizando la iluminación necesaria. Esto resulta especialmente adecuado para caminos rurales y aparcamientos donde el tráfico peatonal y vehicular es muy impredecible. Las farolas solares con atenuación por temporizador ajustan automáticamente el brillo según periodos de tiempo preestablecidos. Una aplicación típica es una curva de tres etapas para vías urbanas: “brillo máximo por la tarde → 30 % por la noche → brillo aumentado a primera hora de la mañana”. Su funcionamiento es estable y fiable, adecuado para escenarios con patrones de tráfico definidos. Para zonas conflictivas como pasos de peatones e intersecciones, donde los requisitos de iluminación son mayores, se recomienda mantener un brillo del 50 % al 70 % durante la noche para garantizar la iluminación vertical para los peatones y el tiempo de reacción de los conductores. En caminos rurales, se recomienda adoptar un modo combinado de atenuación por temporizador y sensor de movimiento, equilibrando el ahorro energético y la iluminación bajo demanda. En campos deportivos, debido a los periodos de uso concentrados, se recomienda utilizar una farola solar automática con solución de atenuación por temporizador para cumplir con los requisitos de alta luminosidad de 3 a 5 horas. El artículo también presenta la norma EN 13201, que aclara la relación entre los niveles de iluminación y factores como el flujo de tráfico, proporcionando una base para establecer curvas de atenuación de forma científica. Los productos de la serie ZGSM se adaptan de forma flexible a diversas estrategias de control, ayudando a los usuarios a encontrar el equilibrio óptimo entre seguridad, ahorro energético e inversión inicial. Contacte con ZGSM para obtener más información.

Preguntas Frecuentes

Introducción del autor