Uno de los errores más comunes en los proyectos de alumbrado público-solar es comenzar con la potencia de la lámpara. Un dispositivo de 60 W, 100 W o 150 W no indica si el sistema funcionará bien en un sitio en particular. El diseño correcto comienza con la carretera, los requisitos de iluminación y las condiciones reales de funcionamiento. Sólo después de comprenderlos se deben fijar la potencia del LED, el tamaño de la energía fotovoltaica y la capacidad de la batería.

Figura 1. El diseño de alumbrado público-solar comienza con la aplicación: geometría de la vía, requisitos de iluminación, disposición de los postes y horas de funcionamiento.

Ese primer enfoque del proyecto-también es coherente con investigaciones recientes. Un estudio de 2025 en Cleaner Engineering and Technology propuso un modelo integral de iluminación pública-solar que considera el ancho de la calle, la iluminancia requerida, la irradiación solar y las características de las luminarias en conjunto, y luego optimiza la distribución de los postes, la altura de montaje, la capacidad de la batería y la energía fotovoltaica. El estudio, validado con un caso de Omán, aboga específicamente por un diseño holístico en lugar de tratar el diseño de iluminación y el dimensionamiento de las energías-renovables como dos cálculos no relacionados.

1. Empiece por el proyecto, no por el panel solar

Antes de que alguien calcule una batería o un panel fotovoltaico, el resumen del proyecto debe responder algunas preguntas básicas. Estos no son detalles menores. Ellos determinan en primer lugar la carga de iluminación.

¿Dónde está el camino? El país, la ciudad, la latitud y el clima local importan.

• ¿Qué tipo de camino es? ¿Carretera, arteria urbana, vía secundaria, camino rural, zona de aparcamiento, vía comunitaria o peatonal?
• ¿Qué ancho tiene la vía y cuántos carriles tiene?
• ¿Cuál es la altura requerida del poste, la disposición de montaje y el espacio aproximado entre postes?
• ¿Qué estándar de iluminación o especificación de proyecto se aplica?
• ¿Cuántas horas debe funcionar la luz cada noche?
• ¿Se requiere potencia total durante toda la noche o se permite un perfil de atenuación?
• ¿Cuántos días de autonomía se requieren cuando la generación solar es pobre?
• ¿Cuál es la temporada crítica de diseño, especialmente la temporada de lluvias o nubosidad?

2. El ancho de la carretera cambia el problema de iluminación.

Tanto una carretera como un camino rural pueden utilizar farolas solares LED, pero el cálculo de la iluminación puede ser completamente diferente. Una carretera ancha puede necesitar una altura de montaje mayor, un espaciado más largo, una óptica diferente y una disposición de postes diferente. Un camino rural estrecho puede necesitar un flujo luminoso mucho menor y una distribución diferente.

Esta es la razón por la que simplemente decir "use una farola solar de 100 W" no es un diseño de ingeniería adecuado. La misma luminaria de 100 W puede producir resultados muy diferentes dependiendo de la óptica, la altura de montaje, la distancia entre postes, el ancho de la vía y la orientación.

3. Establecer la clase de iluminación y verificarla en DIALux

Para proyectos de carreteras que utilizan la norma EN 13201 o una norma nacional derivada de ella, el diseñador primero identifica la situación/clase de iluminación adecuada. Las clases ME son principalmente clases de iluminación vial-basadas en luminancia-; otras clases de EN 13201 utilizan criterios de iluminancia. Esa distinción es importante a la hora de configurar el cálculo en DIALux.

Por lo tanto, la especificación del proyecto debería ser el punto de partida. A continuación, DIALux se utiliza para probar la geometría real de la carretera y la fotometría de las luminarias: altura de montaje, distancia entre postes, ancho de la carretera, número de carriles, disposición, óptica y orientación. Luego, la salida se puede comparar con el valor promedio requerido, el valor mínimo, la uniformidad y otros criterios aplicables.

Una útil tabla de referencia de la documentación europea sobre iluminación vial-muestra, por ejemplo, la serie EN 13201 M-que pasa de M1 a M5 con diferentes requisitos de luminancia. La clase exacta debe seleccionarse a partir de las condiciones de tráfico y de la carretera del proyecto y de la norma nacional/proyecto aplicable, en lugar de elegirse únicamente según el ancho de la carretera. citar turn0search47

Figura 2. Flujo de trabajo ilustrativo del estilo DIALux-: defina la carretera y la clase de iluminación, pruebe el diseño y luego utilice los requisitos de luminaria resultantes para el dimensionamiento energético.

4. El resultado de DIALux le indica lo que la lámpara debe ofrecer.

Una vez que el modelo de la carretera es correcto, la simulación de iluminación responde a la siguiente pregunta: ¿cuánta luz se requiere realmente de cada poste?

• Flujo luminoso de luminarias y distribución fotométrica.
• Número de luminarias y distancia entre postes.
• Altura de montaje y geometría del brazo.
• Valores de iluminación medios y mínimos.
• Uniformidad
• Posibles reflejos u otros requisitos-específicos del proyecto

Este es el punto donde comienza el diseño eléctrico y solar. La potencia del LED no se selecciona de forma aislada. Se selecciona porque una luminaria particular, con un archivo óptico y fotométrico particular, puede cumplir el objetivo de iluminación con el espaciamiento y la altura propuestos.

5. Convierta el requisito de iluminación en consumo de energía nocturno.

Una vez fijada la distribución de la iluminación, calcule el perfil operativo real. Si una luminaria de 100 W funciona a plena potencia durante 12 horas, la demanda de energía del LED simple es de 1200 Wh por noche. Si el controlador permite la atenuación programada, el cálculo debe seguir el perfil real en lugar de simplemente multiplicar la potencia nominal por 12 horas.

Para un perfil escalonado, por ejemplo 100 W durante 5 horas, 60 W durante 4 horas y 30 W durante 3 horas:

E_LED=(100 × 5) + (60 × 4) + (30 × 3)=1,040 Wh/noche

Luego agregue el controlador, comunicación o consumo auxiliar relevante y aplique pérdidas realistas del sistema. La energía de diseño final es la energía que la batería y el sistema fotovoltaico realmente tienen que soportar, no solo la potencia nominal del LED.

6. Dimensionamiento de la batería: empieza por la autonomía

El tamaño de la batería responde a una pregunta diferente a la del tamaño de la energía fotovoltaica: ¿cuánta energía almacenada se necesita para mantener la luz en funcionamiento cuando el sol no proporciona suficiente energía?

Una ecuación práctica de primer-paso es:

Energía nominal de la batería (Wh) ≈ E_daily × N_autonomy ÷ (DoD × η_battery × η_discharge_path)

Donde E_daily es la energía nocturna requerida, N_autonomy es el número requerido de días, DoD es la profundidad de descarga permitida y los términos de eficiencia tienen en cuenta la batería y las pérdidas aguas abajo. El modelo exacto debe seguir los datos del fabricante de la batería y las especificaciones del proyecto.

Para un sistema de 24 V, el valor nominal Ah se puede estimar como:

Capacidad de la batería (Ah)=Energía de la batería (Wh) ÷ 24 V

También se deben tener en cuenta la temperatura de la batería, su envejecimiento, la capacidad utilizable, los límites de carga/descarga y el rendimiento requerido-al final de-vida útil. Una batería que parece suficiente cuando es nueva puede no proporcionar la misma energía utilizable después de años de uso.

Investigaciones recientes sobre el alumbrado público solar fuera de la red-también destacan el envejecimiento de la batería y la incertidumbre en la resistencia a la descarga nocturna como problemas importantes de confiabilidad. Un estudio de 2026 en Sustainable Energy Technologies and Assessments trata el riesgo de apagón y el funcionamiento limitado de la batería-como problemas de diseño centrales en lugar de casos extremos. citar turn1search1

7. Dimensionamiento fotovoltaico: la temporada de lluvias importa más que el promedio anual

Aquí es donde muchos diseños de alumbrado público-solar fallan. La insolación promedio anual puede parecer excelente mientras el sistema todavía tiene problemas durante la temporada de lluvias.

El conjunto fotovoltaico debe reponer la energía consumida durante la noche y recuperar la batería. Una ecuación simplificada de primer-paso es:

Potencia fotovoltaica (Wp) ≈ E_diaria ÷ (H_diseño × η_PV/sistema)

H_design son las horas de sol-efectivas del mes-de diseño (o las horas de sol-pico-del mes de diseño) en el sitio real y en la orientación del conjunto. η_PV/sistema representa los factores combinados de reducción y conversión utilizados en el cálculo del proyecto.

La palabra importante es diseño. Para obtener un alumbrado público independiente y confiable, no utilice automáticamente el promedio anual. Utilice un mes o estación conservador que refleje el período en el que la generación solar es más débil y la demanda de iluminación aún está presente.

Figura 3. Los datos de recursos solares-deben revisarse mes a mes. La temporada de lluvias puede convertirse en la condición limitante para el dimensionamiento fotovoltaico.

PVGIS es un recurso independiente útil para este paso. El Centro Común de Investigación de la Comisión Europea afirma que PVGIS proporciona datos de -radiación solar y energía fotovoltaica-para casi cualquier lugar del mundo, con resultados mensuales, diarios y horarios. Sus herramientas fuera de la red-también tienen en cuenta la capacidad de la batería y los límites de descarga. citar turn0search turn0search7

PVGIS también señala que la producción fotovoltaica real se ve afectada por la irradiancia, la temperatura del módulo, el ángulo de incidencia y otras pérdidas. En otras palabras, la calificación STC de un panel no es lo mismo que su producción diaria de energía de campo. citar turn0search2 turn0search4

8. Las horas de sol efectivas no son simplemente "horas de luz del día"

Uno de los términos más importantes en un cálculo solar son las horas de sol efectivas. Es una forma de expresar la irradiación solar disponible como un número equivalente de horas a 1.000 W/m². No es lo mismo decir que el sol es visible tantas horas.

Esta distinción adquiere especial importancia en climas tropicales y monzónicos. Un lugar puede tener largas horas de luz, pero las nubes intensas, la lluvia y la alta humedad pueden reducir la energía solar que llega al panel. Para un proyecto en ese clima, el recurso solar-de la temporada de lluvias puede controlar el tamaño de la energía fotovoltaica.

• Utilice datos solares de reanálisis o satélites de buena reputación o específicos-del sitio.
• Verifique los valores mensuales en lugar de solo anuales.
• Identifica los meses solares-más bajos o la temporada de lluvias.
• Tenga en cuenta las pérdidas de temperatura, suciedad, orientación, cableado, controlador y carga de la batería.
• Compruebe si la zona fotovoltaica seleccionada es físicamente posible en el poste y en la estructura de la luminaria.

9. Ejemplo 1 del mundo real-: proyecto de autopista

Considere un proyecto de autopista ilustrativo donde el cliente requiere un perfil de iluminación nocturna continua. Supongamos que el modelo DIALux, basado en la geometría de la vía aprobada, la disposición de los postes y el archivo fotométrico, da como resultado una luminaria LED de 150 W con el espaciamiento seleccionado. Suponga 12 horas de funcionamiento por noche.

Energía LED nocturna=150 W × 12 h=1,800 Wh/día.

Si el proyecto requiere dos días de autonomía, la batería debe almacenar sustancialmente más de 3,6 kWh nominales porque se deben considerar la capacidad utilizable, los límites de descarga y las pérdidas. Asimismo, el conjunto fotovoltaico debe generar suficiente energía durante el mes solar de diseño para atender la carga diaria y recuperar la batería.

El punto clave es que la energía fotovoltaica y la batería son consecuencias de los requisitos de iluminación. Si la carretera requiere iluminación continua, reducir la potencia de la lámpara solo para colocar un pequeño panel solar no es un sustituto válido para cumplir con el requisito de iluminación a menos que la especificación del proyecto permita explícitamente la atenuación.

10. Ejemplo 2 del mundo real-: vía arterial urbana

Consideremos ahora una vía arterial de la ciudad. La carretera puede ser más estrecha que una autopista, pero el tráfico es frecuente y el nivel de iluminación aún puede ser exigente. El modelo DIALux puede mostrar que una óptica, una altura de montaje o una separación entre postes diferentes permiten que una luminaria de 100 W cumpla con el objetivo del proyecto.

Ejemplo de energía LED nocturna=100 W × 12 h=1,200 Wh/día.

Con el mismo requisito de autonomía, este sistema necesita menos energía almacenada que el ejemplo de la autopista. Pero el tamaño fotovoltaico final todavía depende en gran medida del recurso solar local-mes de diseño. Una carga nocturna de 1,2 kWh en una ciudad costera nublada puede requerir un conjunto fotovoltaico más grande que la misma carga en un lugar mucho más soleado.

11. Ejemplo 3 del mundo real-: camino rural

Un camino rural puede tener un requisito de iluminación mucho menor. Supongamos que DIALux muestra que una luminaria de 40 W en el espacio entre postes seleccionado cumple con los requisitos aplicables del proyecto, con 11 horas de funcionamiento.

Energía LED nocturna=40 W × 11 h=440 Wh/día.

Eso es menos de una cuarta parte de la carga LED de 1,8 kWh/día del ejemplo de carretera. Por lo tanto, la energía fotovoltaica y la batería pueden ser mucho más pequeñas, siempre que el recurso solar local y la autonomía requerida respalden el diseño.

Aquí también es donde la detección de movimiento o la atenuación programada pueden tener sentido desde el punto de vista técnico si el proyecto lo permite. La estrategia de control cambia el perfil energético, lo que a su vez cambia la batería requerida y la capacidad fotovoltaica.

Figura 4. La cadena de diseño completa: requisitos del proyecto → estándar de iluminación → DIALux → potencia de la luminaria y perfil operativo → energía diaria → autonomía de la batería → dimensionamiento fotovoltaico.

12. Por qué la misma lámpara puede necesitar diferentes-tamaños de paneles solares en distintos países

Imagine la misma farola solar de 100 W instalada en dos países. Las necesidades de iluminación y los horarios de funcionamiento son idénticos. La autonomía de la batería también es idéntica. Sin embargo, el tamaño fotovoltaico recomendado puede ser muy diferente.

La razón es el recurso solar. Si las horas de sol efectivas del mes-de diseño son 5 h/día en un lugar y solo 3 h/día durante la temporada crítica de lluvias en otro, el segundo sitio necesita sustancialmente más capacidad fotovoltaica para recolectar la misma energía diaria.

Comparación ilustrativa:1.200 Wh/día ÷ (5 h × 0,75) ≈ 320 Wp; a 3 h × 0,75, la misma carga necesita ≈ 533 Wp. Estos números son sólo ejemplos; un proyecto real debe utilizar datos solares específicos del sitio-y el modelo de pérdida del sistema real.

Esta es la razón por la que citar una relación de potencia fotovoltaica fija-por-lámpara para cada país es una mala ingeniería. La relación puede funcionar en un lugar y fallar en otro.

13. ¿Qué pasa con los días lluviosos después de varios días nublados?

Aquí es donde la autonomía de la batería y el tamaño fotovoltaico trabajan juntos. Una batería proporciona la reserva de energía-a corto plazo; el conjunto fotovoltaico determina la rapidez con la que se puede restaurar esa reserva.

• La batería responde: ¿Cuánto tiempo puede seguir funcionando el sistema cuando la generación solar es deficiente?
• PV responde: ¿Cuánta energía puede recuperar el sistema durante la luz solar disponible?
• Respuestas de los datos solares del mes de diseño-: ¿Qué tan difícil será el período de recuperación?
• La autonomía responde: ¿Cuánto almacenamiento se requiere antes de que el sistema alcance un estado de carga bajo inaceptable?

Para proyectos en climas de temporada de fuertes lluvias-, suele ser útil ejecutar un balance energético mes-mes-mes en lugar de depender de un promedio anual. Una hoja de cálculo o una simulación pueden rastrear el estado de carga de la batería a lo largo del año y revelar si el sistema propuesto se recupera después de períodos nublados.

14. Suntisolar: la selección del producto debe seguir el diseño del proyecto

La actual cartera de farolas solares-de Suntisolar incluye múltiples rangos de salida y configuraciones, incluidas las series Z88 150 W, Z88 120 W, Z88 100 W, Z58, Z66 y otros modelos de farolas solares-. citaturn0search0

Estas familias de productos deben tratarse como puntos de partida para la selección de un proyecto, no como paquetes fijos que se adaptan automáticamente a cada carretera. Para una carretera, arteria urbana o camino rural, se debe verificar el modelo correcto y la configuración fotovoltaica/batería con el cálculo de iluminación aprobado, el cronograma de operación, el recurso solar local y los requisitos de autonomía.

Esto es particularmente importante para proyectos gubernamentales y de infraestructura. Un diseño técnicamente defendible puede mostrar la cadena desde las necesidades de iluminación del cliente hasta el resultado de DIALux, y luego desde la demanda de energía resultante hasta el cálculo de la energía fotovoltaica y la batería.

15. Una lista de verificación práctica antes de finalizar el diseño de una farola solar-

• Confirme la clasificación de la carretera, el ancho, los carriles y las condiciones del tráfico.
• Confirme el estándar de iluminación aplicable y la clase requerida-del proyecto.
• Construya la geometría de la carretera real en DIALux.
• Utilice el archivo fotométrico IES/LDT correcto para la luminaria propuesta.
• Verificar los valores promedio/mínimos y la uniformidad requerida por el proyecto.
• Confirme la potencia real del LED y el programa de funcionamiento.
• Calcular el consumo energético diario, incluidas las cargas y pérdidas auxiliares relevantes.
• Establecer los días de autonomía requeridos.
• Seleccione la química de la batería y el DoD utilizable según los datos del fabricante.
• Verifique la irradiación solar mensual e identifique la temporada crítica de lluvias/nubosidad.
• Utilice las horas de sol efectivas del mes de diseño-para el cálculo del PV de la primera-pasada.
• Ejecute un balance de energía/batería mes-mes-mes para proyectos importantes.
• Verifique el tamaño del panel, el peso, la carga de viento y el área de montaje disponible.
• Comprueba las suposiciones sobre temperatura, envejecimiento y fin{0}}de-vida útil de la batería.
• Solo entonces finalice el modelo del producto y la cotización.

Conclusión: primero dimensionar la iluminación, luego dimensionar el sistema solar

El tamaño de la farola solar-no es realmente una cuestión de "¿Cuántos vatios de panel solar necesito para una lámpara de 100 W?". La mejor pregunta es: "¿Para qué necesita luz este proyecto y qué recurso solar hay disponible en este lugar?"

La secuencia correcta es sencilla:

• Definir la carretera y los requisitos del proyecto.
• Seleccione el estándar/clase de iluminación aplicable.
• Utilice DIALux para determinar el diseño y el rendimiento fotométrico requerido.
• Determine la potencia real del LED y el perfil operativo nocturno.
• Calcular el consumo diario de energía.
• Dimensione la batería para la autonomía requerida y la capacidad utilizable.
• Consulta el recurso solar local, especialmente el mes de diseño de la-temporada de lluvias.
• Dimensione el conjunto fotovoltaico para reemplazar la energía en esas condiciones.
• Ejecute una verificación completa del equilibrio energético-antes de finalizar el sistema.

Cuando se sigue este proceso, el panel solar y la batería ya no son conjeturas basadas en la potencia de una lámpara. Se convierten en el resultado del propio proyecto. Ése es el enfoque necesario cuando se espera que un sistema de alumbrado público-solar funcione de manera confiable durante años en lugar de simplemente verse correcto en una hoja de cotización.

Referencias

1. Rabaza Castillo, O., Pérez-Ocón, FA, Aznar-Dols, F., & Gómez-Lorente, D. (2025). Desarrollo de un modelo integral para el diseño de sistemas de alumbrado público solar fotovoltaico en zonas rurales y urbanas. Ingeniería y tecnología más limpias, 27, 101012. DOI: 10.1016/j.clet.2025.101012.

2. Chouikh, S., Elmitwally, N. y Saeed, F. (2026). Análisis de confiabilidad y viabilidad energética para el alumbrado público solar-con batería-aislada de la red: un marco de control de atenuación-consciente de la incertidumbre. Tecnologías y evaluaciones de energía sostenible, 93, 105315. DOI: 10.1016/j.seta.2026.105315.

3. Almeida, RH, Carrêlo, IB y Maia Alves, J. (2019). Farola solar independiente inteligente. Trabajo de investigación que describe la detección de presencia/luz diurna y su efecto en el tamaño del sistema.

4. Centro Común de Investigación, Comisión Europea. Manual de usuario de PVGIS 5 y fuentes de datos/métodos de cálculo de PVGIS.

5. Marco de iluminación vial EN 13201; Los requisitos nacionales y de autoridad específicos del proyecto-deben verificarse antes del diseño final.

6. Soltisolar. Cartera de productos de farolas solares, incluidas las familias de productos Z88 y Z58/Z66.