La iluminación es una de las soluciones que todos buscamos cuando queremos mejorar la movilidad y la seguridad durante la noche. Los propietarios de viviendas instalan farolas automáticas con paneles solares para iluminar sus calles y crear una experiencia diurna. Los edificios comerciales utilizan sistemas de alumbrado público para iluminar sus aparcamientos y complejos para mejorar la vigilancia.
El movimiento de energía verde Ha provocado un cambio en la industria, donde las luces de la calle obtienen su energía de la energía del sol. La energía solar es una fuente de energía confiable y eficiente, y durante décadas se ha convertido en la mejor alternativa a la fuente tradicional.
El aumento de la instalación de farolas alimentadas con energía solar es un buen indicador de que, con el equipo, los conocimientos y las habilidades adecuados, cualquiera puede diseñar y construir una. En este artículo, daremos un paso más y aprenderemos a diseñar y construir una farola automática utilizando un panel solar.
Una farola solar automática se diferencia de una farola solar estándar en cuanto al control de potencia. Un sistema automático permite que las luminarias se enciendan y apaguen por sí solas. La configuración estándar requiere activación manual y, debido a un error humano, la persona a cargo se olvida de apagarla. El uso de la automatización en los sistemas de alumbrado público reduce el consumo de energía.
Si desea diseñar y construir luz de calle automáticaEntonces veamos primero cómo diseñar uno.
Diseño de alumbrado público automático mediante panel solar:
Para empezar, necesitará un panel solar, luminarias, una unidad de conmutación, una batería, controladores de carga, un inversor, un poste y algunos cables.
Una farola automática que utiliza paneles solares tiene las siguientes características:
- El sistema enciende las luminarias al anochecer y las apaga al amanecer.
- El sistema comenzará a cargar automáticamente la batería después de que las luminarias se apaguen.
El tamaño de la batería Depende de la cantidad de energía necesaria para producir la luz con el brillo requerido durante el período establecido. Por otro lado, el tamaño del panel solar depende de la demanda de energía (vatios), la eficiencia (tasa de conversión), la irradiancia solar recibida y la temperatura climática del lugar.
En cuanto a los controladores o reguladores de carga, sus nombres sugieren que se utilizan para controlar y regular el flujo de corriente hacia las baterías, asegurando que esta mantenga su máxima capacidad de carga. También protegen la batería de sobrecargas y sobrecalentamientos. Los controladores modernos vienen con tecnologías sofisticadas como el rastreador del punto de máxima potencia (Potencial de potencia máxima (MPPT)) y modulación de ancho de pulso (PWM), que puede ajustar la velocidad de carga dependiendo del nivel de la batería.
Como la energía almacenada en la batería se encuentra en forma de corriente continua (CC), necesitará un inversor para convertirla en corriente alterna (CA). Determinará la longitud de su poste teniendo en cuenta la intensidad de la iluminación y la sombra del área. Por otro lado, el tamaño y la longitud de su cable de interconexión dependen de la cantidad de corriente requerida y la distancia entre los componentes, respectivamente.
Existen diferentes tipos de luminarias entre las que se puede elegir, como iluminación LED, incandescente, de descarga de gas, de descarga y de halogenuros metálicos. La automatización de una farola solar comienza y termina en la unidad de conmutación. Tendrás que conectar un circuito de control al interruptor para que el sistema pueda funcionar con la presencia y ausencia del sol.
Al anochecer, el circuito sensor de luz permitirá que la corriente fluya desde la batería hasta las luminarias, mientras que al amanecer, cerrará el paso para cargar la batería. Para lograr esta función automática, necesitará un transistor y un mecanismo sensor conocido como Resistor Dependiente de la Luz (LDR) o un fotodiodo o fototransistor.
El concepto teórico del LDR es que es un fotoresistor (funciona como sensor y resistencia) al mismo tiempo. Su resistencia varía en función de la luz que incide sobre su superficie; la presencia de luz reduce la resistencia y viceversa. Es el aumento de la resistencia provocado por un aumento de la oscuridad lo que desarrolla un voltaje umbral que activa el transistor.
Construcción de farola automática mediante panel solar
La etapa de construcción consiste en poner en práctica el plan de diseño. Incluye el montaje del hardware y el desarrollo de la base del sistema de alumbrado público solar. Durante el proceso de ensamblaje, su principal objetivo debe ser crear un circuito de conmutación automático que funcione completamente. También debe construir carcasas para los distintos componentes y proporcionar aislamiento para los componentes eléctricos.
Antes de montar los componentes en el poste y fijar la unidad a la base, deberá realizar una configuración experimental para verificar que el sistema funciona. Este proceso de prueba le ayudará a verificar el estado de funcionamiento de cada componente. Después de la prueba, debería poder determinar si el sistema es confiable en cuanto al suministro de luz suficiente durante la noche.
Después de la instalación experimental, puede montar el panel solar en la parte superior y la luminaria debajo, teniendo en cuenta las alturas requeridas. El montaje de la luminaria del módulo solar no debe ser permanente, ya que deberá ajustarlo para obtener el ángulo de inclinación correcto.
El montaje de los componentes de su sistema de alumbrado público solar debe comenzar desde el suelo y luego se realizará el cableado. No se requiere programación para construir el circuito de corte; todo lo que necesita es un poco de conocimiento y habilidades eléctricas para colocar las resistencias y los transistores correctamente en la unidad de interruptores.
Necesitará más ayuda en la fase de construcción, especialmente cuando tenga que levantar la unidad completa de la farola solar. Necesitará algunos equipos de apoyo y herramientas de sujeción para montar los componentes principales en el poste y colocar los postes con los componentes de la farola solar en la base.
Por lo tanto, se trata del diseño y la construcción de farolas automáticas con paneles solares. Al final, podrá ahorrar y conservar eficientemente la energía utilizando la función automática.
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