Índice de reproducción cromática de las farolas solares

Guía de aplicación del índice de reproducción cromática (IRC) de farolas solares: perspectiva del fabricante

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Comprensión del índice de reproducción cromática (IRC) en las farolas solares

El Índice de Reproducción Cromática (IRC) es un parámetro crucial para evaluar la reproducción cromática de las fuentes de alumbrado público solar. Cuanto mayor sea el IRC, mejor será la reproducción del color y el efecto visual se asemejará más a la luz natural. Este artículo analiza los valores del IRC de diferentes tipos de fuentes de luz y su impacto en la calidad visual.

Como fabricante de farolas solares, comprendemos que el IRC afecta directamente los efectos de iluminación y la experiencia del usuario. A continuación, ofrecemos consejos prácticos desde la perspectiva de los principios técnicos, la adaptación a la escena y la selección de productos.

Índice de reproducción cromática de las farolas solares

1. Comparación de los tipos de fuentes de luz y las características de reproducción cromática

Tipo de fuente de luzCRI (Ra)Características espectralesEvaluación de la adaptabilidad (Sistema Solar)
Lámpara incandescente95-100Espectro continuo, pero carece de luz azul.La mejor reproducción de color pero solo 15 lm/W de eficiencia, requiere una capacidad de batería tres veces mayor, ahora obsoleta
Lámpara fluorescente60-85Espectro de líneas, carece de luz roja.Difícil de arrancar a bajas temperaturas (-10 ℃ el brillo disminuye en 40%), no apto para regiones frías
Lámpara de sodio de alta presión20-25Luz amarilla de espectro estrecho, distorsión grave del colorEficiencia de 100 lm/W+, solo se utiliza en proyectos remotos de bajo costo
Lámpara LED70-98Espectro completo ajustable/espectro segmentadoOpción convencional, los modelos de alto CRI ofrecen una eficiencia de más de 130 lm/W y un consumo de energía controlable.

2. Impacto del CRI del alumbrado público solar en los efectos reales

Seguridad y funcionalidad

  • CRI bajo (Ra<70): señales de advertencia rojas, diferencia de color ΔE >15 (requisito internacional ΔE<5), distancia de reconocimiento facial acortada por 30%.
  • CRI alto (Ra≥80): la estratificación de la vegetación mejora en un 50%, reduce las quejas por “sensación de miedo” durante la noche.

Economía y Eficiencia Energética

  • Por cada aumento de 10 puntos en Ra: se requiere un aumento de 8% en la capacidad de la batería (por ejemplo, una farola de 50 W Ra70→Ra80 requiere una batería adicional de 10 Ah).
  • Equilibrio de costos: la prima de LED CRI alto es de aproximadamente 0,8-1,2 yuanes/W, pero el ciclo de mantenimiento se extiende entre 2 y 3 años.

Valor comercial

  • Ra≥90: La saturación del color del producto aumenta en 18%, la tasa de conversión del consumidor nocturno aumenta en 12% (datos medidos de cuadrados comerciales).

Índice de reproducción cromática de las farolas solares

3. Esquema de selección basado en escenarios

Escenario de aplicaciónValor Ra recomendadoSolución técnica claveSensibilidad al costo
Carretera principal suburbana70-75Luz blanca cálida de 3000 K + lente asimétrica, reduce la dispersión de luz azul★★☆☆☆
Antigua zona residencial80-85Chip de luz suplementario R9 (restauración a rojo intenso) + diseño antideslumbrante★★★☆☆
Cinturón paisajístico de turismo cultural90-95LED de espectro completo + ajuste de color inteligente RGBCW, restaura texturas de edificios antiguos★★★★☆
Parque Industrial65-70Modelos de CRI bajo y alta eficiencia que enfatizan la iluminación uniforme.★☆☆☆☆

Sugerencias de ingeniería:

  • Prueba de área clave: utilice el espectrofotómetro X-Rite CA410 para medir el rendimiento R9 (rojo intenso) y R12 (azul intenso).
  • Solución híbrida: Módulo básico (Ra70) + módulo de luz suplementario clave (Ra90), equilibra costo y efecto.

4. Puntos de optimización técnica y control de calidad

Tecnología de mejora espectral

  • LED excitado violeta: la continuidad espectral y la similitud con la luz solar alcanzan 92%, Ra≥95 y el pico de luz azul se reduce en 40%.
  • Atenuación dinámica: cambia automáticamente al modo CRI bajo (Ra85→70) durante períodos de poco tráfico, extiende la vida útil de la batería en 30%.

Control de atenuación

  • Estándar de atenuación anual: la disminución anual del CRI de los productos de alta calidad es ≤1,5, los productos de baja calidad pueden alcanzar entre 5 y 8 puntos.
  • Circuito de compensación: módulo de regulación de corriente incorporado, compensa la disminución de la reproducción del color causada por el envejecimiento del chip LED.

Diseño óptico

  • Lente compuesta: la distribución de luz secundaria reduce la dispersión no válida y aumenta la reproducción efectiva del color en 15%.

5. Sugerencias de compra para el usuario

  1. Normas de certificación: Solicitar informe de pruebas CIE S 025/E:2015, centrándose en Rf (fidelidad) y Rg (índice de gama).
  2. Términos de garantía: Elija fabricantes que prometan “disminución de Ra ≤3 en 5 años” y priorice los productos que admitan actualizaciones modulares.
  3. Verificación en el sitio: utilice tarjetas de colores estándar (por ejemplo, ColorChecker 24 colores) para comparar los efectos de iluminación antes de la instalación.

Caso de referencia: Un determinado proyecto de una ciudad antigua utilizó LED con Ra95+R9>60, aumentando el tiempo de permanencia de los visitantes nocturnos en 1,2 horas y los ingresos de la tienda en 18%.

Como fabricante, recomendamos a los usuarios elegir una solución de reproducción cromática adecuada y económica según sus necesidades reales, evitando el derroche de costes que supone la búsqueda ciega de parámetros altos. Para soluciones personalizadas, ofrecemos servicios de simulación de espectro y cálculo del consumo energético.

Etiqueta: Farola solar CRI

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Soluciones de aplicación para alumbrado público solar

Fórmulas clave para el diseño de alumbrado público solar

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Este artículo resume las fórmulas esenciales que se utilizan comúnmente en el diseño de farolas solares, integrando estándares nacionales y estudios de casos prácticos de varios artículos:

1. Cálculo de la iluminancia media de la carretera

Fórmula:
Promedio = (N × Φ × U × K) / A

  • Descripción del parámetro:
    • N: Número de accesorios
    • Φ: Flujo luminoso total por lámpara (lm)
    • U: Factor de utilización (0,4-0,6)
    • K: Factor de mantenimiento (0,7-0,8)
    • A: Área de la carretera (m2) = Ancho de la carretera × Espaciado de las lámparas

Ejemplo:
Carretera de 6 m de ancho, distancia entre lámparas de 30 m, utilizando LED de 10 000 lm, iluminación unilateral:
Promedio ≈ (1 × 10 000 × 0,5 × 0,75) / (6 × 30) ≈ 20,8 lx

Diseño de farola solar

2. Cálculo de la potencia del panel solar

Fórmula:
Ppv = Qdía / (Hpico × ηsys)

  • Descripción del parámetro:
    • Qday = PLED × Twork (Consumo diario de energía, Wh)
    • Hpeak: Promedio anual local de horas pico de luz solar (ver datos meteorológicos, p. ej., Beijing 4,5 h)
    • ηsys: Eficiencia del sistema (0,6-0,75, incluidas pérdidas de línea y pérdidas del controlador)

Ejemplo:
Potencia de carga 80 W, funcionamiento diario 10 h, Shanghai Hpeak=3,8 h:
Ppv ≈ (80 × 10) / (3,8 × 0,65) ≈ 324 W

3. Cálculo de la capacidad de la batería

Fórmula:
C = (Qdía × D) / (DOD × ηbat × Vsys)

  • Descripción del parámetro:
    • D: Número de días nublados consecutivos (normalmente 3-5 días)
    • DOD: Profundidad de descarga (0,5 para baterías de plomo-ácido, 0,8 para baterías de litio)
    • ηbat: Eficiencia de carga/descarga (0,85-0,95)
    • Vsys: Voltaje del sistema (12 V/24 V)

Ejemplo:
Consumo diario 800Wh, sistema 24V, autonomía de 3 días, batería de litio:
C ≈ (800 × 3) / (0,8 × 0,9 × 24) ≈ 138,9 Ah → Elija una batería de 150 Ah

4. Ángulo de instalación del panel solar

Fórmula:
θ = φ + (5° a 15°)

  • Descripción del parámetro:
    • φ: Latitud geográfica local
    • Optimización de invierno: latitud +10°~15°, optimización de verano: latitud -5°

Ejemplo:
Latitud de Nanjing 32°, ángulo de inclinación del soporte fijo establecido en 37° (32°+5°) para mejorar la generación de energía en invierno.

5. Presión del viento sobre los paneles solares

Fórmula:
F = 0,61 × v2 × A

  • Descripción del parámetro:
    • v: Velocidad máxima del viento (m/s)
    • A: Área del panel fotovoltaico orientada al viento (m2)

Ejemplo:
Área del panel 2m2, velocidad del viento de diseño 30m/s:
F = 0,61 × (30)2 × 2 = 1098 N
Es necesario verificar la resistencia al viento del poste de la lámpara y de la base.

6. Corrección de la tensión de funcionamiento de los componentes (efecto de la temperatura)

Fórmula:
Vmp = Vmp(STC) × [1 + α × (T – 25)]

  • Descripción del parámetro:
    • α: Coeficiente de temperatura (aproximadamente -0,35%/°C para silicio monocristalino)
    • T: Temperatura de funcionamiento real (°C)

Ejemplo:
Tensión nominal del componente 18 V, temperatura de funcionamiento 60°:
Vmp ≈ 18 × [1 – 0,0035 × (60-25)] ≈ 15,3 V

7. Compensación de caída de tensión debido a la temperatura

Fórmula:
ΔV = Serie N × α × ΔT × Vmp(STC)

Ejemplo:
3 componentes conectados en serie, cada uno Vmp=30 V, diferencia de temperatura 35°:
ΔV ≈ 3 × (-0,0035) × 35 × 30 ≈ -11V
Es necesario ajustar el rango de voltaje MPPT.

8. Diseño de optimización de la capacidad de los paneles solares

Fórmula empírica:
Ppv(opt) = 1.2 × PvP

  • Considere las sombras y la pérdida de polvo (reducción de la eficiencia de 10-20%)
  • Al conectar varios componentes en paralelo, aumente los diodos de derivación para reducir los efectos de punto caliente.

9. Tabla de comparación de parámetros de diseño típicos

ParámetroValor de referenciaBase estándar
Uniformidad de iluminancia U0≥0,4 (carretera principal)Normas de iluminación vial CJJ45-2015
Error de ángulo de inclinación del componente≤±3°Normas GB/T 9535 para módulos fotovoltaicos
Ciclo de vida de la batería≥1500 veces (batería de litio)Normas de almacenamiento de energía GB/T 22473
Clasificación de resistencia al viento≥12 niveles (33 m/s)Código de carga de construcción GB 50009

Nota: El diseño real debe combinarse con simulaciones de PVsyst y simulaciones de iluminación DIALux, y validarse mediante pruebas de campo.

 

Cálculo de iluminación de farolas solares dialux

Guía de diseño de farolas solares LED (edición 2025)

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1. Composición y selección del diseño de sistemas de alumbrado público solar

1. Configuración de componentes principales

ComponenteRequisitos funcionalesParámetros de selección
Fuente de luz LEDTemperatura de color 4000-5000K, índice de reproducción cromática ≥70Eficacia luminosa ≥150 lm/W, protección IP65
Panel fotovoltaicoEficiencia del silicio monocristalino ≥22%Energía = Consumo diario del sistema / (Promedio local de horas pico de sol × 0,7)
BateríaVida cíclica ≥1500 vecesCapacidad (Ah) = Consumo diario (Wh) / (Voltaje del sistema × Profundidad de descarga × 0,9)
ControladorEficiencia MPPT ≥95%Protección contra sobrecarga/sobredescarga, control basado en el tiempo de carga

Cálculo de iluminación de farolas solares dialux

2. Cálculos de parámetros clave de diseño de farolas solares

1. Diseño de la demanda de alumbrado público solar

Fórmula:

PAGCONDUJO = E × A / (η × U × K)

  • Explicación de parámetros
  • E: Iluminancia de diseño (carreteras principales 15-30 lx, carreteras secundarias 10-20 lx)
  • A: Área iluminada = Ancho de la carretera × Distancia entre luces
  • η: Eficiencia de la luminaria (0,8-0,9)
  • U: Factor de utilización (0,4-0,6)
  • K: Factor de mantenimiento (0,7-0,8)

Ejemplo: Ancho de la carretera 6 m, distancia entre luces 25 m, iluminancia del objetivo 20 lx

→ PCONDUJO = 20 × (6 × 25) / (0,85 × 0,5 × 0,75) = 20 × 150 / 0,32 ≈ 94W

→ Elige un módulo LED de 100W (Flujo luminoso 15.000 lm)

2. Cálculo de la capacidad del sistema fotovoltaico de alumbrado público solar

Pasos:

  1. Consumo diario: Qdía = PCONDUJO × Tiempo de funcionamiento (p. ej.: 100 W × 10 h = 1000 Wh)
  2. Potencia del panel fotovoltaico: PAGFotovoltaica = Qdía / (Elcima × 0,7)
    • Hcima: Promedio local de horas pico de sol (p. ej.: Beijing 4,5 h)
    • → PFotovoltaica = 1000 / (4,5 × 0,7) = 317 W → Elija 2 módulos de 160 W
  3. Capacidad de la batería: C = Qdía / (Vsistema × Departamento de Defensa × 0,9)
    • Vsistema: Voltaje del sistema (normalmente 12/24 V)
    • DOD: Profundidad de descarga (80% para baterías de litio)
    • → C = 1000 / (24 × 0,8 × 0,9) = 57,6 Ah → Elija una batería de litio de 60 Ah

3. Especificaciones de diseño estructural de farolas solares

1. Disposición de los postes y componentes

Tipo de carreteraAltura del poste (H)Ángulo del panel fotovoltaicoDistancia de instalación
Camino de la rama4-6 mLatitud + 5°25-30 m
Carretera principal6-8 mLatitud + 10°30-35 m
Autopista8-12 mesesSoporte ajustable35-40 m

Diseño de resistencia al viento: Tamaño de brida ≥ diámetro del poste × 1,2 (p. ej.: diámetro del poste 76 mm → brida 200 × 200 × 10 mm)

4. Estrategia de control inteligente de farolas solares

1. Esquema operativo multimodo

Periodo de tiempoLógica de controlAjuste de potencia
18:00-22:00Funcionamiento a plena potencia100%
22:00-24:00Atenuación dinámica (detección de tráfico)50-70%
00:00-6:00Mantener la iluminación mínima de seguridad30%

Energía de respaldo: En áreas con días lluviosos continuos ≥3 días, configurar una interfaz complementaria de energía de red.

5. Puntos de instalación y mantenimiento

1. Proceso de construcción

  1. Evaluación ambiental: Evite las sombras de árboles/edificios y obstrucciones < 2 horas en el solsticio de invierno.
  2. Fundición de base: Profundidad = Altura del poste / 10 + 0,2 m (por ejemplo: poste de 6 m → 0,8 m de profundidad).
  3. Normas de cableado: Caída de tensión del cable fotovoltaico ≤3%, Profundidad de enterramiento de la batería ≥0,5 m.

2. Ciclo de Operación y Mantenimiento

ComponenteElementos de inspecciónCiclo
Panel fotovoltaicoLimpieza de superficies, corrección de ángulosUna vez al mes
BateríaComprobación de voltaje (≥11,5 V a 12 V)Una vez al trimestre
Luminarias LEDComprobación de la depreciación del lumen (degradación anual <3%)Una vez al año

6. Análisis económico

1. Comparación de costos (basado en un poste de 6 m)

ArtículoIluminación tradicional en rejillaFarola solar LED
Inversión inicial8.000 yuanes12.000 yuanes
Costo anual de electricidad600 yuanes0 yuanes
Costo total en 10 años14.000 yuanes12.000 yuanes

Periodo de recuperación:

Periodo de amortización = (Diferencia de precio / Ahorro anual) = (12 000 – 8 000) / 600 ≈ 6,7 años

7. Casos típicos

Nombre del proyecto: Nueva iluminación de caminos rurales

Configuración de parámetros:

  • Ancho de vía 5m, trazado escalonado en ambos lados
  • Potencia LED 60W × 2, flujo luminoso 9.000 lm/unidad
  • Panel fotovoltaico 2 × 120 W, batería 100 Ah a 24 V

Indicadores de desempeño:

  • Iluminancia media 18 lx, uniformidad 0,48
  • Respaldo lluvioso continuo durante 5 días
  • Tasa de ahorro anual de energía 100%

8. Control de riesgos

  1. Protección contra sobredescarga: El controlador establece un voltaje ≥10,8 V (sistema de 12 V).
  2. Protección contra robo: Los pernos de los paneles fotovoltaicos utilizan estructuras irregulares, caja de batería soldada y fijada.
  3. Clima extremo: Nivel de resistencia al granizo de los paneles fotovoltaicos ≥ Clase 3 (impacto de granizo de 25 mm).

Apéndice: Herramientas de verificación de diseño recomendadas

  1. PVsyst (Simulación de sistemas fotovoltaicos)
  2. DIALux evo (Simulación de iluminación)
  3. Fuentes de datos meteorológicos: NASA POWER / Estaciones de radiación de la Administración Meteorológica de China

A través de esta guía, se puede lograr un enfoque sistemático desde los requisitos de iluminación hasta los retornos económicos, logrando una solución de iluminación vial altamente confiable y con bajas emisiones de carbono.