Directrices de diseño de alumbrado público solar para puertos y terminales

Basada en los estándares internacionales de iluminación (CIE, IESNA) y las características de la tecnología solar, esta guía cubre elementos centrales como el brillo, la eficacia de la luz, la temperatura de color, la altura y el diseño del sistema.

1. Diseño de brillo (lux) y uniformidad

1.1 Clasificación del nivel de iluminación

• Canales principales y zonas de carga: 50-100 lux (según los estándares de carreteras CIE M3), uniformidad ≥ 0,4
• Áreas de almacén y estacionamiento: 20-30 lux (similar al nivel CIE M4), uniformidad ≥ 0,35
• Pasos peatonales y zonas auxiliares: 10-15 lux, uniformidad ≥ 0,3

1.2 Optimización de la eficacia lumínica y de lúmenes

• Selección de fuente de luz LED:La eficacia debe ser ≥ 180 lm/W (módulos LED de alta eficacia); el flujo luminoso total se calcula en función del área (por ejemplo: para un área de 1000㎡ que requiere 50 lux, flujo luminoso total = 1000 × 50 × 1,2 (factor de mantenimiento) = 60 000 lm).
• Diseño de distribución de luz secundaria:Utilice una distribución de luz asimétrica para reducir la luz dispersa, aumentando el uso de la luz a más de 85%.

2. Requisitos de temperatura de color e índice de reproducción cromática

2.1 Rango de temperatura de color

• 4000K-5000K (blanco neutro), equilibra la claridad visual y el bajo deslumbramiento, evitando la luz blanca fría (>6000K) para reducir la fatiga visual.

2.2 Índice de reproducción cromática

• Ra ≥ 70 (garantiza un reconocimiento preciso de las etiquetas de las mercancías y de los colores de la señalización de seguridad).

3. Especificaciones de la altura del poste y del material

3.1 Diseño de altura

• Carreteras principales y zonas de carga:10-12 metros (ancho de cobertura 20-25 metros).
• Áreas Auxiliares:6-8 metros (ancho de cobertura 12-15 metros).
• Espaciado de instalación:Altura del poste × 3 (por ejemplo, para un poste de 10 metros, el espaciado es de 30 metros).

3.2 Selección de materiales

• Acero galvanizado por inmersión en caliente:Espesor ≥ 4 mm, prueba de niebla salina ≥ 1000 horas (adecuado para entornos con alta humedad y niebla salina).
• Aleación de aluminio:Diseño liviano, adecuado para zonas con mucho viento.

4. Diseño de un sistema de alumbrado público solar

4.1 Días de iluminación continua

• Al menos 5 días de funcionamiento autónomo en condiciones de lluvia (según norma IEC 62124).
• Cálculo de la capacidad de la batería:Consumo diario de energía (Wh) = Potencia del dispositivo (W) × Tiempo de iluminación diario (h).
• Energía de paneles fotovoltaicos:≥ Consumo energético diario × 1,5 (considerando la reducción de la insolación en invierno).

4.2 Sistema de almacenamiento de energía

• Batería de litio:Ciclo de vida ≥ 2000 veces (mejor que las baterías de plomo-ácido), temperatura de funcionamiento -20℃~60℃.
• Controlador MPPT:Eficiencia de conversión ≥ 98%, compatible con la gestión inteligente de carga y descarga.

5. Control automático de iluminación y optimización energética

5.1 Estrategias de control inteligente

• Atenuación basada en el tiempo:Brillo reducido a 50% después de la medianoche (ahorra entre 30% y 40% energía).
• Sensores de movimiento:Mantiene el brillo del 20% cuando no se detecta a nadie ni a ningún vehículo, se ilumina por completo al activarse.
• Monitoreo remoto:Monitorización en tiempo real del consumo energético y averías mediante plataforma IoT.

5.2 Diseño de adaptabilidad ambiental

• Clasificación de resistencia al viento: ≥ Nivel 12 (el diseño de la estructura del poste de luz hace referencia a las normas IEC 61439).
• Clasificación de protección:IP66 (resistente al polvo y al agua).

6. Análisis de costos y retorno de la inversión (ROI)

Ejemplo de cálculo del ROI

Para un puerto que instala 100 farolas solares con un coste total de $200.000, el ahorro anual en electricidad es de $10.000 y los costes de mantenimiento de $8.000.

Periodo de recuperación = $200.000 / ($10.000 + $8.000) ≈ 11 años (el periodo de recuperación se puede acortar a 7 años con subvenciones gubernamentales).

7. Referencias de normas internacionales

• CIE 115:2010:Requisitos de luminancia y uniformidad de la carretera.
• IESNA RP-8-14:Control de iluminación y estándares de eficiencia energética.
• IEC 62124:Normas de ensayo para el rendimiento de sistemas fotovoltaicos.

Esta guía equilibra funcionalidad, eficiencia energética y economía, ideal para proyectos de iluminación de terminales portuarias globales. Los parámetros específicos deben ajustarse según los datos meteorológicos locales (p. ej., horas de sol, velocidad del viento).