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La lámpara solar todo en uno siempre ha sido una forma de aprovechamiento de fuentes de luz muy valorada por su carácter científico y ecológico. Sin embargo, aunque muchas tecnologías han demostrado la viabilidad de la lámpara solar todo en uno, se necesitan más análisis y discusiones para comprender cómo aplicarla realmente en el alumbrado vial.
La lámpara solar todo en uno funciona con un principio simple: durante el día, el panel solar convierte la luz absorbida en energía eléctrica mediante un diodo de alta potencia y la almacena en la batería ubicada en la caja de control en la base del poste de la lámpara, lo cual constituye el proceso de carga. Por la noche, el panel solar, que cuenta con función de control de luz, envía una señal de activación al sistema de control, y la energía almacenada en la batería ilumina la lámpara, proporcionando alumbrado vial, lo cual constituye el proceso de descarga. El tiempo de iluminación puede ajustarse según sea necesario.
Las tecnologías centrales de las luminarias LED solares para alumbrado público incluyen la eficiencia de generación de energía de los módulos solares, la vida útil y la capacidad de la batería, y el problema de disipación de calor de la fuente de luz LED.
Mediante la combinación de datos de radiación solar en diferentes superficies inclinadas, se puede determinar el ángulo de inclinación y el azimut del módulo de células solares, y calcular con precisión el tiempo de sol pico estándar local.
Al diseñar la aplicación, la selección de la potencia de la fuente de luz de la luminaria afecta en gran medida el valor estándar del alumbrado vial e incluso la estabilidad de los parámetros de todo el sistema.
El tiempo de trabajo requerido para la farola durante la noche es un parámetro fundamental para dimensionar los componentes del sistema de farola solar. Una vez determinado el tiempo de trabajo, se puede calcular preliminarmente el consumo diario de energía de la farola y completar la potencia de carga de los componentes de la célula solar.
Por un lado, el número de días nublados y lluviosos continuos que la lámpara solar todo en uno necesita mantener debe determinarse según las condiciones reales del proyecto local, ya que determina la capacidad de la batería y la potencia del módulo de célula solar necesaria para restaurar la capacidad de la batería después de los días de lluvia. Por otro lado, también es necesario determinar el número de días entre dos días lluviosos consecutivos, ya que esto determina la potencia del módulo de célula solar necesaria para cargar completamente la batería después de un día lluvioso continuo.
Los componentes de la batería en la lámpara solar todo en uno deben cumplir con los requisitos normativos nacionales y someterse a pruebas y verificaciones exhaustivas para garantizar la calidad, el rendimiento y la vida útil. Además, se deben seleccionar componentes con mayor eficiencia de conversión, los terminales de conexión deben ser seguros y deben estar equipados con diodos de derivación para evitar que el efecto de punto caliente cause daños a la batería.
El controlador requiere protección contra conexión inversa para la batería y la célula solar, lo que significa que la célula solar aún puede funcionar normalmente después de corregir la polaridad de los terminales "+" y "-". También necesita protección contra carga inversa durante la noche, asegurando que la batería no pueda cargar la célula solar durante la noche. Debe contar con protección contra sobrecorriente y cortocircuito de carga, lo que significa que la carga se apagará si la corriente excede la corriente nominal o si hay un cortocircuito, y puede continuar funcionando normalmente después de la corrección. También debe tener funciones de protección contra sobrecarga y protección inteligente.
En el sistema de farolas todo en uno se deben elegir baterías de alta calidad específicas para solar y protegerlas con un tratamiento de enterramiento subterráneo para reducir el impacto de las temperaturas externas en el rendimiento y la vida útil de la batería. Las baterías seleccionadas para la aplicación necesitan las pruebas correspondientes, como el uso de un probador de carga-descarga cíclica de batería por microcomputadora para pruebas de carga-descarga cíclica, pruebas de capacidad, pruebas de autodescarga, pruebas de descarga profunda, pruebas de corte de voltaje, pruebas de seguridad de cortocircuito, pruebas de capacidad de recuperación de carga y pruebas de seguridad de sobrecarga. Además, el compartimento de la batería debe someterse a pruebas de inmersión en agua y pruebas de filtración de agua para garantizar que sea hermético al agua.