Introducción
Las farolas solares se han convertido en una infraestructura esencial tanto en regiones remotas como en zonas urbanas. Sin embargo, las baterías de plomo-ácido las han alimentado durante mucho tiempo y presentan retos bien conocidos:
- Corta vida útil-con frecuencia hay que sustituirlos al cabo de 1 a 3 años, lo que eleva tanto los costes como la mano de obra;
- Bajo rendimiento a baja temperatura-su capacidad desciende drásticamente por debajo del punto de congelación, lo que a menudo provoca apagones repentinos;
- Elevada carga de mantenimiento-El riego regular, la limpieza y los ciclos de carga de ecualización agotan los recursos.
En una era que impulsa la energía verde y las ciudades inteligentes, nos esforzamos por mejorar las soluciones de baterías. El sitio Batería de iones de sodio de 12 V y 100 Ah destaca. Sus puntos fuertescurva plana de descarga a baja temperatura, larga vida cíclica (>4.000 ciclos)y peso relativamente ligero (unos 13,5 kg)-hacen que sea una mejora viable para la infraestructura de iluminación solar.
Este artículo profundiza en escenarios de farolas solaresEn este artículo se explica cómo esta batería de iones de sodio satisface las exigencias del sector y qué deben saber los integradores, distribuidores y responsables de la toma de decisiones.
Cinco requisitos clave de las baterías y puntos débiles de las farolas solares
Las farolas solares plantean exigencias únicas a sus sistemas de baterías. He aquí los cinco requisitos principales y cómo el plomo-ácido se esfuerza por satisfacerlos:
1. Arranque en frío y estabilidad de descarga
A -10 °C o menos, la capacidad de las baterías de plomo-ácido se reduce en 30-50%, lo que provoca frecuentes cortes nocturnos, sobre todo en climas septentrionales o ciudades elevadas. La batería de iones de sodio funciona con fiabilidad hasta los -20°C temperatura de descarga con tensión establepara evitar caídas repentinas de potencia.
2. Larga vida útil (≥4.000 ciclos)
Muchos proyectos aspiran a 5-7 años de servicio con un mantenimiento mínimo. Las baterías de plomo-ácido suelen durar entre 500 y 1.000 ciclos, mientras que las de iones de sodio proporcionan un larga vida útil de hasta 4.000 ciclosque prolonga considerablemente los intervalos de sustitución de la batería.
3. Bajo mantenimiento y supervisión remota
Las ubicaciones remotas encarecen las revisiones periódicas. La batería ideal necesita tanto un mantenimiento reducido como un diagnóstico remoto para evitar desplazamientos in situ. La batería BMS inteligente protege contra sobrecarga, sobredescarga, sobrecorriente y sobretemperatura, y admite protocolos de comunicación como CAN/RS485 para gestión remota.
4. Limitaciones de volumen y peso de la caja de la batería
Los distintos diseños de luminarias ofrecen un espacio interno limitado. Las voluminosas pilas de plomo-ácido o litio pueden no caber sin un rediseño. Esta batería de iones de sodio tiene un tamaño compacto (363 × 212 × 230 mm) y sólo pesa unos 13,5 kgaproximadamente 40% más ligeras que las baterías de plomo-ácido equivalentesque facilita la instalación y reduce la carga estructural.
5. Grado de protección (IP65 o superior)
Los entornos exteriores exponen la batería al polvo, la lluvia e incluso las tormentas. Debe resistir totalmente la entrada y sellarse contra la intemperie. Características de nuestra batería Grado de protección IP65 contra el agua y el polvoque garantiza un rendimiento fiable en condiciones exteriores adversas.
Tabla 1: Aplicaciones típicas de las farolas solares y puntos débiles de la batería
| Escenario de aplicación | Debilidad actual de la batería | Rendimiento crítico de la batería |
|---|
| Zonas frías en invierno | Las baterías de plomo fallan por debajo de -10°C | Arranque en frío, descarga estable (apto para -20℃) |
| Lugares montañosos remotos | Mantenimiento frecuente, sin técnicos locales | Larga vida útil (≥4000 ciclos), sin mantenimiento |
| Alta humedad o regiones costeras | Corrosión, degradación de las juntas | Caja estanca al agua y al polvo IP65 |
| Aparatos compactos todo en uno | Espacio limitado, baterías pesadas | Alta densidad energética, tamaño compacto (363×212×230 mm) |
| Iluminación de larga duración (más de 10 horas por noche) | Recarga lenta, baja profundidad de descarga | Carga y descarga rápidas (corriente de carga máxima de 50 A), uso eficiente de la energía |
Limitaciones del plomo-ácido y el litio-fosfato de hierro para la iluminación solar
Tanto las baterías de plomo como las de litio tienen su lugar, pero cada una presenta inconvenientes cuando se utilizan en el alumbrado público solar.
- Plomo-ácido:
- Proporciona una baja capacidad para climas fríos.
- Requiere sustituciones frecuentes debido a su limitada vida útil.
- Sigue siendo pesado y requiere mantenimiento, lo que eleva los costes operativos.
- Fosfato de litio y hierro (LiFePO₄):
- Ofrece mejor vida útil (4.000-6.000 ciclos) y rango de temperatura.
- Sin embargo, viene significativamente más pesado y más caro.
- Añade complejidad al diseño; los instaladores a menudo tienen que cambiar el montaje y la gestión térmica.
Esto deja espacio para que el ion-sodio ofrezca una alternativa equilibrada.
Tabla 2: Comparación del rendimiento de los tipos de batería
| Parámetro | Plomo-ácido | LiFePO₄ | 12V 100Ah Sodio-Ion |
|---|
| Ciclo de vida | 500-1,000 | 4,000-6,000 | ≥ 4,000 |
| Rendimiento a baja temperatura | Pobre | Bien | Excelente (capacidad de descarga de -40℃) |
| Peso | Pesado | Más pesado | Ligero (~13,5 kg, ~40% más ligero que el plomo-ácido) |
| Mantenimiento | Alta | Bajo | Muy bajo |
| Coste | Bajo | Alta | Moderado |
| Grado de protección | Varía | Varía | Resistente al agua y al polvo IP65 |
Batería de iones de sodio de 12 V y 100 Ah: Principales características técnicas y ventajas específicas
Aquí destacamos las características que más interesan a los integradores o prescriptores:
- SGE inteligente - Gestiona la protección contra sobrecarga/descarga, la supervisión de la temperatura y las interfaces a través de CAN/RS485. Permite la supervisión remota y las alertas de fallo, algo vital para las instalaciones desatendidas.
- Diseño ligero - Pesa alrededor de 13,5 kgaproximadamente 40% más ligeras que las baterías de plomo-ácido equivalentes. Esto es importante en instalaciones con poca carga.
- Excelente rendimiento a bajas temperaturas - Funciona sin problemas con temperatura de descarga hasta -40°C y carga recomendada hasta -20°C, lo que garantiza la fiabilidad en climas adversos.
- Larga vida útil - Ofrece una vida útil superior a 4.000 cicloslo que se traduce en 7-10 años o más de uso típico, lo que reduce significativamente los costes de operación y mantenimiento.
- Protección IP65 - Totalmente sellado para evitar la entrada de polvo y humedad, imprescindible para cualquier proyecto de iluminación exterior.
- Dimensiones compactas - 363 × 212 × 230 mm se adapta a la mayoría de los compartimentos para baterías de lámparas solares con una modificación mínima o nula.
- Escalabilidad paralela y en serie - Admite hasta 4 en serie y 4 en paralelo (4S4P) configuraciones. Esto permite configuraciones de mayor voltaje o capacidad sin comprometer la estabilidad, especialmente útiles para sistemas de iluminación modulares o de alta demanda.
Esta combinación es fundamental para los cinco puntos débilespor lo que la química basada en el sodio resulta muy adecuada para las farolas solares.
Análisis en profundidad: Tipos de lámparas solares y pilas de iones de sodio
4.1 Nuevas farolas LED municipales (con carcasa de batería montada en la base)
Escenario y problemas:
- Situados en regiones frías.
- La espaciosa base alberga la batería, pero el sobrepeso puede afectar a la estabilidad del poste y a la mano de obra de instalación.
- El mantenimiento frecuente provoca trabajos de campo costosos y peligrosos.
Ajuste de la batería:
- Rendimiento de descarga en frío hasta -40°C resuelve los problemas de fiabilidad en invierno.
- Peso ligero (~13,5 kg) facilita la instalación y el equilibrio de la carga.
- Larga duración (≥4000 ciclos) reduce las visitas repetidas.
- El BMS garantiza un funcionamiento seguro y supervisado del campo.
- Grado de protección IP65 protege los componentes electrónicos del interior de la base de la entrada de polvo y agua.
4.2 Luces solares para comercios y aparcamientos
Escenario y problemas:
- El LED de alta potencia requiere una descarga sostenida durante la noche.
- Se dispone de un gran espacio de base, pero la batería debe cargarse rápidamente a la luz del día y funcionar de forma constante.
- El escaso personal in situ prefiere el diagnóstico a distancia.
Ajuste de la batería:
- La alta velocidad de carga/descarga permite tiempos de funcionamiento más largos; corriente de carga continua máxima 50A a >0°C.
- El sistema de gestión de edificios con supervisión remota detecta los fallos a tiempo.
- Su tamaño compacto y su rápida instalación minimizan el tiempo de inactividad y la mano de obra.
4.3 Lámparas solares integradas de mástil alto
Escenario y problemas:
- Los compartimentos de la batería, delgados y compactos, se encuentran en el interior del mástil.
- Las limitaciones de altura exigen pilas muy ajustadas.
- La seguridad es fundamental: las fugas o fallos en la parte superior del poste son inaceptables.
Ajuste de la batería:
- 363 × 212 × 230 mm se adapta a la mayoría de los sótanos de mástil alto que soportan ≥360 × 210 × 230 mm.
- Su ligereza reduce la tensión sobre el soporte.
- La supervisión automática del BMS preserva la salud de la batería.
- El sellado IP65 impide la entrada de humedad por lluvia o limpieza.
4.4 Tabla de correspondencia del tamaño del compartimento de la batería de las farolas solares
| Tipo de luz | Tamaño del compartimento de la batería (mm) | Tamaño de la batería de sodio (363×212×230 mm) | Probabilidad de ajuste | Notas |
|---|
| Luces LED municipales (carcasa base) | ≥ 380 × 220 × 240 | 363 × 212 × 230 | Sí, buena habitación | Fácil instalación |
| Luces solares para plazas/aparcamientos | ≥ 370 × 215 × 230 | 363 × 212 × 230 | Sí | Ideal para iluminar grandes superficies |
| Luces de mástil alto integradas | ≥ 360 × 210 × 230 | 363 × 212 × 230 | Probablemente, compruebe la altura | Puede ser necesario un pequeño ajuste |
| Aparatos portátiles/pequeños | < 350 × 200 × 200 | 363 × 212 × 230 | No | Demasiado grande para diseños compactos |
| Pequeñas luces municipales antiguas | < 360 × 200 × 210 | 363 × 212 × 230 | No | Requiere batería personalizada o mod de fijación |
Compatibilidad de instalación y consejos de integración en campo
Cuando planifiques el despliegue, presta atención a los siguientes detalles:
5.1 Optimización del espacio del alojamiento de la batería
- Si el espacio es reducido, añade una pequeña extensión a la base, utiliza una caja de baterías externa o modifica los puntos de montaje.
- Planifique siempre un espacio libre para el flujo de aire alrededor de la batería; la acumulación de calor afecta a su vida útil, aunque las baterías de iones de sodio tienen una estabilidad térmica relativamente buena.
5.2 Cableado y compatibilidad del controlador
- Soportes BMS de iones de sodio CAN, RS485y UART.
- Asegúrate de que tu regulador de carga solar o placa de control de farolas puede leer datos BMS o sigue siendo compatible.
- Utiliza correctamente conectores como M12, RJ45 o terminales estancos para evitar problemas de humedad.
5.3 Ajuste en campo y prácticas seguras
- Conectar secuencialmente: masa, positivo, líneas de comunicación BMS, luego línea principal.
- Cumpla las especificaciones de par de apriete de los tornillos M8 para evitar que se aflojen por vibraciones.
- Pruebe con una carga ficticia y controle la tensión de la batería, la temperatura y la resistencia interna durante 24 horas antes de la puesta en servicio completa.
Conclusión
En Batería de iones de sodio de 12 V y 100 Ah ofrece un rendimiento práctico y probado para los sistemas de alumbrado público solar. Con un funcionamiento resistente al frío hasta -40 °C, una larga vida útil de más de 4.000 ciclos y una construcción ligera y compacta, se integra perfectamente en una amplia gama de dispositivos solares. Su BMS inteligente permite el diagnóstico remoto, mientras que la configuración 4S4P ofrece a los diseñadores de sistemas una flexibilidad adicional para escalar la capacidad o la tensión.
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