Poste inteligente híbrido eólico-solar de 11m · Campus y parques — Recarga integrada de vehículos eléctricos

El poste inteligente híbrido eólico-solar de 11m · Campus y parques combina un aerogenerador de eje vertical de 500 W, 300 W de potencia solar monocristalina, almacenamiento LFP de 10 kWh y respaldo de la red en una estructura multifuncional de 11 m. Su configuración 10-en-1 integra dos luminarias de 80 W, videovigilancia, monitorización ambiental, comunicaciones, megafonía, asistencia de emergencia, una pantalla informativa y un sistema de recarga en CA de 7 kW con dos conectores para infraestructuras de campus y parques.

Arquitectura del sistema

El diseño hybrid12 especifica un poste de acero octogonal troncocónico, con aproximadamente 450 mm en la base y 150 mm en la parte superior, acabado en bronce envejecido RAL 8011. El tramo inferior de 2.2 m constituye el armario de recarga: forma una única estructura de acero con soldadura continua junto con el fuste. No existe un pedestal de recarga independiente. El acceso a la batería, los controles de recarga, los dispositivos de protección y la organización del cableado requieren una distribución coordinada de los compartimentos internos.

La configuración de referencia comprende 64 postes con una separación nominal de 35 m, sujeta a la geometría del emplazamiento y los cálculos de iluminación. Cada conjunto reúne generación renovable, almacenamiento, iluminación y servicios conectados sobre una única cimentación. El cálculo estructural debe considerar la pantalla de 1.28 × 2.56 m, la dinámica del aerogenerador, los soportes solares, las aberturas de mantenimiento y la exposición local al viento. No puede asignarse un valor numérico de resistencia a vientos extremos sin el cálculo estructural completo y el diseño de la cimentación.

Especificaciones técnicas

La variante de 11 m utiliza las especificaciones de los componentes facilitadas para ella, en lugar de los valores genéricos de la familia de productos. En particular, la eficacia luminosa es de 150 lm/W, en lugar del valor de plantilla de 170 lm/W. Las cifras siguientes describen la configuración solicitada; los grados de protección de las envolventes, los límites de funcionamiento y los objetivos de vida útil deben confirmarse con los componentes seleccionados y la documentación del proyecto antes de la compra.

Generación eólica y solar

El aerogenerador situado en la parte superior es un Darrieus de eje vertical tipo H de 500 W, con 3 palas verticales rectas, un rotor de 800 × 1,100 mm y una luz LED roja de señalización aeronáutica. La potencia nominal es un valor de placa asociado a una velocidad nominal del viento no especificada, y no una producción continua. Solicite la curva de potencia, el comportamiento de arranque, el sistema de frenado, los límites de vibración y los datos acústicos. La norma IEC 61400-2:2013 proporciona el marco pertinente de seguridad e ingeniería para pequeños aerogeneradores.

El subsistema solar comprende 2 paneles monocristalinos de color negro intenso de 150 W, sobre soportes simétricos en A orientados al este y al oeste con una inclinación de 15°. Su potencia nominal conjunta es de 0.30 kWp en condiciones estándar de ensayo. La producción real depende de las sombras, la temperatura, la suciedad, la orientación y las pérdidas de conversión. Modele ambas orientaciones por separado mediante PVWatts versión 8, desarrollado por NREL y mantenido por NLR; esta página no representa una simulación completa del emplazamiento.

Almacenamiento en batería y prioridades de consumo

La base del poste contiene una batería LFP de 10 kWh nominales y un regulador solar MPPT. La generación eólica también necesita un rectificador, un regulador y un sistema de frenado o derivación de energía compatibles; disponer únicamente de una entrada solar MPPT no garantiza la compatibilidad con el aerogenerador. El diseño eléctrico debe definir la tensión de la batería, la capacidad del inversor, el aislamiento, la coordinación de protecciones y la conmutación entre fuentes. La norma IEC 62619:2022 aborda los requisitos de seguridad de las baterías industriales de litio, incluidas las aplicaciones estacionarias.

Para un cálculo ilustrativo de autonomía, se supone una capacidad utilizable de la batería del 80% y una eficiencia del circuito de descarga del 90%. La energía disponible suministrada sería entonces 10 × 0.80 × 0.90 = 7.2 kWh. Con únicamente la carga de iluminación de 160 W, esto equivale a 45 horas. Los consumos de la cámara, la red, los sensores, los altavoces, la pantalla y los equipos en espera reducen esa duración; la temperatura, el envejecimiento, los ajustes de reserva y los límites del inversor también influyen en el resultado.

Una sesión de recarga de 7 kW durante 1 hora consume aproximadamente 7 kWh antes de las pérdidas de conversión, casi toda la disponibilidad ilustrativa de 7.2 kWh de la batería. Por consiguiente, el subsistema renovable no puede alimentar de forma autónoma la recarga y la publicidad sin restricciones. Configure circuitos prioritarios para iluminación, SOS y comunicaciones esenciales, y trate la recarga de vehículos eléctricos y la pantalla como cargas opcionales o respaldadas por la red. El funcionamiento conectado a la red también requiere las autorizaciones locales de interconexión correspondientes.

Iluminación y comparación con una instalación convencional

Dos brazos simétricos de 1.5 m se elevan a +8° y sostienen 2 × 80 W de luminarias LED a 4,000 K. Con la eficacia especificada de 150 lm/W, su flujo luminoso nominal conjunto es de 24,000 lm. La selección de luminarias y la documentación de seguridad deben tomar como referencia la norma IEC 60598-1:2024. La iluminancia en vías o zonas peatonales, la uniformidad, el deslumbramiento y la luz intrusiva requieren, además, un diseño fotométrico basado en la distribución óptica real.

Frente a una instalación convencional ilustrativa con un consumo total de 300 W, el par de luminarias LED de 160 W reduce la potencia de iluminación conectada en un 46.7%. Con 12 horas de funcionamiento nocturno y 365 días al año, el consumo pasa de 1,314 a 700.8 kWh por poste, con un ahorro de 613.2 kWh. Esta comparación se basa en la potencia; la equivalencia de iluminación debe demostrarse por separado. La producción renovable, la regulación de intensidad y los demás consumos del poste inteligente quedan excluidos de esta comparación concreta.

Videovigilancia, sensores y respuesta de emergencia

La cámara tubular especificada de 4 MP se instala en un soporte de brazo corto de 300 mm y proporciona iluminación infrarroja con un alcance nominal de 50 m. La distancia de identificación depende de la selección del objetivo, la iluminación de la escena, las condiciones meteorológicas, la compresión y el tamaño del objetivo observado. El conjunto ambiental superior combina 12 parámetros meteorológicos y de calidad del aire, incluidos sensores de lluvia y de CO, NO2 y O3. La documentación de compra debe identificar todos los canales, los rangos de medición, la precisión, los intervalos de calibración y los requisitos de sustitución de sensores.

La megafonía utiliza 2 columnas de audio TCP/IP simétricas, cada una de aproximadamente 100 mm de diámetro y 500 mm de longitud, con una potencia nominal de 30 W y un valor especificado de 93 dB. Las carcasas delgadas de aluminio perforado se montan enrasadas contra caras planas opuestas del poste y presentan el mismo acabado RAL 8011. Deben confirmarse la distancia de referencia y las condiciones de medición de los 93 dB. La activación del SOS debe iniciar la secuencia acordada de vinculación con la cámara, alarma de pánico y difusión de emergencia.

Recarga integrada de vehículos eléctricos y pantalla informativa

El cargador de CA de 7 kW ocupa el tramo estructural inferior de 2.2 m e incluye 2 conectores tipo 2, cables de recarga espirales de 5 m, una pantalla táctil, una parada de emergencia y una puerta de mantenimiento. Hasta que se confirme lo contrario, considere los 7 kW como la potencia total compartida del sistema, y no como 7 kW simultáneos por conector. La norma IEC 62196-2:2025 cubre la compatibilidad dimensional de los conectores de CA; confirme la edición contractual y los informes justificativos.

La interfaz de recarga especifica OCPP 1.6J para la comunicación con el sistema central, los registros de transacciones, el control remoto y las funciones compatibles de gestión de recarga. La compatibilidad con el protocolo no demuestra por sí sola una certificación independiente: el programa de certificación OCPP 1.6 de la Alianza para la Recarga Abierta ofrece una vía de evaluación de conformidad independiente. La documentación técnica también debe especificar la protección eléctrica, la puesta a tierra, los requisitos de medición, la asignación de potencia y el comportamiento de ambos conectores cuando la capacidad de la red sea limitada.

La pantalla LED vertical P5 mide 1,280 × 2,560 mm, con una superficie de 3.2768 m² y un brillo especificado superior a 5,000 cd/m². Su contenido se limita a SOLARTODO Ciudad Inteligente, mostrado en texto blanco sin remates sobre azul oscuro, sin imágenes adicionales. Obtenga la demanda eléctrica media y máxima antes de dimensionar la línea de alimentación; las dimensiones y el brillo de la pantalla no determinan su consumo. Programe la regulación del brillo y los horarios de apagado para las viviendas próximas y las zonas sensibles para la fauna.

Monitorización en la nube

El punto de acceso WiFi 6 utiliza 802.11ax, con una especificación agregada nominal de 1.8 Gbps y compatibilidad con hasta 256 dispositivos asociados en las condiciones definidas por el fabricante. Se instala enrasado sobre una cara plana del poste a 8.7 m, con una carcasa del mismo color que mantiene la continuidad visual con el acabado del acero. Estas cifras no garantizan la velocidad individual de cada conexión. La capacidad del enlace de retorno, la cobertura radioeléctrica, la planificación de canales y el tráfico simultáneo determinan la calidad práctica del servicio.

Para una distribución de gestión de 64 postes, especifique identificadores únicos de activos y vistas operativas separadas para energía, iluminación, recarga, alarmas y lecturas ambientales. La integración en la nube debe definir marcas de tiempo, indicadores de datos ausentes, roles de acceso, gestión del programa interno de los equipos y políticas de conservación de datos. La conexión de retorno puede realizarse mediante Ethernet por cable o una pasarela 4G/5G especificada por separado; LoRaWAN requiere una interfaz seleccionada expresamente. Las cuotas de suscripción, los planes SIM y el almacenamiento de grabaciones deben identificarse en la oferta.

Aplicaciones y escenario representativo

Escenario representativo — campus universitario y parque público con 64 postes en Oriente Medio y el norte de África: se supone un corredor peatonal abierto, determinadas plazas de aparcamiento y una separación nominal de 35 m. Se trata de un ejemplo de planificación, no de una instalación ejecutada. La configuración suma 19.2 kWp solares, 32 kW de potencia eólica nominal de placa, 640 kWh de almacenamiento nominal y 10.24 kW de demanda de iluminación. Si todos los cargadores de 7 kW funcionaran simultáneamente, solo la recarga requeriría 448 kW.

Como estimación ilustrativa basada únicamente en energía solar, 0.30 kWp × 5 horas solares equivalentes diarias × 0.80 de factor de rendimiento produce 1.2 kWh diarios por poste, o 438 kWh anuales. Para 64 postes, esto equivale a 28,032 kWh anuales antes de pérdidas adicionales de almacenamiento o limitaciones de producción. Se excluye la producción eólica porque no se han facilitado mediciones del recurso ni una curva de potencia validada. Verifique la disponibilidad energética antes de asignar horarios de pantalla o prometer disponibilidad de recarga.

Análisis de inversión EPC y estructura de precios

Los intervalos comerciales facilitados son cifras orientativas en USD por poste, y no una oferta verificada para todos los componentes de hybrid12. La batería de 10 kWh, el cargador de dos conectores, el sensor de 12 parámetros, el aerogenerador y la pantalla de gran formato requieren una lista de materiales confirmada. El nivel publicado más económico no debe interpretarse como garantía de inclusión de toda la configuración. Compare las ofertas con equipos, alcance de obra civil, destino y requisitos de aceptación idénticos.

FOB y EXW son modalidades de entrega diferentes; al intervalo facilitado para solo equipos debe asignársele 1 base contractual acordada. CIF no incluye automáticamente aranceles de importación, transporte interior ni descarga. El alcance EPC debe especificar la ingeniería de cimentación, el aprovisionamiento, la instalación, el cableado, los ensayos de protección, la configuración, los registros de puesta en servicio y la garantía de 1 año. Las ampliaciones de la red eléctrica, las condiciones de terreno inusuales, los permisos, las suscripciones de comunicaciones y los impuestos requieren una inclusión o exclusión expresa.

Para la referencia de 64 postes, el intervalo EPC sin descuentos suma USD 102,400–371,200. El nivel de 50+ indica un descuento del 5%, sujeto a confirmación escrita de las partidas aplicables; el transporte, los impuestos y la mano de obra en obra no deben recibir automáticamente esa reducción. El desglose adjunto suma USD 4,642 por poste y constituye una hoja de presupuesto ilustrativa, no precios de componentes verificados por el proveedor ni una oferta vinculante.

Para una ilustración transparente de la amortización basada únicamente en energía, se supone una tarifa eléctrica de USD 0.15/kWh. La comparación de iluminación ahorra USD 91.98 anuales, mientras que 438 kWh de generación solar íntegramente autoconsumida evitan otros USD 65.70 de gasto, lo que da un beneficio bruto anual de USD 157.68 por poste. Estos cálculos excluyen la aportación eólica, los ingresos por recarga, los ingresos publicitarios, el consumo auxiliar y los costes de servicio. Con USD 4,642, el periodo de amortización simple bruto es de aproximadamente 29.4 años; no constituye una previsión de rentabilidad apta para respaldar financiación.

Si una instalación convencional de iluminación ilustrativa cuesta USD 1,500, la inversión adicional es de USD 3,142 y el periodo de amortización bruto de esa inversión adicional es de aproximadamente 19.9 años con el mismo beneficio de USD 157.68. La alternativa convencional comparada no incluye servicios inteligentes equivalentes. Una previsión de mantenimiento adicional anual de USD 100 reduce el beneficio neto a USD 57.68 y prolonga la amortización de la inversión adicional a 54.5 años. Las sustituciones de baterías, la financiación, la degradación y la actualización de flujos requieren un análisis del ciclo de vida.

Las opciones de pago facilitadas para negociación son 30% mediante transferencia bancaria más 70% contra conocimiento de embarque, o 100% mediante crédito documentario a la vista. Puede estudiarse financiación para proyectos superiores a USD 1,000,000, sujeta a requisitos de elegibilidad y aprobación. Los hitos de construcción EPC y las fechas de inicio de la garantía requieren un acuerdo independiente. Envíe la cantidad de postes, el destino, los planos del emplazamiento y los módulos solicitados a [email protected] para documentar el alcance y realizar una revisión comercial.

Compra y aceptación

Para los conjuntos de 11 m, solicite cálculos estructurales, planos de cimentación, detalles de protección anticorrosiva, esquemas eléctricos, documentación de la batería, archivos fotométricos y procedimientos de pruebas funcionales. La lista de normas facilitada incluye GB/T 37024, cuyo título exacto, edición y aplicabilidad requieren aclaración. Las referencias IEC identifican requisitos técnicos pertinentes; no se han facilitado certificados específicos del producto. IP66, el funcionamiento de −40°C a +55°C y una vida útil de diseño estructural de 25 años siguen siendo objetivos pendientes de confirmación, no prestaciones verificadas del sistema completo.

Antes de pedir 64 unidades, confirme el reparto de potencia del cargador, la demanda de la pantalla, las dimensiones de la batería, las pruebas documentales de certificación del aerogenerador, el acceso de mantenimiento y el comportamiento de emergencia ante fallos de las fuentes de alimentación. Vea todos los productos de alumbrado público inteligente con poste multifunción 10-en-1, configure su sistema en línea o solicite un presupuesto personalizado. Para conocer los fundamentos del dimensionamiento solar de 300 W y la planificación del almacenamiento de 10 kWh, consulte información sobre energía híbrida y diseño de iluminación inteligente antes de cerrar la especificación del proyecto.