Dimensionar una luminaria solar son cuatro números y dos divisiones. De ahí salen los vatios del panel, los amperios-hora de la batería y la promesa de «días nublados» de cualquier cotización, y puedes verificar cada paso en una calculadora de bolsillo en dos minutos.
Casi todas las discusiones de dimensionamiento empiezan porque el comprador y el proveedor están contando cosas distintas. Uno pide una luminaria de 40 W; el otro cotiza un panel, un banco de baterías y un regulador que tienen que sostener esa luminaria durante una semana de lluvia. Esta página es la aritmética que conecta ambos mundos, con un ejemplo resuelto por paso para que la repitas con los datos de tu obra.
Cuatro entradas definen el equipo, y solo la primera viene del cliente.
| Entrada | De dónde sale | Ejemplo |
|---|---|---|
| Energía nocturna | vatios del cabezal × horas, perfil por perfil | 296 Wh |
| Hora sol pico | coordenadas del sitio, mes más desfavorable | 4,2 h |
| Autonomía | la racha más larga de días nublados | 4 días |
| Pérdidas del sistema | suciedad, cableado, carga, envejecimiento | 18.3% |
Fíjate en lo que no está en esa lista: altura del poste, plazo de garantía y precio. Los tres importan, y ninguno cambia el tamaño que debe tener el panel. Donde el trazado sigue abierto el orden se invierte: primero el flujo, y altura de poste, separación y lúmenes resuelve la otra mitad de la aritmética, desde la clase de alumbrado hasta un flujo de luminaria que puedas especificar.
Multiplica los vatios del cabezal por las horas, pero hazlo perfil por perfil. Un cabezal de 40 W que trabaja al 100% hasta medianoche y baja al 40% después no consume 40 W × 11 h = 440 Wh. Consume 296 Wh, un tercio menos, con las mismas 11 horas de luz en la vía.
| Horas | Salida | Consumo | Energía |
|---|---|---|---|
| 5 h | 100% | 40 W | 200 Wh |
| 6 h | 40% | 16 W | 96 Wh |
| 11 h | mixto | — | 296 Wh |
Esa diferencia es la capacidad más barata que va a comprar un proyecto. Atenuar las horas de madrugada reduce el panel, la batería y el flete al mismo tiempo, y a las 3 de la mañana la vía está vacía en casi cualquier pueblo.
Divide la energía nocturna entre las horas sol pico del mes más desfavorable y vuelve a dividir entre las pérdidas que hay entre el panel y la batería.
panel W = Wh nocturnos ÷ (HSP × 0,86 × 0,95)
pérdida del sistema es todo lo que hay entre la placa del panel y la energía que llega al banco. El modelo PVWatts de NREL usa 14% como valor por defecto para suciedad, sombreado, desajuste entre módulos, cableado, conexiones, degradación inicial, tolerancia de placa y disponibilidad (NREL, documentación de PVWatts, consultado el 2026-11-06). Conviene tomar esa cifra en lugar de inventar una más halagadora: es el 0,86 de la fórmula. El 0,95 es el camino de carga: seguimiento MPPT más el rendimiento de ida y vuelta hacia la batería.
Hora sol pico es la energía solar diaria de un sitio expresada en horas a 1.000 W/m², así que 4,2 significa que el día entrega 4,2 kWh por cada metro cuadrado.
Con 4,2 horas sol pico, los mismos 296 Wh piden 296 ÷ (4,2 × 0,817) = 86 W, es decir 90 W de la serie estándar. Eso es una relación panel/carga de aproximadamente 2,2:1, y es un resultado, no una regla. Un sitio con 5,8 horas sol pico queda cerca de 1,6:1; uno con 3,0 necesita 3:1 y además una batería mayor.
En este paso entran dos correcciones. Los paneles se miden a 25 °C de temperatura de celda, y sobre un poste caliente la celda está 30–35 K por encima, lo que cuesta cerca de 10% con el coeficiente de −0,30%/°C que NREL indica para módulos premium (NREL, Improvements to PVWatts, 2019). Y un panel dimensionado con el promedio anual en lugar del peor mes parecerá suficiente diez meses y fallará en el undécimo. Una tercera corrección recae sobre el poste y no sobre el panel: pasar de 90 W a 200 W casi duplica el área del módulo, y en una luminaria todo en uno esa área está en lo alto del mástil, donde produce el mayor momento flector. La comprobación de carga de viento es donde se dimensionan la sección, el espesor de pared y la cimentación contra la velocidad de diseño del viento en el sitio.
La batería se dimensiona por autonomía, no por panel, y la profundidad de descarga es lo que más se maquilla en las cotizaciones.
batería Ah = Wh nocturnos × días de autonomía ÷ (DoD × V del banco × 0,95)
profundidad de descarga es la parte del banco que usas antes de recargarlo, y el resto es reserva. Usa 80% en LiFePO4, no 100%. El último quinto del banco es la reserva que cubre un desbalance de celdas o una mañana fría, y descargar hasta el fondo es lo que convierte un banco de 3.000 ciclos en uno de 1.200.
Para la misma luminaria de 40 W durante cuatro días nublados a 25,6 V: 296 × 4 ÷ (0,8 × 25,6 × 0,95) = 61 Ah, o sea un banco de 60 Ah. Comprueba lo que entrega de verdad: 1.536 Wh × 0,8 × 0,95 = 1.167 Wh, que son 3,9 noches a 296 Wh. Redondea hacia arriba si la temporada de lluvia del sitio es más larga.
Una verificación antes de aceptar un banco tan pequeño. Un panel de 90 W sobre 25,6 V entrega 3,5 A, cerca de C/17 en un banco de 60 Ah, lo cual es suave y tarda un día completo de sol en reponer una noche. Eso es normal en alumbrado público y explica por qué el panel se dimensiona con vatios-hora diarios y no con la tasa de carga.
El promedio anual de horas de sol es la forma más común de terminar con una luminaria solar subdimensionada. El promedio es un número real y describe un año que nunca ocurre.
Toma un sitio con 4,2 horas sol pico anuales. Diciembre puede tener 3,2 y julio 5,4. Si dimensionas con 3,2, el excedente de julio cuesta un poco de área de panel; si dimensionas con 5,4, la luminaria se apaga a las 22:00 cada Navidad. La misma lógica vale para la autonomía: cuatro días es un valor templado por defecto, y seis o siete es lo que realmente pide una temporada de lluvia de dos semanas.
| Sitio | Carga | HSP peor mes | Panel | Banco |
|---|---|---|---|---|
| Camino rural, 40 W, 11 h | 296 Wh | 4.2 | 90 W | 60 Ah a 25,6 V |
| Avenida, 100 W, 12 h | 900 Wh | 3.6 | 310 W | 100 Ah a 51,2 V |
| Altiplano, 60 W, 11 h, −20 °C | 444 Wh | 5.6 | 100 W | 120 Ah a 25,6 V |
La columna de la avenida es la razón por la que existen los sistemas divididos. Un panel de 310 W y un banco de 5 kWh no caben en una sola carcasa sobre el poste, y fingir lo contrario es cómo se vende un todo en uno a una obra que no lo admite.
Trescientos metros de camino rural, doce postes, 6 m de altura de montaje, 30 m de separación, cabezales de 40 W, 11 horas por noche, cuatro días nublados, un sitio con 4,2 horas sol pico.
Ahora cambia una sola entrada. La temporada de lluvia dura siete días en lugar de cuatro. El panel se queda en 90 W, porque el panel responde una pregunta diaria y la batería responde una semanal. El banco pasa a 296 × 7 ÷ (0,8 × 25,6 × 0,95) = 107 Ah, o sea 110 Ah. La misma luminaria, el mismo panel, 83% más de batería, y por fin la cotización coincide con el clima.
Eso es lo más útil de entender sobre el dimensionamiento: paneles y baterías no escalan juntos. El panel cubre el peor día corriente; la batería cubre la peor semana corriente.
El panel se iguala a la lámpara, no a la energía. Una luminaria de 40 W con un panel de 40 W es una relación 1:1 que aparece en muchas ofertas baratas, y solo funciona por encima de 6 horas de sol con una noche de 6 horas. Normalmente faltan dos de esos cuatro números.
El banco se cotiza al 100% de descarga y a 25 °C. Ambas son condiciones de laboratorio. Al 80% de DoD y −10 °C el mismo banco entrega cerca del 70% de la energía cotizada, y en el año ocho conserva alrededor del 80% de su capacidad original. Dimensiona para el año ocho, no para la ficha técnica.
La autonomía se promete sin nombrar el mes. «Tres a cinco días de lluvia» no es una especificación hasta que alguien dice cuáles semanas son. Pide por escrito el mes de diseño y la autonomía de diseño, y compara las cotizaciones con esos dos números.
Tres patrones, tomados de las consultas que llegan a nuestra bandeja.
Cada línea de abajo elimina una suposición del lado del proveedor.
| Campo | Qué escribir |
|---|---|
| Altura y separación | 6 m, cada 30 m |
| Superficie | camino rural de asfalto de 5 m, con peatones |
| Horas y perfil | 11 h: 100% hasta medianoche, 40% después |
| Peor mes, horas sol pico | diciembre, 3,2 h |
| Autonomía | 7 días consecutivos |
| Temperatura mínima | −5 °C, puntualmente −12 °C |
Una solicitud escrita así vuelve como una cotización que puedes auditar línea por línea. La alternativa —«40 W, garantía de cinco años, mejor precio»— vuelve como un número, y el dimensionamiento ocurre después de haber comprometido el dinero.
¿Qué panel necesita una luminaria solar de 40 W? Unos 90 W con 4,2 horas sol pico y una noche de 11 horas con atenuación, es decir 2,2 veces los vatios del cabezal. Por debajo de 4 horas de sol la relación sube hacia 3:1, y por encima de 5,5 baja hacia 1,7:1.
¿Cuántos días de autonomía conviene pedir? De tres a cinco días cubren la mayoría de sitios templados y semiáridos. Un sitio con dos semanas de lluvia necesita seis o siete, y la batería crece cerca de 75% por esas tres noches extra mientras el panel no cambia.
¿Puedo agregar batería después? En un sistema dividido, sí: el banco va en su propio gabinete y se puede sumar otra cadena. En un todo en uno, el volumen de la carcasa es el límite, así que el banco que compras al hacer el pedido es el que conservas.
¿Por qué una cotización pide 120 W para una luminaria de 40 W? O el sitio tiene poco sol de invierno, o la noche es larga, o no hay perfil de atenuación. Un panel de 120 W es correcto para un cabezal de 40 W con 3,2 horas sol pico y 12 horas al 100%; está sobredimensionado para una noche de 11 horas atenuada con 4,2.
¿El frío cambia el panel o la batería? El panel, un poco para mejor, y la batería, claramente para peor. La LiFePO4 pierde cerca de un quinto de su energía útil a −10 °C y un tercio a −20 °C, así que un sitio frío necesita compartimento aislado, banco con autocalentamiento o un banco 20–30% mayor.
Si prefieres entregarle los cuatro números a alguien, envíanos las coordenadas del sitio, el ancho de la vía, la altura de montaje y las horas que necesitas, y te devolvemos el panel, el banco y el mes de diseño detrás de ambos — cuéntanos del proyecto. Para las piezas que describen esos números, empieza por cómo funciona una luminaria solar, y para el lado económico de la misma decisión, la comparación de costo a cinco años corre las dos opciones.
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