El ventilador es la única carga que funciona toda la noche para evacuar calor de forma gratuita
En un gabinete conectado a la red, el ventilador es un error de redondeo. En un gabinete alimentado por energía solar, cada W del ventilador es luz solar almacenada, y se consume con mayor intensidad exactamente durante las horas en que el arreglo no produce nada.
Un gabinete de telecomunicaciones alimentado por la red paga la refrigeración en moneda, y la moneda es barata y continua. Un gabinete alimentado por energía solar paga en W fotovoltaicos y Ah de batería, y ambos están limitados desde el día en que se instalaron. Por tanto, el ventilador compite línea por línea con la radio que protege, y la competencia se decide en Wh por día, no en caudal de aire cfm.
El horario lo empeora. La carga térmica y la generación solar siguen la misma curva diaria: el gabinete está más caliente a última hora de la tarde, conserva el calor durante la noche y necesita el mayor caudal de aire después de la puesta de sol, cuando el banco de baterías ya está alimentando por sí solo la electrónica. Un ventilador que funciona continuamente a velocidad máxima es la respuesta menos interesante a ese problema, pero sigue siendo la opción predeterminada en muchas cotizaciones.
Todos los números siguientes se calculan a partir de un sitio de referencia para que la aritmética pueda verificarse: un gabinete repetidor de microondas fuera de la red, de 600 x 600 x 1200 mm, con envolvente de doble pared y 25 mm de aislamiento, 150 W de disipación electrónica media, un coeficiente de pared aislada de 1.5 W/m2K, ambiente de 40 C con acabado blanco sombreado y dos ventiladores DC de 80 x 80 x 25 mm a 4.8 W cada uno.
El presupuesto se expresa en Wh, no en W
La ficha técnica de un ventilador indica W. Un sistema energético fuera de la red se dimensiona en Wh por día. La conversión consiste en multiplicar por las horas, algo que la mayoría de las cotizaciones nunca hace.
La energía diaria es la potencia multiplicada por las horas, y para las cargas que funcionan continuamente las horas son 24. Por tanto, un ventilador de 10 W no añade 10 W al problema de diseño; añade 240 Wh a cada día de vida del sitio, y los añade a la parte del día respaldada por la batería, porque por la noche la única fuente es el almacenamiento.
Esa ubicación importa por partida doble. Primero, el cálculo de autonomía multiplica todo el presupuesto diario —incluido el ventilador— por el número de días sin sol, de modo que la contribución del ventilador se amplifica por el objetivo de autonomía. Segundo, cada Wh cargado en el banco sufre la eficiencia de ida y vuelta de la química, por lo que un sitio con plomo-ácido consume aproximadamente 1.18 Wh de energía del arreglo por cada Wh del ventilador, frente a 1.05 Wh para litio.
La tabla siguiente resume todo el argumento de este artículo en un solo lugar: el ventilador representa unos pocos puntos porcentuales del presupuesto diario, pero aparece en la reserva de autonomía, en el dimensionamiento del arreglo y en las pérdidas de ida y vuelta, tres veces al día, para siempre.
| Carga | Potencia | Horas | Energía diaria | Participación |
|---|---|---|---|---|
| Electrónica de radio y control | 150 W | 24 h | 3,600 Wh | 96.6 por ciento |
| Ventiladores a velocidad máxima, sin control | 9.6 W | 24 h | 230 Wh | 6.4 por ciento de la electrónica |
| Ventiladores, funcionamiento termostático | 9.6 W de día / 2.1 W de noche | 24 h | 125 Wh | 3.5 por ciento de la electrónica |
| Total con control termostático | 159.6 W promedio | 24 h | 3,725 Wh | 100 por ciento |
Fije la clase climática y el objetivo de autonomía antes de elegir cualquier ventilador
La clase ambiental determina cuánta refrigeración necesita el sitio; el objetivo de autonomía determina cuánto cuesta esa refrigeración. Ninguno de los dos valores corresponde al proveedor del ventilador, y ambos deben figurar primero en la especificación térmica.
Para el entorno, ETSI EN 300 019-1-4 cumple aquí la misma función que en cualquier gabinete exterior: la clase 4.1 fija la temperatura elevada del aire en +40 C, el extremo inferior en -33 C, la radiación solar en 1120 W/m2 y la presión del aire hasta 70 kPa. La esquina de baja temperatura no es un valor de refrigeración, pero sí afecta al ventilador: el par de arranque en frío y la grasa de los rodamientos a -33 C determinan si el ventilador funciona la primera mañana del invierno.
En el aspecto energético, el objetivo de autonomía es una decisión empresarial expresada en días: cuántos días consecutivos sin sol debe superar el sitio utilizando únicamente el almacenamiento. La práctica de telecomunicaciones remotas se sitúa entre 3 y 5 días; 3 días es defendible cuando existe servicio con diésel, y 5 días cuando no existe. La cifra de autonomía multiplica todo el presupuesto diario, por lo que cada W que consume el ventilador eleva simultáneamente la reserva de batería y el tamaño del arreglo.
La eficiencia de carga debe figurar en el mismo párrafo porque el arreglo tiene que reponer lo que consumieron las cargas más las pérdidas de almacenamiento: la eficiencia de ida y vuelta es aproximadamente 85 por ciento para plomo-ácido de ciclo profundo y 95 por ciento para LiFePO4, y esa diferencia por sí sola modifica el arreglo necesario en aproximadamente 12 por ciento.
| Decisión | Valor típico | Qué determina |
|---|---|---|
| Clase ambiental (ETSI 300 019-1-4) | Clase 4.1: -33 a +40 C, 1120 W/m2 | Demanda de refrigeración, arranque en frío, especificación de rodamientos |
| Objetivo de autonomía | 3 a 5 días | La reserva de batería escala todo el presupuesto diario |
| Eficiencia de ida y vuelta | 0.85 plomo-ácido / 0.95 LiFePO4 | Tamaño del arreglo para los mismos Wh suministrados |
| Horas solares punta en el sitio | Valor de diseño de 4 a 5 h/día | W del arreglo por Wh diarios |
Qué debe evacuar el ventilador en el sitio de referencia
La mitad térmica del problema es convencional: 96 W de calor, 44 m3/h de aire y dos bastidores de 80 mm. La mitad interesante es cuánto cuestan esos dos bastidores al sistema energético.
La doble pared aislada es deliberada: mantiene fuera la ganancia solar y también mantiene baja la disipación propia de la envolvente. Con un coeficiente global de 1.5 W/m2K, 3.6 m2 de superficie exterior y un aumento de 10 K entre el límite del aire interno y el ambiente efectivo, las paredes evacuan aproximadamente 54 W. Los 96 W restantes de la carga de 150 W deben salir con el aire.
El caudal de aire se obtiene de la ecuación de calor sensible: el caudal volumétrico equivale al calor dividido por la densidad, el calor específico y el aumento permitido de temperatura del aire. Permitir un aumento de 8 K del aire dentro del gabinete da aproximadamente 41 m3/h al nivel del mar, o aproximadamente 45 m3/h corregidos por la menor densidad a una temperatura de funcionamiento de 50 C. Dos ventiladores de 80 x 80 x 25 mm a aproximadamente 50 m3/h cada uno en su punto de funcionamiento cubren la demanda con margen para el ensuciamiento del filtro.
Ambos ventiladores funcionan continuamente en el sitio de referencia porque la carga nunca se desconecta: una radio permanece caliente incluso cuando el tráfico es cero. Esta es la diferencia respecto a un gabinete de uso diurno: el factor de funcionamiento del ventilador aquí es 100 por ciento por la noche por diseño, y la única palanca restante es la velocidad.
| Magnitud | Valor | Nota |
|---|---|---|
| Disipación interna | 150 W | Radio más control, continuo |
| Disipación por las paredes (aisladas, 1.5 W/m2K) | 54 W | 3.6 m2, aumento de 10 K hasta el ambiente efectivo |
| Calor que deben evacuar los ventiladores | 96 W | La pared no puede evacuar más sin perder protección solar |
| Caudal volumétrico necesario | aproximadamente 45 m3/h a 50 C | Aumento de 8 K del aire, densidad corregida |
| Bastidores seleccionados | 2 x 80 x 80 x 25 mm, 4.8 W cada uno | Aproximadamente 50 m3/h cada uno en el punto de funcionamiento |
La elección del bastidor es una decisión energética, no una decisión de caudal de aire
Cualquiera de cuatro tamaños de bastidor puede mover 44 m3/h. Se diferencian por un factor de tres en W, y las baterías están hechas de W.
Un bastidor grande y lento mueve el mismo aire que uno pequeño y rápido con menor potencia y menor ruido, porque tanto la presión como la potencia disminuyen con el diámetro a caudal constante. En un gabinete sellado y filtrado, la impedancia del sistema está dominada por la malla, la rejilla y el filtro, por lo que el bastidor también necesita margen de presión estática; pero entre dos bastidores que cumplen el punto de funcionamiento, el de menor potencia gana siempre en un sitio fuera de la red.
El control de velocidad refuerza la elección. Un bastidor con PWM o realimentación de tacómetro mantiene su punto de funcionamiento a medida que se carga el filtro, mientras que uno sin control simplemente se desplaza: su caudal disminuye con el ensuciamiento mientras sus W permanecen similares. En un sitio solar, el bastidor controlado justifica su sobrecoste en W del arreglo.
La tabla compara los bastidores candidatos en el mismo punto de funcionamiento. El par de 60 mm es la opción de menor potencia en el punto limpio, pero su margen de presión estática frente a un filtro cargado es reducido y la vida de sus rodamientos es la más corta de los bastidores viables; el par de 80 mm aporta margen frente al ensuciamiento, por lo que es la elección de referencia. El par de 40 mm no es viable para esta demanda: su punto de funcionamiento queda demasiado cerca de la pérdida frente a cualquier filtro.
| Bastidor (se requieren 2) | Potencia cada uno | Caudal libre | Presión estática máxima | Vida del rodamiento a 40 C | Energía diaria del ventilador a velocidad máxima |
|---|---|---|---|---|---|
| 40 x 40 x 10 mm | 1.8 W | 15 m3/h | 50 Pa | 50,000 h | 86 Wh |
| 60 x 60 x 15 mm | 2.9 W | 45 m3/h | 70 Pa | 60,000 h | 139 Wh |
| 80 x 80 x 25 mm | 4.8 W | 120 m3/h | 90 Pa | 70,000 h | 230 Wh |
| 120 x 120 x 25 mm | 7.2 W | 260 m3/h | 110 Pa | 75,000 h | 346 Wh |
Dónde se sitúa el ventilador en el presupuesto diario
El gráfico del presupuesto deja clara la escala: el ventilador desaparece junto a la radio, hasta que el gráfico se extiende a tres días sin sol y se multiplica por una década de sitios.
A velocidad máxima, los dos ventiladores de referencia consumen 230 Wh por día: aproximadamente 6 por ciento adicional sobre la electrónica. Con control termostático consumen 125 Wh, aproximadamente 3.3 por ciento. Ninguna cifra es grande en un gráfico, pero ambas se pagan tres veces: una en el arreglo, otra en la reserva de batería y otra en las pérdidas de ida y vuelta, y ambas escalan con el número de días sin sol exigido por la especificación.
El gráfico también muestra la división nocturna, porque esa es la parte que la batería paga por sí sola. Durante las horas de luz, el arreglo soporta toda la carga; después de la puesta de sol, la electrónica y el ventilador extraen 2,129 Wh del almacenamiento durante la noche de referencia de 14 horas, y la participación del ventilador es pequeña, pero se consume en la parte más profunda de la descarga diaria, donde comienzan a afectar los límites de profundidad de descarga.
La ley cúbica es la mayor palanca del presupuesto
La potencia del ventilador sigue el cubo de la velocidad. Reducir al 70 por ciento de velocidad ahorra 66 por ciento de los W: ninguna otra línea del presupuesto energético ofrece un rendimiento similar.
Las relaciones de semejanza para un ventilador fijo en un sistema fijo son exactas: el caudal volumétrico escala con la velocidad, la presión estática con el cuadrado de la velocidad y la potencia con el cubo de la velocidad. En un gabinete cuya impedancia está compuesta principalmente por el filtro y la malla, los puntos de funcionamiento siguen la misma ley; por tanto, un ventilador reducido al 70 por ciento todavía entrega 70 por ciento del caudal con 34 por ciento de la potencia.
La demanda térmica no sigue la ley cúbica: la evacuación de calor es aproximadamente proporcional al caudal para una carga fija, por lo que el límite inferior de velocidad lo determina el peor caso térmico, no el ventilador. Eso es lo que implementa el control termostático: velocidad máxima cuando el gabinete está caliente y un límite inferior de 50 a 60 por ciento durante la noche, cuando disminuyen tanto la carga como el ambiente, lo que reduce en tres cuartas partes la energía nocturna del ventilador sin afectar el margen térmico.
El límite inferior importa por otra razón: a velocidades muy bajas, el caudal medido a través de un filtro ensuciado disminuye más rápido de lo que predice la ley de semejanza, porque la constante de impedancia del sistema cambia a medida que se carga el filtro. Por debajo de aproximadamente 50 por ciento, el control de lazo cerrado mediante tacómetro o temperatura es más seguro que los porcentajes PWM de lazo abierto.
| Velocidad | Potencia del ventilador | Participación de la potencia máxima | Energía diaria a 24 h | Ahorro diario |
|---|---|---|---|---|
| 100 por ciento | 9.6 W | 100 por ciento | 230 Wh | - |
| 80 por ciento | 4.9 W | 51 por ciento | 118 Wh | 112 Wh |
| 70 por ciento | 3.3 W | 34 por ciento | 79 Wh | 151 Wh |
| 60 por ciento | 2.1 W | 22 por ciento | 50 Wh | 180 Wh |
| 50 por ciento | 1.2 W | 12 por ciento | 29 Wh | 201 Wh |
El funcionamiento nocturno es un problema de batería, no de refrigeración
Después de la puesta de sol, los W del ventilador proceden del almacenamiento y se consumen en el punto más profundo de la descarga diaria. Hay dos medidas de protección asociadas a este hecho.
La primera es la jerarquía de desconexión por baja tensión. Cuando el banco alcanza su límite de profundidad de descarga durante un periodo largo sin sol, el controlador desconecta las cargas según el nivel de daño: primero la radio si el sitio puede tolerar una interrupción, y la telemetría al final. El ventilador no debe estar en el primer grupo: un gabinete que se sobrecalienta mientras su banco se recupera puede perder la radio permanentemente, y con baja tensión de batería los ventiladores suelen ser la carga más económica para mantener funcionando a un límite de velocidad reducido.
La segunda es la condición invernal extrema. A -33 C, el ventilador puede necesitar funcionar en modo inverso para arrastrar aire interno caliente hacia la batería y mantener la química por encima de su límite de temperatura de carga. Ese funcionamiento ocupa minutos por hora en lugar de ser continuo, pero es una línea energética real en el presupuesto durante la estación en que el arreglo tiene menos capacidad disponible, y es otra razón para que la fila de baja temperatura de la clase ambiental figure en la ficha técnica del ventilador.
Entre esos dos extremos se encuentra la noche normal, y la aritmética del sitio de referencia es la siguiente: 2,129 Wh extraídos del almacenamiento durante la noche de 14 horas, de los cuales 29 Wh corresponden al ventilador en su límite de 60 por ciento.
La química de la batería determina el coste real del ventilador
El mismo W del ventilador cuesta a un sitio con plomo-ácido aproximadamente el doble de capacidad de reserva que a uno con litio, y la diferencia se acumula en peso, superficie ocupada y ciclos de sustitución.
El plomo-ácido de ciclo profundo se cicla convencionalmente hasta 50 por ciento de profundidad de descarga y proporciona aproximadamente de 500 a 1,000 ciclos a esa profundidad, con una eficiencia de ida y vuelta cercana a 85 por ciento. LiFePO4 se cicla convencionalmente hasta 80 por ciento de profundidad, proporciona varios miles de ciclos y devuelve aproximadamente 95 por ciento. Para la misma energía utilizable, el banco de plomo-ácido es por tanto aproximadamente 1.6 veces mayor en capacidad nominal que el de litio, y en un servicio de ciclos diarios se sustituye de 2 a 4 veces durante los mismos años.
Aplicado al sitio de referencia, 3 días de autonomía requieren 11,175 Wh de reserva utilizable: 22.4 kWh nominales en plomo-ácido frente a 14.0 kWh en LiFePO4. Los 125 Wh diarios del ventilador están incluidos en ambas cifras, pero el arreglo también debe reponerlos a través de la eficiencia de la química; ahí es donde la diferencia de 0.85 frente a 0.95 se manifiesta como una penalización del arreglo de aproximadamente 12 por ciento en el sitio con plomo-ácido.
Nada de esto hace incorrecto al plomo-ácido: en sitios con baja demanda y respaldo mediante generador sigue siendo la opción más barata por ciclo suministrado. Pero la comparación debe hacerse con el ventilador incluido, porque el ventilador es la carga que nunca se detiene.
| Química | Profundidad utilizable | Eficiencia de ida y vuelta | Reserva nominal | Arreglo que repone 1 Wh de carga |
|---|---|---|---|---|
| Plomo-ácido de ciclo profundo (AGM/gel) | 50 por ciento | aproximadamente 85 por ciento | 22.4 kWh | 1.18 Wh |
| LiFePO4 | 80 por ciento | aproximadamente 95 por ciento | 14.0 kWh | 1.05 Wh |
El filtro se ensucia, los ventiladores se ralentizan y la batería se agota
En un sitio conectado a la red, un filtro sucio genera una orden de mantenimiento. En un sitio solar es un evento energético: menos caudal, aire más caliente, más horas del ventilador a velocidad máxima y una batería que alcanza su límite cada tarde más temprano.
La cadena avanza en una sola dirección. El ensuciamiento aumenta la caída de presión del filtro; un ventilador sin control retrocede en su curva y entrega menos caudal; el aumento de temperatura interna crece hasta que el termostato mantiene los ventiladores al 100 por ciento durante más horas; el presupuesto diario aumenta en decenas de Wh exactamente cuando el sitio tiene menos capacidad para pagarlos. Un ventilador controlado con tacómetro mantiene un caudal similar con W similares, pero su potencia también aumenta gradualmente cuando el punto de funcionamiento se acerca a la pérdida.
La defensa práctica es medir, no confiar en el optimismo. Una señal de tacómetro por ventilador, un interruptor de presión diferencial a través del filtro y una temperatura del gabinete registrada proporcionan al operador del sitio tres señales independientes de que el caudal ha desaparecido antes de que la batería lo indique a medianoche. La sustitución del filtro se convierte así en una tarea programada dentro del presupuesto energético, en lugar de un informe de interrupción.
Aquí también interactúa la vida del ventilador con el presupuesto: un ventilador mantenido a alta velocidad frente a un filtro cargado envejece más rápido, y un sitio fuera de la red que planifica su única sustitución del ventilador para el año ocho puede necesitarla en el año cinco.
Dimensionamiento del arreglo: el ventilador aparece tres veces
El cálculo del arreglo aparece en todos los manuales para instalaciones fuera de la red, pero las tres entradas independientes del ventilador no siempre se valoran.
La primera entrada es el propio presupuesto diario: el arreglo debe producir los Wh de la carga, incluido el ventilador, durante las horas solares punta de diseño del sitio. La segunda es la reserva de autonomía: la batería dimensionada a partir de ese mismo presupuesto es mayor según la participación del ventilador, y el arreglo debe recargar no solo la carga, sino también las pérdidas del almacenamiento. La tercera es la eficiencia de ida y vuelta, que convierte cada Wh suministrado en uno generado ligeramente mayor.
Para el sitio de referencia, la cadena es: 3,725 Wh diarios de carga, divididos entre 4.5 horas solares punta de diseño y un factor de reducción global del sistema de 0.75, dan aproximadamente 1,100 W de arreglo; al añadir la recarga de la reserva de autonomía y las pérdidas de la química, la especificación práctica aumenta hasta aproximadamente 1.3 kWp con litio y aproximadamente 1.45 kWp con plomo-ácido. La diferencia entre ventiladores termostáticos y sin control es de aproximadamente 105 Wh diarios: 37 W de arreglo en el sitio con plomo-ácido y 33 W en litio; pequeña en un plano, visible en un despliegue de cien sitios.
La lectura correcta no es que los ventiladores sean caros. Es que el coste del ventilador se paga mediante tres multiplicaciones, y una especificación que solo contabiliza sus W nominales lo subestimará siempre.
| Paso | Plomo-ácido | LiFePO4 |
|---|---|---|
| Carga diaria (ventilador termostático) | 3,725 Wh | 3,725 Wh |
| Carga a través de la eficiencia de ida y vuelta | 4,382 Wh generados | 3,921 Wh generados |
| Arreglo para la carga diaria | aproximadamente 1,300 W | aproximadamente 1,160 W |
| Con margen de recarga de la reserva de 3 días | aproximadamente 1,450 Wp | aproximadamente 1,300 Wp |
| Diferencia: ventiladores sin control | +37 W | +33 W |
La jerarquía de control que se amortiza en el primer año
Cuatro etapas de control convierten los mismos dos ventiladores de una carga de 230 Wh en una carga de 125 Wh, y ninguna cuesta más que un panel del arreglo.
La primera etapa es un termostato: ventiladores apagados por debajo de un punto de ajuste y encendidos por encima. Es prácticamente gratuita y elimina el desperdicio de las horas intermedias. La segunda es la velocidad PWM proporcional a la temperatura, que activa la ley cúbica en toda la curva diaria en lugar de limitarse a conmutarla. La tercera es el límite nocturno: una velocidad mínima que mantiene el caudal a través del filtro y evita bolsas de condensación, normalmente de 50 a 60 por ciento, introducida como un punto de ajuste independiente en lugar de dejar que disminuya con la temperatura.
La cuarta etapa es el modo consciente de la energía: cuando el estado de carga de la batería cruza un umbral, el controlador reduce un nivel el límite de velocidad y lo registra. En el sitio de referencia, ese modo convierte las peores tardes sin sol de una violación de la profundidad de descarga en un gabinete ligeramente más caliente, lo que normalmente es el compromiso correcto para una radio con una temperatura interna nominal de 55 C.
Las cuatro etapas tienen en común que residen en el controlador del sitio, no en el ventilador. El ventilador solo necesita proporcionar una entrada PWM y una salida de tacómetro, y ese requisito debe figurar en la orden de compra, porque es la diferencia entre un presupuesto energético que puede ajustarse durante diez años y uno que no.
Modos de fallo y coste de cada uno para el presupuesto
Todo modo de fallo en un sitio solar termina expresándose en términos de energía, porque esa es la moneda disponible para el sitio.
La tabla reúne los modos observados en instalaciones fuera de la red. Cada fila nombra el desencadenante, la consecuencia energética y la detección que lo convierte en una tarea de mantenimiento. El aspecto común es el siguiente: en un sitio conectado a la red, la mayoría de estas filas son problemas de confort; en un sitio solar, cada una se carga a la batería.
| Modo de fallo | Efecto inmediato | Consecuencia energética | Detección |
|---|---|---|---|
| El filtro se ensucia | El caudal disminuye y aumenta el incremento interno | Más horas a velocidad máxima: decenas de Wh por día | Tacómetro por debajo del límite, interruptor de presión diferencial |
| Falla un ventilador | La mitad del caudal; 44 m3/h se vuelve marginal | El superviviente funciona al máximo y envejece prematuramente | Pérdida de la señal del tacómetro en un canal |
| El ventilador entra en pérdida contra un filtro cargado | No hay caudal, pero se siguen consumiendo W | Pérdida pura más riesgo de sobrecalentamiento | Corriente con tacómetro en cero |
| Punto de ajuste del termostato incorrecto | Los ventiladores funcionan toda la noche a velocidad máxima | Hasta 105 Wh diarios desperdiciados | Registro de potencia nocturna |
| La batería alcanza el límite de DoD | LVD desconecta cargas | Interrupción de la radio o sobrecalentamiento, según la jerarquía | Registro del estado de carga, eventos de desconexión de cargas |
| El ventilador supera su L10 | Ruido del rodamiento y aumento gradual de la potencia | Aumento gradual del presupuesto | Revisión anual de la tendencia de corriente |
Qué suministra MEGA Tech para proyectos de gabinetes solares
Los sitios fuera de la red compran los ventiladores una vez y conviven con la decisión durante una década. El soporte de especificación importa más que la página del catálogo.
MEGA Tech fabrica ventiladores de refrigeración DC personalizados para telecomunicaciones exteriores y gabinetes alimentados por energía solar: tamaños de bastidor de 40 a 120 mm, PWM y control mediante tacómetro como opciones estándar, grasas de rodamientos para baja temperatura en condiciones de arranque en frío y bastidores sellados con clasificación IP cuando la ruta del gabinete lo requiere. Adaptamos el bastidor a su punto de funcionamiento —caudal, impedancia y demanda del filtro— en lugar de hacerlo a una cifra de cfm en aire libre.
Necesitamos de usted: la clase ambiental y la altitud del sitio, la disipación interna y el límite de temperatura del aire, la ruta del filtro y la rejilla, la tensión de alimentación disponible y la interfaz de control, además del objetivo energético: horas en cada banda de velocidad, si se quiere verificar el presupuesto basado en la ley cúbica en lugar de asumirlo.
Nuestro límite: no dimensionamos bancos de baterías, arreglos ni controladores de carga, y no los suministramos. El presupuesto energético anterior corresponde al lado del cliente de la interfaz; los W del ventilador, su comportamiento de control y su vida en el punto de funcionamiento son responsabilidad nuestra.
Preguntas frecuentes de ingeniería
Las preguntas que realmente hacen los ingenieros de sitio sobre la energía de los ventiladores en gabinetes solares.
Q: ¿Cuánto le cuesta realmente un ventilador de 10 W a un sitio solar? A: Aproximadamente 240 Wh por día a velocidad máxima y, después de multiplicar por la autonomía y las pérdidas de la química, aproximadamente de 250 a 290 Wh de generación del arreglo por día: unos 75 a 85 W adicionales de arreglo a 4.5 horas solares punta.
Q: ¿Debe desconectarse el ventilador cuando la batería alcanza su límite? A: No, no en primer lugar. Desconecte la radio o la telemetría antes que el ventilador: un gabinete sobrecalentado pierde más que uno fuera de línea, y un ventilador ralentizado normalmente basta para mantener el límite de temperatura durante la recuperación.
Q: ¿Merece la pena el control PWM en un ventilador pequeño? A: Sí: la ley cúbica es independiente del hardware. Reducir la velocidad en 30 por ciento ahorra aproximadamente dos tercios de los W, lo que en el sitio de referencia equivale aproximadamente a 100 Wh por día, o a la capacidad de un panel del arreglo en un despliegue.
Q: ¿Los ventiladores deben funcionar en invierno? A: Brevemente y a menudo en sentido inverso: extraen aire interno caliente a través de la batería para mantenerla por encima de su límite de temperatura de carga. Presupueste decenas de Wh por día durante la estación en que el arreglo tiene menos capacidad disponible.
Q: ¿Qué datos del ventilador deben aparecer en el presupuesto energético? A: Los W nominales no son suficientes. Solicite los W y el caudal en el punto de funcionamiento del gabinete, la interfaz de control, la disponibilidad del tacómetro y la vida del rodamiento a la temperatura ambiente real del sitio.
Preguntas para una revisión de diseño
Cierre la revisión con estas preguntas respondidas por escrito.
- ¿Cuál es el presupuesto energético diario del sitio en Wh y cuál es la contribución del ventilador en cada banda de velocidad?
- ¿Cuántos días de autonomía exige la especificación y está incluido el ventilador en la reserva multiplicada?
- ¿Con qué química de batería y profundidad de descarga utilizable se ha dimensionado la reserva, y qué eficiencia de ida y vuelta se ha utilizado?
- ¿Cuál es el límite inferior de velocidad del ventilador por la noche y está definido como un punto de ajuste escrito o es un accidente de la curva del controlador?
- ¿Cuál es el orden de desconexión por baja tensión cuando el banco alcanza su límite y dónde se sitúa el ventilador?
- ¿Cada ventilador informa de su velocidad y qué señal registrada anuncia un filtro sucio antes de que lo haga la batería?
