Una sesión de luz con energía medida
Objetivo para la Chakana de madera: 6 horas, 604 píxeles y control autónomo, con un máximo de 65 W medidos en la salida regulada.
Los 65 W se reparten como objetivo entre 60 W de LED y 5 W de controlador. La caja solar sólo alimenta luz y control: no PA, CDJ, mixer, computadora de show ni reflectores. La geometría metálica tiene otro consumo y no pertenece a esta etapa.
Balance de energía
| Magnitud | Supuesto / cálculo | Resultado |
|---|---|---|
| Energía nominal de batería | 12,8 V × 100 Ah | 1280 Wh |
| Presupuesto de descarga | 1280 × 80% | 1024 Wh desde la batería |
| LED + control por noche | 65 W × 6 h | 390 Wh en salida regulada |
| Demanda de batería por noche | 390 / 85% + 2 W × 6 h | 470.8 Wh |
| Demanda diaria, equipos en espera | 390 / 85% + 2 W × 24 h | 506.8 Wh |
| Autonomía continua calculada | 1024 / (65 / 85% + 2) | 13.05 h |
85% es una eficiencia de diseño de conversión y 2 W una provisión continua para pérdidas en vacío/medición. El consumo en reposo real también se mide. El 80% de descarga es un margen de planificación; los límites operativos definitivos siguen al fabricante de la batería. Capacidad, frío, envejecimiento, temperatura, patrones y tensión alteran el resultado.
Recarga: escenarios de sol
Se usa 200 Wp × horas de sol pico × 70% hasta batería. Son escenarios, no una predicción meteorológica del sitio. El factor 70% agrupa orientación, temperatura, suciedad, cableado y carga. La sombra parcial puede empeorar mucho el resultado.
| Horas de sol pico asumidas | Recarga a batería | Saldo diario tras sesión de 6 h |
|---|---|---|
| 0 | 0 Wh | -506.8 Wh |
| 2 | 280 Wh | -226.8 Wh |
| 4 | 560 Wh | 53.2 Wh |
| 6 | 840 Wh | 333.2 Wh |
Hacen falta aproximadamente 3.62 horas de sol pico equivalentes para reponer el día de diseño. Con cuatro horas, el margen es sólo 53 Wh: conviene llegar con batería cargada y reducir duración o carga si la recarga medida queda corta. No se promete funcionamiento indefinido con nubosidad.
Qué ocurre a mayor potencia
| Escenario | Salida W | Batería para 6 h (Wh) | Autonomía teórica (h) |
|---|---|---|---|
| Wood energy show | 65.00 | 470.8 | 13.05 |
| Wood full-white proxy + controller | 198.28 | 1411.6 | 4.35 |
| Metal one route/member proxy + two controllers | 667.28 | 4722.2 | 1.30 |
El cálculo de blanco usa el supuesto v18 de 0,32 W por píxel; no es un máximo validado del producto. En madera: 604 × 0,32 = 193,28 W sólo LED. Debe medirse una muestra y todo el sistema. La fila de metal es únicamente un contraste energético: el convertidor, el cableado y esta propuesta de alimentación no están dimensionados para esa carga.
Equipo de referencia y especificaciones
| Elemento | Requisito para selección | Fuente primaria |
|---|---|---|
| Batería | LiFePO4 12,8 V / 100 Ah con BMS y manual; verificar límites de temperatura, corriente, carga y desconexión. No asumir que un nombre genérico «12 V» sirve. | Renogy, batería 12,8 V 100 Ah |
| Panel | Candidato 200 W: Vmp20,1 V, Voc23,9 V, Isc10,74 A. Comprobar Voc corregida por la temperatura mínima y fijación mecánica para el sitio. | Renogy, ficha de panel200 W |
| MPPT | Candidato75/15: 15 A de carga, 220 W nominales FV a12 V, Voc<75 V e Isc≤15 A. Verificar arranque Vpv≥Vbat+5 V, perfil LiFePO4 y compatibilidad del panel real. | Victron, especificaciones y manual de instalación |
| Regulador DC/DC | La batería puede superar12 V durante carga. Referencia Orion-Tr12/12-18 A: entrada8–17 V, salida ajustable, 220 W a40°C, eficiencia87% declarada. Ajustar/verificar12,0 V; revisar tolerancia LED y reducción de potencia por calor. | Victron, convertidor DC/DC y catálogo de precio EUR2026-Q2 |
| LED | WS2815 12 V direccionable individual, 30 px/m como diseño de referencia. Confirmar variante, ficha, consumo, protección, tono, separación de corte y estanqueidad de uniones. | BTF-Lighting |
Los USD300 de batería, USD160 de panel/soporte, USD100 de MPPT, USD170 de convertidor, USD100 de protección/arnés y USD70 de gabinete/medición suman USD900. Son provisiones. El catálogo del convertidor da una referencia en EUR, no una oferta final argentina. Flete, importación, impuestos, garantía y disponibilidad pueden requerir reasignar contingencia, conseguir préstamo o reducir la etapa.
Conexión conceptual
Fusibles y cortes
Colocar protección DC del positivo de batería lo más cerca posible del borne, con seccionamiento accesible y bornes cubiertos. El circuito MPPT tiene su protección independiente de20–25 A conforme al manual75/15. El ramal del convertidor requiere fusible elegido por su demanda máxima de entrada y la capacidad real del cable: 30 A es un candidato de cálculo, no una compra liberada. La batería/BMS no reemplaza los fusibles de cables.
Distribuir LED en ramales cortos protegidos individualmente. Mantener separados los positivos de fuentes distintas, retorno común donde corresponda al controlador y conectores polarizados con alivio de tracción. Seleccionar fusible por el elemento más débil de cada ramal, no sólo por la potencia total. Guía WLED de inyección y protección.
Cables y caída de tensión
Comprobar cada circuito con ΔV = 2 × 0,0175 × L × I / A para cobre a20°C, L de ida en metros y A enmm². Ejemplo de un ramalLED: 3 m, 3 A, 1,5mm² →0,21 V (1,75% de12 V), antes de contactos/temperatura. Ejemplo batería: 1 m, 25 A, 6mm² →0,146 V. Estos ejemplos no fijan ampacidad; temperatura, agrupación, aislamiento y terminales definen la sección definitiva.
En el mapa de madera hay cuatro cadenas de176,176,108 y144 píxeles. El esquema v18 propone ocho inyecciones; su reparto de corriente, calibres y conectores se validan sobre el tendido real. Cables de datos largos requieren interfaz adecuada y referencia de tierra; no se liberan únicamente por funcionar sobre una mesa.
Gabinete, lluvia y retiro
Instalar en caja protegida de salpicaduras y acceso público, con prensaestopas, lazos de goteo, ventilación/gestión térmica y sujeción. Un rating de la tira, batería o caja no se transmite a conectores abiertos ni al conjunto armado. Proteger el MPPT y convertidor según sus manuales; evitar condensación e inundación y disponer el panel en soporte independiente de la madera.
El conjunto debe desconectarse y retirarse como equipo recuperable: panel, batería, tablero, control, tiras, perfiles, cables y accesorios. Una eventual quema autorizada queda fuera de este documento. No colocar baterías ni electrónica en el volumen que se quemaría.
Dos modos de control
| Modo | Qué hace | Límite |
|---|---|---|
| Autónomo ESP32/WLED | Escenas, presets y playlists guardados en el equipo; control local por su red, sin internet después de configurar. | Usar los efectos/segmentos que soporte el firmware instalado. Los patrones 3D de Chromatik no se ejecutan automáticamente en ESP32. Presets oficiales. |
| Chromatik en computadora | Modelo de puntos3D, patrones por posición, salidaDDP a WLED por red local. WLED recibe DDP en puerto4048. | Computadora y red separadas del presupuesto solar. ArchivoLXF sólo define geometría; configurar IP y salida luego del ensayo. Custom fixtures y DDP WLED. |
Guardar una escena local tranquila como respaldo. Comprobar en la versión instalada el comportamiento al perder señal DDP y el retorno al preset; no asumir una transición automática sin ensayo. La limitación automática de corriente es una ayuda de software, no una protección contra cortocircuitos.
Ensayo antes de usar
- Confirmar polaridad, carga LiFePO4, desconexión por batería baja y protecciones con el técnico responsable.
- Medir una tira y el conjunto: reposo, cada patrón, blanco y arranque. Ajustar límites y fusibles con esa evidencia.
- Registrar Wh en batería durante6 horas de la escena más exigente autorizada; medir temperatura y tensión al extremo de cada ramal.
- Medir una jornada de recarga con la orientación y sombra reales; anotar Wh y condiciones, no sólo voltaje.
- Ensayar pérdida de red, reinicio, desmontaje y recuperación de todas las piezas. Documentar ajustes y consumo resultante.