En entornos de tranque de relaves mineros, donde las condiciones son extremas y la infraestructura energética limitada, garantizar iluminación continua, segura y autónoma es una necesidad crítica.
Una solución innovadora para afrontar este desafío energético y superar los altos costos operativos, riesgos ambientales y emisiones no deseadas asociadas a las torres tradicionales a diésel, es el uso de energía solar móvil.
Al combinar generación solar, almacenamiento de energía y una estructura robusta en un sistema compacto, seguro y transportable, las torres móviles de iluminación fotovoltaica se convierten en una opción ideal para faenas remotas.
Recientemente, en CKF Soluciones diseñamos e implementamos cuatro torres de iluminación completamente autónoma para un destacado cliente, alimentadas por energía solar y desarrolladas según altos estándares técnicos y normativos, ya que en estricto rigor, los carros no cumplen con todos los estándares mineros.
Veamos a detalle los principales componentes del sistema, cómo funciona y los beneficios que conlleva su implementación en faena.
Sistema fotovoltaico: Componentes
Básicamente, el sistema fotovoltaico consta de los siguientes elementos:
Energía y Autonomía
- Dos paneles fotovoltaicos de 370 Wp (monocristalinos, Vmp: 34.4 V).
- Banco de baterías de gel/litio (4 unidades de 12V / 200Ah o 24 V / 50 Ah), con un nivel de autonomía de 18 horas en ausencia de luz con el sistema a plena carga.
- Regulador de carga MPPT/PWM EPEVER, que permite informar acerca de los parámetros principales, tanto del panel, banco de baterías, como la carga conectada.
- Inversor Victron Energy 800 VA, onda sinusoidal pura, a prueba de cortocircuitos y protegidos contra el sobrecalentamiento.
Protecciones y Control
- Interruptores termomagnéticos y seccionadores para protección en DC/AC.
- Supresores de transientes (pararrayos) para descargas atmosféricas.
- Tableros eléctricos y de control IP65, fabricados en poliéster y metal.
Iluminación de Alta Eficiencia
- 4 proyectores LED industriales DS-01 de 140W y 2200K, con protección IP66 (resistencia al polvo y agua) e IK08 (impactos de hasta 5 julios), diseñadas para cumplir la norma lumínica de la zona y soportar climas adversos.
Estructura y Transporte
- Poste abatible de 4 metros (perfil de acero 100×100 mm).
- Chasis metálico móvil, con ruedas de alta resistencia (800×200 mm) y bola de remolque.
- Cajones metálicos para baterías y equipos electrónicos, de fácil acceso y alta seguridad.
Respecto a su funcionamiento, es básico en cuanto a la interacción con el usuario:
Funcionamiento del sistema fotovoltaico
El panel fotovoltaico genera energía solar en base a la captación de radiación solar, por lo cual, no existe intervención del usuario a nivel de operación, solo en su mantenimiento (limpieza periódica de la superficie del panel) y reemplazo, en caso de fallas, del fusible MC4 del mismo.
Por su parte, los flujos de corriente serán desde paneles a baterías o bien, desde baterías hacia las luminarias, siendo este último el más alto en tensión, ya que los proyectores operan en 220 Vac.
A nivel de la red de corriente continua, el sistema funciona con 24 V, siendo esta, una tensión de seguridad en recintos húmedos.
Son múltiples los beneficios que aporta la implementación de torres móviles de iluminación fotovoltaica en la faena:
Beneficios clave del Proyecto
1. Autonomía energética extendida
Gracias a un diseño eficiente de generación solar y almacenamiento en baterías de alta capacidad, las torres pueden operar hasta 96 horas cada una sin radiación solar directa.
Esto permite asegurar iluminación continua incluso en días nublados o durante eventos climáticos adversos, cubriendo las necesidades lumínicas sin depender de la red eléctrica ni de combustibles fósiles.
2. Movilidad operativa en terreno
El chasis con neumáticos robustos y bola de remolque permite trasladar la torre fácilmente dentro de una faena o entre distintas zonas operativas. Igualmente, su estructura abatible facilita el transporte seguro por caminos de difícil acceso.
Esta flexibilidad entrega autonomía logística a los operadores y permite cubrir áreas críticas según las condiciones de operación.
3. Cero emisiones
Al operar exclusivamente con energía solar, la torre elimina completamente el uso de generadores a diésel, reduciendo así emisiones de CO2 y material particulado, ruido ambiental y el riesgo de derrames de combustibles.
Esto convierte a la torre en una alternativa sostenible alineada con las políticas ESG (Environmental, Social and Governance) de la industria minera.
4. Alta eficiencia y Seguridad eléctrica
La instalación eléctrica fue diseñada conforme a normativa chilena (RIC 2021 y RGR N°02/2020), asegurando confiabilidad, durabilidad y seguridad del personal.
Conjuntamente, los niveles de tensión en corriente continua (24VDC) son seguros para ambientes húmedos y de contacto humano directo.
También, el sistema incluye supresores de transientes y seccionadores manuales que permiten aislar la energía para labores de mantenimiento sin riesgo.
5. Reducción de costos operativos y Mantenimiento
La implementación de torres móviles de iluminación fotovoltaica elimina gastos por combustible, transporte, almacenamiento y mantenimiento de generadores, además de minimizar las detenciones operativas asociadas a fallas por suministro energético.
Esto se traduce en un retorno de inversión positivo a mediano plazo, con menores costos totales de propiedad.
6. Iluminación industrial de alto rendimiento
Los proyectores LED seleccionados cumplen con la normativa luminotécnica requerida para trabajos nocturnos o de baja visibilidad.
7. Integración con sistemas digitales y Expansibilidad
El sistema contempla la posibilidad de integración futura mediante protocolo Modbus TCP/IP, lo que permite el monitoreo remoto de estado de carga y consumo, la integración con plataformas de gestión de energía y escalabilidad hacia soluciones de microgrid o IoT industrial.
8. Protección del cielo nocturno y los ecosistemas sensibles
Una de las características innovadoras de nuestra torre móvil de iluminación fotovoltaica es su alineación con el Decreto Supremo N°1 del Ministerio del Medio Ambiente.
Este decreto regula la contaminación lumínica en regiones del norte de Chile (II, III y IV), donde se ubican observatorios astronómicos de clase mundial, y exige:
- Reducción de flujo hemisférico superior (FHS).
- Limitación del nivel de deslumbramiento.
- Temperatura de color igual o inferior a 2200 Kelvin.
Al respecto, la torre utiliza proyectores LED DS-01 de 140 W y 2200 K que, además de cumplir con la norma y proteger el cielo nocturno y los ecosistemas sensibles, permite operar en zonas donde otras torres no cumplirían los requisitos.
Esta acción respalda iniciativas de desarrollo sostenible e innovación en temas de iluminación en minería, convirtiéndose en un hito al usar luminarias cálidas y normadas.
9. Diseño seguro
La torre fotovoltaica móvil ha sido diseñada no solo para ser eficiente y autónoma, sino también segura en su operación diaria.
Uno de los elementos destacados del diseño es su poste metálico con freno de seguridad mecánico integrado, que impide el despliegue o descenso accidental del poste durante su operación o mantenimiento.
De esta forma, se eliminan riesgos mecánicos comunes en sistemas abatibles sin retención controlada.
En CKF, somos pioneros en soluciones de iluminación móvil autónoma y astronómicamente responsable, y cada día, reforzamos nuestro compromiso con la prevención de accidentes en entornos exigentes, brindando alternativas robustas y confiables.
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