Design process overview/es

El siguiente diagrama de flujo describe las principales fases del diseño de un sistema FV, incluidas las entradas y salidas primarias que fluyen de una fase a otra. El diseño del sistema implica muchas más consideraciones secundarias que las que se describen en este cuadro, que se tratarán con más detalle en el artículo dedicado a cada una de las nueve fases descritas en el diagrama de flujo.

No existe un enfoque sistemático definitivo para el diseño, por lo que el enfoque delineado por OSSP, que utiliza prácticas comunes y el Código Eléctrico Nacional de los Estados Unidos como una guía aproximada, es solo uno de muchos. El entorno, las necesidades de energía, los componentes disponibles y las regulaciones variarán de un lugar a otro, lo que significa que el proceso que se utiliza para diseñar un sistema FV autónomo tendrá que adaptarse a cada proyecto. En cada paso del proceso de diseño se explorarán factores adicionales que deben tenerse en cuenta al realizar un diseño.

Sin embargo, método del diseño es sumamente importante, ya que es el primer paso en la construcción de un sistema FV que funcionará correctamente y resistirá la prueba del tiempo. Un sistema diseñado incorrectamente, independientemente de qué tan bien esté instalado o de la calidad de los componentes que se utilicen, no funcionará como debería. El punto de partida para cualquier diseño es un análisis de las cargas que el sistema necesitará alimentar y por cuánto tiempo, un análisis del recurso solar a lo largo del año, los parámetros elegidos para la eficiencia de varios componentes del sistema y el diseño elegido y especificaciones del sistema eligido. Deben utilizarse valores conservadores para cada una de estas variables. Jugar con estos números o usar números que no sean conservadores puede resultar en un diseño más pequeño y de menor costo, pero eso no satisfará las necesidades del usuario final y no durará como debería. Determinar los valores apropiados para usar en los cálculos que involucran el recurso solar o el clima puede ser un desafío para muchas ubicaciones, ya que es posible que no haya datos recopilados localmente en los que se pueda confiar. Existen herramientas que utilizan datos calculados globalmente y realizan cálculos para estimar el recurso solar y el clima anual para ubicaciones en todo el mundo, pero no existe una herramienta perfecta. El principio de diseño general que subyace al sistema FV autónomo es diseñar para el peor de los casos con un recurso solar muy bajo y una alta demanda de energía. Los promedios anuales y mensuales a veces pueden ocultar períodos de mal tiempo y recursos solares limitados; por lo tanto, puede ser útil consultar varios recursos que tienen datos diarios o semanales y tener discusiones con personas que viven o trabajen en la región.

Beyond designing for worst-case scenarios, there are a few other universal design principles that should be followed regardless of the project:

• Understand the local context – electrical codes, legislation, local laws, required permits, enforcement – to avoid issues.

• A person seeking out an off-grid system has not likely used an off-grid system beforehand and may not have even used electricity frequently beforehand. Therefore, it is the responsibility of the designer/installer to responsibly guide the person through all steps of the evaluation, design and installation process.

• Perform a methodical evaluation of the power needs, usage expectations and budget limitations that the system users may have. A good design is often a compromise between these different evaluations.

• Use manuals and information directly from manufacturers for each component in the design process.

• Only quality components should be used as the savings from using low-quality components rapidly evaporates if there is a failure in a remote location. Quality is not synonymous with cost, there are many options in the market that are a good balance between the two factors.

OSSP offers both a detailed design process and a simplified design process that have the shared goal of making small-scale off-grid PV system design as accessible as possible, but each has a different approach.

Detailed design process

The goal of the detailed approach is to create an approach to design that is functional for as many different applications and geographic locations as possible. The only way to achieve this is by providing significant amounts of information to anyone using this process and requiring them to perform calculations and make design decisions. This result is that this approach is necessarily complex, time consuming, and demands a lot from a system designer.

Simplified design process

The simplified approach recognizes that the detailed design process may be too complex for certain individuals or applications. The goal of the simplified approach is therefore to try to create an approach that is as accessible to as wide of an audience as possible by providing a design tool. The only way to create a simplified design process is to make certain assumptions about the potential system and to impose certain design constraints. The inevitable result of making assumptions and simplifying a process is that there are some potential projects that will be excluded from the process and will require a more detailed design process, for example:

• Special applications that require additional considerations like medical facilities or agricultural applications.

• High seasonal variability in system usage or solar resource.

• The presence of a generator.