Resumen del proceso de diseño

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 consultar personas que viven o trabajen en la región.

Más allá de diseñar para los peores escenarios, existen algunos otros principios de diseño universal que deben seguirse independientemente del proyecto:

• Comprenda el contexto local (códigos eléctricos, legislación, leyes locales, permisos requeridos, fiscalización) para evitar problemas.

• Es probable que una persona que quiera un sistema autónomo no haya usado un sistema de este tipo de antemano y es posible que ni siquiera haya usado electricidad con frecuencia de antemano. Por lo tanto, es responsabilidad del diseñador y instalador guiar responsablemente a la persona durante todos los pasos del proceso de evaluación, diseño e instalación.

• Realizar una análisis metódica de las necesidades de energía, las expectativas de uso y las limitaciones presupuestarias que puedan tener los usuarios del sistema. Un buen diseño es un compromiso entre estas diferentes factores.

• Utilice manuales e información directamente de los fabricantes para cada componente en el proceso de diseño.

• Solo se deben usar componentes de calidad, ya que los ahorros derivados del uso de componentes de baja calidad se evaporan rápidamente si hay una falla en una ubicación remota. Calidad no es sinónimo de costo, hay muchas opciones en el mercado que tienen un buen equilibrio entre los dos factores.

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.