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.

En este sitio web hay dos enfoques diferentes para el diseño de sistemas: un proceso simplificado y uno detallado. Ambos tienen el objetivo común de hacer que el diseño de sistemas FV autónomos a pequeña escala sea lo más accesible posible, pero tienen diferentes usos previstos.

Proceso de diseño detallado

El objetivo del enfoque detallado es crear un enfoque de diseño que sea funcional para tantas aplicaciones y ubicaciones geográficas diferentes como sea posible. La única forma de lograrlo es proporcionando cantidades toda la información que una persona pueda necesitar y permitir que haga cálculos y tome decisiones de diseño. El resultado es que este enfoque es necesariamente complejo, requiere mucho tiempo y exige mucho de un diseñador de sistemas.

Proceso de diseño simplificado

El enfoque simplificado reconoce que el proceso de diseño detallado puede ser demasiado complejo para determinadas personas o aplicaciones. Por lo tanto, el objetivo del enfoque simplificado es intentar crear un enfoque que sea lo más accesible posible para una audiencia lo más amplia posible al proporcionar una herramienta de diseño. La única forma de crear un proceso de diseño simplificado es hacer ciertas suposiciones sobre el sistema potencial e imponer ciertas restricciones de diseño. El resultado inevitable de hacer suposiciones y simplificar un proceso es que hay algunos proyectos potenciales que serán excluidos del proceso y requerirán un proceso de diseño más detallado, por ejemplo:

• Aplicaciones especiales que requieren consideraciones adicionales como instalaciones médicas o aplicaciones agrícolas.

• Alta variabilidad estacional en el uso del sistema o recurso solar.

• La presencia de un generador.