Análisis de cargas

El análsis de cargas implica la recopilación de información sobre las cargas que servirá como base para el resto del proceso de diseño del sistema. Las clasificaciones de energía y las estimaciones de uso para las cargas necesarias y potenciales se reúnen en unas tablas: una para corriente continua y otra para corriente alterna. Es importante sobrestimar el uso para garantizar que el sistema tenga una capacidad adecuada. Puede ser necesario realizar una estimación de este tipo para cada mes del año si las cargas, el uso estimado o el recurso solare varía con frecuencia a lo largo del año. Este proceso se trata en Comparación de cargas y recurso solar y los valores que resultan de este proceso deben usarse para diseñar el sistema. En las tablas siguientes, el uso se estima semanalmente. Este proceso funciona bien para cargas que se usan todos los días o grandes cargas que solo se usan ocasionalmente, pero es necesario tener cuidado en dos casos:

1. Con cargas que se utilizan durante varios días consecutivos durante la semana. Si una carga se utiliza durante los 5 días hábiles de la semana, debe tratarse como si estuviera funcionando los 7 días de la semana, ya que eliminar 2 días a la semana reducirá el requerimiento promedio de energía, pero en realidad el sistema deberá generar y almacenar el requerimiento total de energía la mayoría de los días.

1. Con sistemas que se usa intensivamente solo 1 o 2 días a la semana. Si ingresa 1 o 2 días para todas las cargas, se obtendrá un sistema con una fuente FV y un sistema de almacenamiento de energía de una capacidad insuficiente. En este caso, se recomienda que los días de uso se establezcan en 4 o 5 días.

Al diseñar cualquier sistema, casi siempre es necesario explorar varios diseños diferentes con diferentes cargas y patrones de uso para llegar al mejor equilibrio entre costo y presupuesto.

Consideraciones adicionales

• Se debe documentar la marca, el modelo y la potencia nominal de cualquier carga que ya está en el sitio. Las fotos son muy útiles.

• Si el diseño del sistema va a incorporar cargas que aún no se han comprado, se debe brindar orientación sobre el valor y la importancia de la compra de Cargas energéticamente eficientes.

• Este proceso puede resultar complicado en lugares que actualmente no tienen electricidad o que tienen usuarios que no tienen experiencia previa con la electricidad. En estos casos, existe una tendencia a sobreestimar y subestimar el uso de aparatos según el individuo. El resultado es que la persona que realiza el análisis de cargas y el diseñador del sistema tienen que asumir la responsabilidad de proporcionar orientación y estimaciones precisas.

• Los proyectos potenciales que actualmente no tienen un sistema eléctrico también requerirán un análisis adicional y trabajo adicional para garantizar que el edificio tenga enchufes adecuados para y iluminación para el uso previsto de cada habitación.

Análisis de cargas de CC

Typical direct current loads include lights, cell phones, radios, and DC refrigerators. If a system incorporates an inverter, it is important that its idle consumption is included in the DC load evaluation.

Step 1: Fill out DC load chart

						April - September			October - March
#	Load	Quantity	Watts	Total watts	Duty cycle	Hours per day	Days per week	Average daily DC watt-hours	Hours per day	Days per week	Average daily DC watt-hours
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• Load: The make and model or type of load.
• Quantity: The number of the particular load.
• Watts: The power rating in watts of the load.
• Total watts = Quantity × Watts
• Duty cycle = Rated or estimated duty cycle for the load. If the load has no duty cycle a value of 1 should be used. A load with a duty cycle of 20% would be inputted as .2
• Hours per day: The maximum number of hours the load(s) will be operated per day. If the load has a duty cycle 24 hours should be used.
• Days per week: The maximum number of days the load(s) will be operated per week.
• Average daily DC watt-hours = Total watts × Duty cycle × Hours per day × Days per week ÷ 7 days

Step 2: Determine DC energy demand

Total average daily DC watt-hours (April - September)	= sum of Average daily DC watt-hours for all loads for April - September

Total average daily DC watt-hours (October - March)	= sum of Average daily DC watt-hours for all loads for October - March

AC load evaluation

There are additional considerations that go into performing an AC load analysis because this analysis is used for inverter sizing and selection, as well as Special:MyLanguage/PV source and charge controller sizing and selection and Energy storage sizing and selection. This chart therefore takes into account several other important factors:

• Inverter efficiency
• Surge loads
• Power factor

Step 1: Inverter efficiency

The efficiency rating varies between different inverters. The manufacturers typically give a peak efficiency value that is above 90% (.9), it is recommended that a more conservative value like .8 or .85 be used.

Inverter efficiency	.85

Step 2: Fill out AC load chart

										April - October			March - September
#	Load	Quantity	Watts	Total watts	Duty cycle	Surge factor	Surge watts	Power factor	Volt-amperes (VA)	Hours per day	Days per week	Average daily AC watt-hours	Hours per day	Days per week	Average daily AC watt-hours
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• Load: The make and model or type of load.
• Quantity: The number of the particular load.
• Watts: The power rating in watts for the load.
• Total watts = Quantity × watts
• Duty cycle = Rated or estimated duty cycle for the load. If the load has no duty cycle a value of 1 should be used. A load with a duty cycle of 20% would be inputted as .2
• Surge factor = Rated or estimated duty cycle for the load. Common values are between 3-5. If the load does not have a surge requirement a value of 0 should be used.
• Power factor = Rated or estimated power factor for the load.
• Volt-amperes (VA) = Total watts ÷ Power factor
• Hours per day: The maximum number of hours the load(s) will be operated per day. If the load has a duty cycle 24 hours should be used.
• Days per week: The maximum number of days the load(s) will be operated per week.
• Average daily AC watt-hours = Total watts × Duty cycle ÷ Inverter efficiency (Step 1) × Hours per day × Days per week ÷ 7 days

Step 3: Deteremine AC energy demand

Total average daily AC watt-hours (April - September)	= sum of Average daily AC watt-hours for all loads for April - September

Total average daily AC watt-hours (October - March)	= sum of Average daily AC watt-hours for all loads for October - March

Step 4: Determine AC power demand

Total VA	= sum of volt-amperes (VA)

Total VA with surge watts	= sum of Surge watts for all loads + Total VA

Total average daily energy demand

The total energy demand for the system is the added Average daily DC-watt hours and Average daily AC watt-hours for each time period.

Average daily watt-hours required (April - September)	= Total average daily DC watt-hours (April - October) + Total average daily AC watt-hours (April - September)

Average daily watt-hours required (April - September)	= Total average daily DC watt-hours (October - March) + Total average daily AC watt-hours (October - March)