El diseño óptimo de todo sistema fotovoltaico en corriente directa implica que, con el menor número de páneles y baterías se satisfaga la demanda de energía impuesta por los dispositivos que se quieren alimentar. También podría decirse, a modo complementario, que el diseño de dichos sistemas será mejor en la medida que sus componentes sean de menor tamaño, y quizá de menores capacidades si la aplicación lo permite.
Un parámetro de gran importancia en el diseño de sistemas de alimentación solar es su grado de confiabilidad, es decir, durante qué porción del tiempo en el que el sistema está activo, éste es
capaz de suplir eficazmente los requerimientos de potencia.
Si hablamos de servicios críticos, el grado de confiabilidad requerido debe ser cercano al 100% (es decir, suministrando energía todo el tiempo). Ejemplos de aplicaciones que requieren elevada confiabilidad incluyen servicios médicos, redes de distribución domiciliara, redes de comunicación, entre otros.
En aplicaciones upstream, lo habitual es que haya una serie de equipos de medición y control que automatizan
procesos en campo, en medio de la nada. Ya que se trata de estructuras altamente distribuidas, la disponibilidad de una red confiable de comunicaciones para efectos de supervisión de procesos y mantenimiento remoto es de la mayor importancia. En consecuencia, si los equipos en el sitio remoto no pueden más que alimentarse a través de un sistema de páneles solares, y se necesita que tales equipos estén energizados todo el tiempo, entonces la naturaleza del servicio de alimentación eléctrica es crítica, es decir con un grado de confiabilidad cercano al 100%.
El problema radica en que, en la medida que el sistema de alimentación solar requerido deba ser más confiable, mayor es su costo. En particular, si el grado de confiabilidad que se necesita del sistema está por encima del 95%, su costo se incrementa de manera notoria, ya que va a necesitar, por ejemplo, una mayor capacidad de reserva) es decir una mayor capacidad de las baterías y de su respectivo cargador). Por otro lado, si además es necesario operar en régimen 7×24, la cantidad de días nublados durante el año también afectará la capacidad de generación de energía del sistema, por lo que muy probablemente habría que utilizar páneles solares de mayor potencia (y más costosos).
Para el caso de aplicaciones upstream, el elevado grado de confiabilidad del sistema solar no está en discusión con lo que eso implica en términos de costos. No obstante, es posible compensar en cierta medida esos costos y tener además sistemas de alimentación más compactos si se utilizan equipos de medición y control que consuman el mínimo de potencia posible.
Uno de estos equipos es el ControlEdge RTU de Honeywell, ya que cuenta con uno de los menores consumos de potencia entre los dispositivos de su categoría: un valor típico de 1.9 watts, aún bajo régimen de ejecución del protocolo HART.
Si comparamos con otras RTU del mercado, cuyo consumo típico puede llegar a las 3.8 watts, e incluso 4.9 watts al ejecutarse el protocolo HART, estamos hablando de que ControlEdge RTU de Honeywell consume aproximadamente la mitad de potencia que las demás.
El costo de los sistemas de alimentación solar puede llegar a ser un dolor de cabeza cuando se necesita alimentar equipos con consumos de potencia relativamente elevados, con grados de confiabilidad elevados, y además en campos con una gran cantidad de RTUs por alimentar. En esas circunstancias, ControEdge RTU contribuirá a tener un control confiable, alimentado por sistemas con un elevado grado de disponibilidad a costos más razonables.
Y ahora un bonus track
Nos encontramos en una de las regiones con mayor frecuencia de descargas atmosféricas (rayos) en el mundo. En consecuencia, los equipos eléctricos y electrónicos que se encuentran instalados en campo abierto corren un especial riesgo de daño o destrucción por cuenta de las descargas de rayo que puedan ocurrir, principalmente en las épocas invernales.
Es necesario entonces tomar medidas especiales de protección, que por lo general pasan por la instalación de dispositivos de protección contra sobretensiones. Si bien es cierto es algo necesario, también es una inversión adicional, la cual en especial para el caso de los I/O puede ser elevada.
ControlEdge RTU ya viene preparada para esa contingencia, ya que tanto los I/O como los puertos de comunicación cuentan con protección contra transitorios.
En conclusión, ControlEdge RTU no es solo una unidad de muy bajo consumo de potencia, sino también enfocada a la confiabilidad y a su uso en condiciones extremas.