Để thiết kế một hệ solar, chúng ta lần lượt thưc hiện các bước sau: 1. Tính tổng lượng tiêu thụ dien mat troi của toàn bộ cả các thiết bị mà hệ thống solar phải cung cấp. Tính tổng số Watt-hour dùng mỗi ngày của từng thiết bị. Cộng toàn bộ cả lại chúng ta có tổng số Watt-hour toàn tải dùng mỗi ngày. 2. Tính số Watt-hour các tấm pin mặt trời phải cung ứng cho toàn tải mỗi ngày. Do tổn hao trong hệ thống, số Watt-hour của tấm pin trời cung cấp phải cao hơn tổng số Watt-hour của toàn tải. Số Watt-hour các tấm pin mặt trời (PV modules) = 1.3 x tổng số Watt-hour toàn tải sử dụng 3. Tính toán thù kích cở tấm pin mặt trời cần dùng Để tính toán kích cở các tấm pin mặt trời cần sử dụng, ta phải tính Watt-peak (Wp) cần có của tấm pin mặt trời. Lượng Wp mà pin mặt trời tạo ra lại tùy thuộc vào khí hậu của từng vùng trên trái đất. Cùng 1 tấm pin mặt trời nhưng đặt ở nơi này thì mức độ hấp thu năng lượng sẽ khác với khi đặt nó nơi khác. Để thiết kế chính xác, người ta phải khảo sát từng vùng và đưa ra một hệ số gọi là "panel generation factor", tạm dịch là hệ số phát điện của pin mặt trời. Hệ số "panel generation factor" này là tích số của hiệu suất hấp thu (collection efficiency) và độ bức xạ năng lượng mặt trời (solar radiation) trong các tháng ít nắng của vùng, chức vụ tính của nó là (kWh/m2/ngày). Mức hấp thu năng lượng mặt trời tại Việt Nam là khoảng 4.58 kWh/m2/ngày cho nên lấy tổng số Watt-hour các tấm pin mặt trời chia cho 4.58 ta sẽ có tổng số Wp của tấm pin mặt trời. Mỗi PV mà ta sử dụng đều có thông số Wp của nó, lấy tổng số Wp cần có của tấm pin mặt trời chia cho thông số Wp của nó ta sẽ có được số lượng tấm pin mặt trời cần dùng. Kết quả trên chỉ cho ta biết số lượng tối thiểu số lượng tấm pin mặt trời cần dùng. Càng có nhiều pin mặt trời, hệ thống sẽ làm việc tốt hơn, tuổi thọ của battery sẽ cao hơn. Nếu có ít pin mặt trời, hệ thống sẽ thiếu điện trong những ngày râm mát, rút cạn kiệt battery và như vậy sẽ làm battery giảm tuổi thọ. Nếu xây dừng nhiều pin mặt trời thì làm giá thành hệ thống cao, vượt quá ngân sách cho phép, thỉnh thoảng không cần thiết. Thiết kế bao nhiêu pin mặt trời lại còn tùy thuộc vào độ dự phòng của hệ thống. Thí dụ một hệ solar có độ dự phòng 4 ngày, ( gọi là autonomy day, là những ngày không có nắng cho pin mặt trời sản sinh điện), thì bắt buộc lượng battery phải tăng hơn và kéo theo phải tăng số lượng pin mặt trời. Rồi vấn đề sử dụng pin loại nào là tối ưu, là thích hợp vì mỗi vùng địa lý đều có thời tiết khác nhau. Tất cả đòi hỏi xây dừng phải do các chuyên gia có kinh nghiệm xây dừng nhiều năm cho các hệ solar trong vùng. 4. Tính toán thù bộ inverter Đối với hệ solar stand-alone, bộ inverter phải đủ lớn để có thể đáp ứng được khi toàn bộ cả tải đều bật lên, như vậy nó phải có công suất bằng 125% công suất tải. Nếu tải là motor thì phải tính tân oán thêm công suất đặt đáp ứng thời gian khởi động của motor. Chọn inverter có điện áp vào danh định ăn nhập với điện áp danh định của battery. Đối với hệ solar kết nối vào lưới điện, ta không cần battery, điện áp vào danh định của inverter phải ăn nhập với điện áp danh của hệ pin mặt trời. 5. Tính toán thù battery Battery dùng cho hệ solar là loại deep-cycle. Loại này cho phép xả đến mức bình rất thấp và cho phép nạp đầy nhanh. Loại này có khả năng nạp xả rất nhiều lần ( có nhiều cycle) mà không bị hỏng bên trong, do vậy khá bền, tuổi thọ cao. Số lượng battery cần dùng cho hệ solar là số lượng battery đủ cung cấp điện cho những ngày dự phòng (autonomy day) khi các tấm pin mặt trời không sản sinh ra điện được. Ta tính dung lượng battery như sau: - Hiệu suất của battery chỉ khoảng 85% cho nên chia số Wh của tải tiêu thụ với 0.85 ta có Wh của battery - Với mức deep of discharge DOD (mức xả sâu) là 0.6, ta chia số Wh của battery cho 0.6 sẽ có dung lượng battery Kết quả trên cho ta biết dung lượng battery tối thiểu cho hệ solar không có dự phòng. Khi hệ solar có số ngày dự phòng (autonomy day) ta phải nhân dung lượng battery cho số autonomy-day để có số lượng battery cần cho hệ thống. 6. Thiết kế solar thân phụrge controller Solar phụ thânrge controller có điện thế vào ăn nhập với điện thế của pin nang luong mat troi và điện thế ra tương ứng với điện thế của battery. Vì solar phụ thânrge controller có nhiều loại cho nên bạn cần chọn loại solar charge controller nào phù hợp với hệ solar của bạn. Đối với các hệ pin mặt trời lớn, nó được thiết kế thành nhiều dãy song song và mỗi dãy sẽ do một solar phụ thânrge controller phụ trách. Công suất của solar phụ thânrge controller phải đủ lớn đặt nhận điện năng từ PV và đủ công suất đặt nạp battery. Thông thường ta chọn Solar charge controller có dòng Imax = 1.3 x dòng ngắn mạch của PV
