Theses and Dissertations

Date of Award

12-1-2025

Document Type

Thesis

Degree Name

Master of Science in Engineering (MSE)

Department

Electrical Engineering

First Advisor

Alexander Domijan

Second Advisor

Rogelio Soto

Third Advisor

Maysam Pournik

Abstract

Since 2017, the Industrial Training and Assessment Center (ITAC) at UTRGV has included photovoltaic (PV) system evaluations in its industrial energy assessments. A review of these reports showed inconsistencies in PV system design, including variations in sizing methods, performance assumptions, and application of NEC requirements. To address these issues, this thesis develops a standardized and NEC-compliant methodology for designing PV systems, incorporating demand-based sizing, solar-geometry principles, and electrical calculations guided by NEC Articles 690 and 705.

This thesis focuses on demand-based PV system sizing and incorporates NEC-guided electrical design to ensure technical compliance and safety. System performance is evaluated using two modeling tools developed by the National Renewable Energy Laboratory: The System Advisor Model (SAM) and PVWatts.

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Desde 2017, el Centro de Capacitación y Evaluación Industrial (ITAC) en UTRGV ha incluido evaluaciones de sistemas fotovoltaicos (PV) en sus evaluaciones energéticas industriales. Una revisión de estos informes mostró inconsistencias en el diseño de sistemas fotovoltaicos, incluyendo variaciones en los métodos de dimensionamiento, supuestos de rendimiento y aplicación de los requisitos del NEC. Para abordar estos problemas, esta tesis desarrolla una metodología estandarizada y conforme al NEC para el diseño de sistemas fotovoltaicos, incorporando dimensionamiento basado en la demanda, principios de geometría solar y cálculos eléctricos guiados por los Artículos 690 y 705 del NEC. Esta tesis se centra en el dimensionamiento de sistemas fotovoltaicos basado en la demanda e incorpora un diseño eléctrico guiado por el NEC para garantizar el cumplimiento técnico y la seguridad. El rendimiento del sistema se evalúa utilizando dos herramientas de modelado desarrolladas por el Laboratorio Nacional de Energía Renovable: el Sistema de Asesoramiento de Modelos (SAM) y PVWatts.

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