Pliego de Condiciones Tecnicas Instalaciones Fotovoltaicas Aisladas Red(2)

8/9/2019 Pliego de Condiciones Tecnicas Instalaciones Fotovoltaicas Aisladas Red(2)

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Instalaciones de

Energa Solar Fotovoltaica

Pliego de Condiciones Tcnicas de

Instalaciones Aisladas de Red

PCT-A Rev.-octubre 2002


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ndice

1 Objeto

2 Generalidades

3 Definiciones3.1 Radiacin solar . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8

3.2 Generadores fotovoltaicos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8

3.3 Acumuladores de plomo-cido . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9

3.4 Reguladores de carga . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10

3.5 Inversores . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 103.6 Cargas de consumo . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11

4 Diseo

4.1 Orientacin, inclinacin y sombras . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11

4.2 Dimensionado del sistema . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12

4.3 Sistema de monitorizacin . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12

5 Componentes y materiales

5.1 Generalidades . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 135.2 Generadores fotovoltaicos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13

5.3 Estructura de soporte . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14

5.4 Acumuladores de plomo-cido . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15

5.5 Reguladores de carga . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16

5.6 Inversores . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17

5.7 Cargas de consumo . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18

5.8 Cableado . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20

5.9 Protecciones y puesta a tierra . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20

6 Recepcin y pruebas

7 Requerimientos tcnicos del contrato de mantenimiento

7.1 Generalidades . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21

7.2 Programa de mantenimiento . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22

7.3 Garantas . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23

Anexo I: Dimensionado del sistema fotovoltaico

Anexo II: Documentacin que se debe incluir en las Memorias


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Antecedentes

Esta documentacin ha sido elaborada por el Departamento de Energa Solardel IDAE, con la colaboracin del Instituto de Energa Solar de la Universidad

Politcnica de Madrid y del Laboratorio de Energa Solar Fotovoltaica delDepartamento de Energas Renovables del CIEMAT.

Su finalidad es establecer las condiciones tcnicas que deben tomarse enconsideracin en la Convocatoria de Ayudas para la promocin de instalacionesde energa solar fotovoltaica en el mbito del Plan de Fomento de las Energas

Renovables, correspondiente a 2002.


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1 Objeto

1.1 Fijar las condiciones tcnicas mnimas que deben cumplir las instalaciones fotovoltaicas aisladasde la red, que por sus caractersticas estn comprendidas en el apartado segundo de este Pliego.Pretende servir de gua para instaladores y fabricantes de equipos, definiendo las especificacio-nes mnimas que debe cumplir una instalacin para asegurar su calidad, en beneficio del usuarioy del propio desarrollo de esta tecnologa.

1.2 Se valorar la calidad final de la instalacin por el servicio de energa elctrica proporcionado(eficiencia energtica, correcto dimensionado, etc.) y por su integracin en el entorno.

1.3 El mbito de aplicacin de este Pliego de Condiciones Tcnicas (en lo que sigue, PCT) se aplicaa todos los sistemas mecnicos, elctricos y electrnicos que forman parte de las instalaciones.

1.4 En determinados supuestos del proyecto se podrn adoptar, por la propia naturaleza del mismo

o del desarrollo tecnolgico, soluciones diferentes a las exigidas en este PCT, siempre que quedesuficientemente justificada su necesidad y que no impliquen una disminucin de las exigenciasmnimas de calidad especificadas en el mismo.

1.5 Este PCT est asociado a las lneas de ayuda para la promocin de instalaciones de energa solarfotovoltaica en el mbito del Plan de Fomento de Energas Renovables. Determinados apartadoshacen referencia a su inclusin en la Memoria de Solicitud, o en la Memoria de Diseo oProyecto que se presentar previamente a la verificacin tcnica.

2 Generalidades

2.1 Este Pliego es de aplicacin, en su integridad, a todas las instalaciones solares fotovoltaicasaisladas de la red destinadas a:

Electrificacin de viviendas y edificios

Alumbrado pblico

Aplicaciones agropecuarias

Bombeo y tratamiento de agua

Aplicaciones mixtas con otras renovables

2.2 Podrn optar a esta convocatoria otras aplicaciones especiales, distintas a las del apartado 2.1,no sujetas a las condiciones tcnicas de este PCT, siempre y cuando se aseguren unos requisitosde calidad, seguridad y durabilidad equivalentes. Tanto en la Memoria de Solicitud como en laMemoria de Diseo o proyecto se incluirn las caractersticas de estas aplicaciones, reservndoseel IDAE su aceptacin.

2.3 En todo caso es de aplicacin toda la normativa que afecte a instalaciones solares fotovoltaicas:

2.3.1 Decreto 2413/1973, de 20 de septiembre, por el que se aprueba el Reglamento Electrotcnicode Baja Tensin.


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2.3.2 Normas Bsicas de la Edificacin (NBE), cuando sea aplicable.

2.3.3 Directivas Europeas de seguridad y compatibilidad electromagntica.

3 Definiciones

3.1 Radiacin solar

3.1.1 Radiacin solar

Energa procedente del Sol en forma de ondas electromagnticas.

3.1.2 Irradiancia

Densidad de potencia incidente en una superficie o la energa incidente en una superficie porunidad de tiempo y unidad de superficie. Se mide en kW/m2.

3.1.3 IrradiacinEnerga incidente en una superficie por unidad de superficie y a lo largo de un cierto perodode tiempo. Se mide en kWh/m2.

3.1.4 Ao Meteorolgico Tpico de un lugar(AMT)

Conjunto de valores de la irradiacin horaria correspondientes a un ao hipottico que seconstruye eligiendo, para cada mes, un mes de un ao real cuyo valor medio mensual de lairradiacin global diaria horizontal coincida con el correspondiente a todos los aos obtenidosde la base de datos.

3.2 Generadores fotovoltaicos

3.2.1 Clula solar o fotovoltaica

Dispositivo que transforma la energa solar en energa elctrica.

3.2.2 Clula de tecnologa equivalente (CTE)

Clula solar cuya tecnologa de fabricacin y encapsulado es idntica a la de los mdulosfotovoltaicos que forman el generador fotovoltaico.

3.2.3 Mdulo fotovoltaico

Conjunto de clulas solares interconectadas entre s y encapsuladas entre materiales que lasprotegen de los efectos de la intemperie.

3.2.4 Rama fotovoltaica

Subconjunto de mdulos fotovoltaicos interconectados, en serie o en asociaciones serie-paralelo,con voltaje igual a la tensin nominal del generador.

3.2.5 Generador fotovoltaico

Asociacin en paralelo de ramas fotovoltaicas.


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3.2.6 Condiciones Estndar de Medida (CEM)

Condiciones de irradiancia y temperatura en la clula solar, utilizadas como referencia paracaracterizar clulas, mdulos y generadores fotovoltaicos y definidas del modo siguiente:

Irradiancia (GSTC): 1000 W/m2

Distribucin espectral: AM 1,5 G Incidencia normal

Temperatura de clula: 25C

3.2.7 Potencia mxima del generador (potencia pico)

Potencia mxima que puede entregar el mdulo en las CEM.

3.2.8 TONC

Temperatura de operacin nominal de la clula, definida como la temperatura que alcanzan lasclulas solares cuando se somete al mdulo a una irradiancia de 800 W/m2 con distribucin

espectral AM 1,5 G, la temperatura ambiente es de 20C y la velocidad del viento de 1 m/s.

3.3 Acumuladores de plomo-cido

3.3.1 Acumulador

Asociacin elctrica de bateras.

3.3.2 Batera

Fuente de tensin continua formada por un conjunto de vasos electroqumicos interconectados.

3.3.3 Autodescarga

Prdida de carga de la batera cuando sta permanece en circuito abierto. Habitualmente seexpresa como porcentaje de la capacidad nominal, medida durante un mes, y a una temperaturade 20C.

3.3.4 Capacidad nominal: C20 (Ah)

Cantidad de carga que es posible extraer de una batera en 20 horas, medida a una temperaturade 20C, hasta que la tensin entre sus terminales llegue a 1,8 V/vaso. Para otros regmenesde descarga se pueden usar las siguientes relaciones empricas: C100/C201,25, C40/C201,14,C20/C101,17.

3.3.5 Capacidad tilCapacidad disponible o utilizable de la batera. Se define como el producto de la capacidadnominal y la profundidad mxima de descarga permitida,PDmax.

3.3.6 Estado de carga

Cociente entre la capacidad residual de una batera, en general parcialmente descargada, y sucapacidad nominal.

3.3.7 Profundidad de descarga (PD)

Cociente entre la carga extrada de una batera y su capacidad nominal. Se expresahabitualmente en %.


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3.3.8 Rgimen de carga (o descarga)

Parmetro que relaciona la capacidad nominal de la batera y el valor de la corriente a la cualse realiza la carga (o la descarga). Se expresa normalmente en horas, y se representa como unsubndice en el smbolo de la capacidad y de la corriente a la cul se realiza la carga (o ladescarga). Por ejemplo, si una batera de 100 Ah se descarga en 20 horas a una corriente de

5 A, se dice que el rgimen de descarga es 20 horas (C20 =100 Ah) y la corriente se expresacomoI20 =5 A.

3.3.9 Vaso

Elemento o celda electroqumica bsica que forma parte de la batera, y cuya tensin nominales aproximadamente 2 V.

3.4 Reguladores de carga

3.4.1 Regulador de carga

Dispositivo encargado de proteger a la batera frente a sobrecargas y sobredescargas. Elregulador podr no incluir alguna de estas funciones si existe otro componente del sistemaencargado de realizarlas.

3.4.2 Voltaje de desconexin de las cargas de consumo

Voltaje de la batera por debajo del cual se interrumpe el suministro de electricidad a las cargasde consumo.

3.4.3 Voltaje final de carga

Voltaje de la batera por encima del cual se interrumpe la conexin entre el generador

fotovoltaico y la batera, o reduce gradualmente la corriente media entregada por el generadorfotovoltaico.

3.5 Inversores

3.5.1 Inversor

Convertidor de corriente continua en corriente alterna.

3.5.2 VRMS

Valor eficaz de la tensin alterna de salida.

3.5.3 Potencia nominal(VA)

Potencia especificada por el fabricante, y que el inversor es capaz de entregar de formacontinua.

3.5.4 Capacidad de sobrecarga

Capacidad del inversor para entregar mayor potencia que la nominal durante ciertos intervalosde tiempo.


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3.5.5 Rendimiento del inversor

Relacin entre la potencia de salida y la potencia de entrada del inversor. Depende de lapotencia y de la temperatura de operacin.

3.5.6 Factor de potencia

Cociente entre la potencia activa (W) y la potencia aparente (VA) a la salida del inversor.

3.5.7 Distorsin armnica total: THD (%)

Parmetro utilizado para indicar el contenido armnico de la onda de tensin de salida. Sedefine como:

THD (%) =100n

n

n

V

V

2

2

1

=

=

donde V1 es el armnico fundamental y Vn el armnico ensimo.

3.6 Cargas de consumo

3.6.1 Lmpara fluorescente de corriente continua

Conjunto formado por un balastro y un tubo fluorescente.

4 Diseo

4.1 Orientacin, inclinacin y sombras

4.1.1 Las prdidas de radiacin causadas por una orientacin e inclinacin del generador distintasa las ptimas, y por sombreado, en el perodo de diseo, no sern superiores a los valoresespecificados en la tabla I.

Tabla I

Prdidas de radiacindel generador

Valor mximo permitido(%)

Inclinacin y orientacin 20Sombras 10Combinacin de ambas 20

4.1.2 El clculo de las prdidas de radiacin causadas por una inclinacin y orientacin delgenerador distintas a las ptimas se har de acuerdo al apartado 3.2 del anexo I.

4.1.3 En aquellos casos en los que, por razones justificadas, no se verifiquen las condiciones delapartado 4.1.1, se evaluarn las prdidas totales de radiacin, incluyndose el clculo en laMemoria de Solicitud.


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4.2 Dimensionado del sistema

4.2.1 Independientemente del mtodo de dimensionado utilizado por el instalador, debern realizarselos clculos mnimos justificativos que se especifican en este PCT.

4.2.2 Se realizar una estimacin del consumo de energa de acuerdo con el primer apartado del

anexo I.

4.2.3 Se determinar el rendimiento energtico de la instalacin y el generador mnimo requerido(Pmp, min) para cubrir las necesidades de consumo segn lo estipulado en el anexo I, apartado 3.4.

4.2.4 El instalador podr elegir el tamao del generador y del acumulador en funcin de lasnecesidades de autonoma del sistema, de la probabilidad de prdida de carga requerida y decualquier otro factor que quiera considerar. El tamao del generador ser, como mximo, un20% superior alPmp, min calculado en 4.2.3. En aplicaciones especiales en las que se requieran

probabilidades de prdidas de carga muy pequeas podr aumentarse el tamao del generador,justificando la necesidad y el tamao en la Memoria de Solicitud.

4.2.5 Como norma general, la autonoma mnima de sistemas con acumulador ser de 3 das. Secalcular la autonoma del sistema para el acumulador elegido (conforme a la expresin delapartado 3.5 del anexo I). En aplicaciones especiales, instalaciones mixtas elico-fotovoltaicas,instalaciones con cargador de bateras o grupo electrgeno de apoyo, etc. que no cumplan esterequisito se justificar adecuadamente.

4.2.6 Como criterio general, se valorar especialmente el aprovechamiento energtico de laradiacin solar.

4.3 Sistema de monitorizacin4.3.1 El sistema de monitorizacin, cuando se instale de acuerdo a la convocatoria, proporcionar

medidas, como mnimo, de las siguientes variables:

Tensin y corriente CC del generador.

Potencia CC consumida, incluyendo el inversor como carga CC.

Potencia CA consumida si la hubiere, salvo para instalaciones cuya aplicacin esexclusivamente el bombeo de agua.

Contador volumtrico de agua para instalaciones de bombeo.

Radiacin solar en el plano de los mdulos medida con un mdulo o una clula de

tecnologa equivalente. Temperatura ambiente en la sombra.

4.3.2 Los datos se presentarn en forma de medias horarias. Los tiempos de adquisicin, la precisinde las medidas y el formato de presentacin de las mismas se har conforme al documento delJRC-Ispra Guidelines for the Assessment of Photovoltaic Plants Document A, Report EUR16338 EN.


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5 Componentes y materiales

5.1 Generalidades

5.1.1 Todas las instalaciones debern cumplir con las exigencias de protecciones y seguridad de laspersonas, y entre ellas las dispuestas en el Reglamento Electrotcnico de Baja Tensin olegislacin posterior vigente.

5.1.2 Como principio general, se tiene que asegurar, como mnimo, un grado de aislamiento elctricode tipo bsico (clase I) para equipos y materiales.

5.1.3 Se incluirn todos los elementos necesarios de seguridad para proteger a las personas frentea contactos directos e indirectos, especialmente en instalaciones con tensiones de operacinsuperiores a 50 VRMS o 120 VCC. Se recomienda la utilizacin de equipos y materiales deaislamiento elctrico de clase II.

5.1.4 Se incluirn todas las protecciones necesarias para proteger a la instalacin frente acortocircuitos, sobrecargas y sobretensiones.

5.1.5 Los materiales situados en intemperie se protegern contra los agentes ambientales, enparticular contra el efecto de la radiacin solar y la humedad. Todos los equipos expuestos ala intemperie tendrn un grado mnimo de proteccin IP65, y los de interior, IP20.

5.1.6 Los equipos electrnicos de la instalacin cumplirn con las directivas comunitarias deSeguridad Elctrica y Compatibilidad Electromagntica (ambas podrn ser certificadas por elfabricante).

5.1.7 Se incluir en la Memoria de Solicitud toda la informacin requerida en el anexo II.

5.1.8 En la Memoria de Diseo o Proyecto se incluir toda la informacin del apartado 5.1.7,resaltando los cambios que hubieran podido producirse y el motivo de los mismos. En laMemoria de Diseo o Proyecto tambin se incluirn las especificaciones tcnicas, proporciona-das por el fabricante, de todos los elementos de la instalacin.

5.1.9 Por motivos de seguridad y operacin de los equipos, los indicadores, etiquetas, etc. de losmismos estarn en alguna de las lenguas espaolas oficiales del lugar donde se sita lainstalacin.

5.2 Generadores fotovoltaicos5.2.1 Todos los mdulos debern satisfacer las especificaciones UNE-EN 61215 para mdulos de

silicio cristalino, o UNE-EN 61646 para mdulos fotovoltaicos de capa delgada, as como estarcualificados por algn laboratorio reconocido, por ejemplo, Laboratorio de Energa SolarFotovoltaica del Departamento de Energas Renovables del CIEMAT, Joint Research CentreIspra, etc. Este requisito se acreditar mediante la presentacin del certificado oficialcorrespondiente.

5.2.2 El mdulo llevar de forma claramente visible e indeleble el modelo, nombre o logotipo delfabricante, y el nmero de serie, trazable a la fecha de fabricacin, que permita su identifica-cin individual.


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5.2.3 Se utilizarn mdulos que se ajusten a las caractersticas tcnicas descritas a continuacin. Encaso de variaciones respecto de estas caractersticas, con carcter excepcional, deber

presentarse en la Memoria de Solicitud justificacin de su utilizacin y deber ser aprobadapor el IDAE.

5.2.3.1 Los mdulos debern llevar los diodos de derivacin para evitar las posibles averas de las

clulas y sus circuitos por sombreados parciales, y tendrn un grado de proteccin IP65.

5.2.3.2 Los marcos laterales, si existen, sern de aluminio o acero inoxidable.

5.2.3.3 Para que un mdulo resulte aceptable, su potencia mxima y corriente de cortocircuito reales,referidas a condiciones estndar debern estar comprendidas en el margen del 10% de loscorrespondientes valores nominales de catlogo.

5.2.3.4 Ser rechazado cualquier mdulo que presente defectos de fabricacin como roturas omanchas en cualquiera de sus elementos as como falta de alineacin en las clulas o

burbujas en el encapsulante.

5.2.4 Cuando las tensiones nominales en continua sean superiores a 48 V, la estructura del generadory los marcos metlicos de los mdulos estarn conectados a una toma de tierra, que ser lamisma que la del resto de la instalacin.

5.2.5 Se instalarn los elementos necesarios para la desconexin, de forma independiente y enambos terminales, de cada una de las ramas del generador.

5.2.6 En aquellos casos en que se utilicen mdulos no cualificados, deber justificarse debidamentey aportar documentacin sobre las pruebas y ensayos a los que han sido sometidos. Encualquier caso, todo producto que no cumpla alguna de las especificaciones anteriores deber

contar con la aprobacin expresa del IDAE. En todos los casos han de cumplirse las normasvigentes de obligado cumplimiento.

5.3 Estructura de soporte

5.3.1 Se dispondrn las estructuras soporte necesarias para montar los mdulos y se incluirn todoslos accesorios que se precisen.

5.3.2 La estructura de soporte y el sistema de fijacin de mdulos permitirn las necesariasdilataciones trmicas sin transmitir cargas que puedan afectar a la integridad de los mdulos,siguiendo las normas del fabricante.

5.3.3 La estructura soporte de los mdulos ha de resistir, con los mdulos instalados, las sobrecargas delviento y nieve, de acuerdo con lo indicado en la Normativa Bsica de la Edificacin NBE-AE-88.

5.3.4 El diseo de la estructura se realizar para la orientacin y el ngulo de inclinacinespecificado para el generador fotovoltaico, teniendo en cuenta la facilidad de montaje ydesmontaje, y la posible necesidad de sustituciones de elementos.

5.3.5 La estructura se proteger superficialmente contra la accin de los agentes ambientales. Larealizacin de taladros en la estructura se llevar a cabo antes de proceder, en su caso, algalvanizado o proteccin de la misma.


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5.3.6 La tornillera empleada deber ser de acero inoxidable. En el caso de que la estructura seagalvanizada se admitirn tornillos galvanizados, exceptuando los de sujecin de los mdulosa la misma, que sern de acero inoxidable.

5.3.7 Los topes de sujecin de mdulos, y la propia estructura, no arrojarn sombra sobre los mdulos.

5.3.8 En el caso de instalaciones integradas en cubierta que hagan las veces de la cubierta del edificio,el diseo de la estructura y la estanquidad entre mdulos se ajustar a las exigencias de las

Normas Bsicas de la Edificacin y a las tcnicas usuales en la construccin de cubiertas.

5.3.9 Si est construida con perfiles de acero laminado conformado en fro, cumplir la Norma MV-102 para garantizar todas sus caractersticas mecnicas y de composicin qumica.

5.3.10 Si es del tipo galvanizada en caliente, cumplir las Normas UNE 37-501 y UNE 37- 508, conun espesor mnimo de 80 micras, para eliminar las necesidades de mantenimiento y prolongarsu vida til.

5.4 Acumuladores de plomo-cido

5.4.1 Las bateras del acumulador sern de plomo-cido, preferentemente estacionarias y de placatubular. No se permitir el uso de bateras de arranque.

5.4.2 Para asegurar una adecuada recarga de las bateras, la capacidad nominal del acumulador (en

Ah) no exceder en 25 veces la corriente (en A) de cortocircuito en CEM del generadorfotovoltaico. En el caso de que la capacidad del acumulador elegido sea superior a este valor(por existir el apoyo de un generador elico, cargador de bateras, grupo electrgeno, etc.), se

justificar adecuadamente.

5.4.3 La mxima profundidad de descarga (referida a la capacidad nominal del acumulador) noexceder el 80 % en instalaciones donde se prevea que descargas tan profundas no sernfrecuentes. En aquellas aplicaciones en las que estas sobredescargas puedan ser habituales,tales como alumbrado pblico, la mxima profundidad de descarga no superar el 60%.

5.4.4 Se proteger, especialmente frente a sobrecargas, a las bateras con electrolito gelificado, deacuerdo a las recomendaciones del fabricante.

5.4.5 La capacidad inicial del acumulador ser superior al 90 % de la capacidad nominal. Encualquier caso, debern seguirse las recomendaciones del fabricante para aquellas bateras querequieran una carga inicial.

5.4.6 La autodescarga del acumulador a 20C no exceder el 6% de su capacidad nominal por mes.

5.4.7 La vida del acumulador, definida como la correspondiente hasta que su capacidad residualcaiga por debajo del 80% de su capacidad nominal, debe ser superior a 1000 ciclos, cuandose descarga el acumulador hasta una profundidad del 50% a 20C.

5.4.8 El acumulador ser instalado siguiendo las recomendaciones del fabricante. En cualquier caso,deber asegurarse lo siguiente:

El acumulador se situar en un lugar ventilado y con acceso restringido. Se adoptarn las medidas de proteccin necesarias para evitar el cortocircuito

accidental de los terminales del acumulador, por ejemplo, mediante cubiertas aislantes.


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5.4.9 Cada batera, o vaso, deber estar etiquetado, al menos, con la siguiente informacin:

Tensin nominal (V)

Polaridad de los terminales

Capacidad nominal (Ah)

Fabricante (nombre o logotipo) y nmero de serie

5.5 Reguladores de carga

5.5.1 Las bateras se protegern contra sobrecargas y sobredescargas. En general, estas proteccionessern realizadas por el regulador de carga, aunque dichas funciones podrn incorporarse enotros equipos siempre que se asegure una proteccin equivalente.

5.5.2 Los reguladores de carga que utilicen la tensin del acumulador como referencia para laregulacin debern cumplir los siguientes requisitos:

La tensin de desconexin de la carga de consumo del regulador deber elegirse paraque la interrupcin del suministro de electricidad a las cargas se produzca cuando elacumulador haya alcanzado la profundidad mxima de descarga permitida (ver 5.4.3).La precisin en las tensiones de corte efectivas respecto a los valores fijados en elregulador ser del 1%.

La tensin final de carga debe asegurar la correcta carga de la batera.

La tensin final de carga debe corregirse por temperatura a razn de 4 mV/C a5mV/C por vaso, y estar en el intervalo de 1% del valor especificado.

Se permitirn sobrecargas controladas del acumulador para evitar la estratificacin delelectrolito o para realizar cargas de igualacin.

5.5.3 Se permitir el uso de otros reguladores que utilicen diferentes estrategias de regulacinatendiendo a otros parmetros, como por ejemplo, el estado de carga del acumulador. Encualquier caso, deber asegurarse una proteccin equivalente del acumulador contrasobrecargas y sobredescargas.

5.5.4 Los reguladores de carga estarn protegidos frente a cortocircuitos en la lnea de consumo.

5.5.5 El regulador de carga se seleccionar para que sea capaz de resistir sin dao una sobrecargasimultnea, a la temperatura ambiente mxima, de:

Corriente en la lnea de generador: un 25% superior a la corriente de cortocircuito delgenerador fotovoltaico en CEM.

Corriente en la lnea de consumo: un 25% superior a la corriente mxima de la cargade consumo.

5.5.6 El regulador de carga debera estar protegido contra la posibilidad de desconexin accidental delacumulador, con el generador operando en las CEM y con cualquier carga. En estas condiciones,el regulador debera asegurar, adems de su propia proteccin, la de las cargas conectadas.

5.5.7 Las cadas internas de tensin del regulador entre sus terminales de generador y acumuladorsern inferiores al 4% de la tensin nominal (0,5 V para 12 V de tensin nominal), para sistemasde menos de 1 kW, y del 2

% de la tensin nominal para sistemas mayores de 1 kW, incluyendo


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los terminales. Estos valores se especifican para las siguientes condiciones: corriente nula en lalnea de consumo y corriente en la lnea generador-acumulador igual a la corriente mximaespecificada para el regulador. Si las cadas de tensin son superiores, por ejemplo, si elregulador incorpora un diodo de bloqueo, se justificar el motivo en la Memoria de Solicitud.

5.5.8 Las cadas internas de tensin del regulador entre sus terminales de batera y consumo sern

inferiores al 4% de la tensin nominal (0,5 V para 12 V de tensin nominal), para sistemas demenos de 1 kW, y del 2% de la tensin nominal para sistemas mayores de 1 kW, incluyendolos terminales. Estos valores se especifican para las siguientes condiciones: corriente nula enla lnea de generador y corriente en la lnea acumulador-consumo igual a la corriente mximaespecificada para el regulador.

5.5.9 Las prdidas de energa diarias causadas por el autoconsumo del regulador en condicionesnormales de operacin deben ser inferiores al 3% del consumo diario de energa.

5.5.10 Las tensiones de reconexin de sobrecarga y sobredescarga sern distintas de las dedesconexin, o bien estarn temporizadas, para evitar oscilaciones desconexin-reconexin.

5.5.11 El regulador de carga deber estar etiquetado con al menos la siguiente informacin:

Tensin nominal (V)

Corriente mxima (A)


Polaridad de terminales y conexiones

5.6 Inversores

5.6.1 Los requisitos tcnicos de este apartado se aplican a inversores monofsicos o trifsicos quefuncionan como fuente de tensin fija (valor eficaz de la tensin y frecuencia de salida fijos).Para otros tipos de inversores se asegurarn requisitos de calidad equivalentes.

5.6.2 Los inversores sern de onda senoidal pura. Se permitir el uso de inversores de onda nosenoidal, si su potencia nominal es inferior a 1 kVA, no producen dao a las cargas y aseguranuna correcta operacin de stas.

5.6.3 Los inversores se conectarn a la salida de consumo del regulador de carga o en bornes delacumulador. En este ltimo caso se asegurar la proteccin del acumulador frente asobrecargas y sobredescargas, de acuerdo con lo especificado en el apartado 5.4. Estas

protecciones podrn estar incorporadas en el propio inversor o se realizarn con un reguladorde carga, en cuyo caso el regulador debe permitir breves bajadas de tensin en el acumuladorpara asegurar el arranque del inversor.

5.6.4 El inversor debe asegurar una correcta operacin en todo el margen de tensiones de entradapermitidas por el sistema.

5.6.5 La regulacin del inversor debe asegurar que la tensin y la frecuencia de salida estn en lossiguientes mrgenes, en cualquier condicin de operacin:

VNOM 5%, siendo VNOM = 220 VRMS o 230 VRMS50 Hz 2

%


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5.6.6 El inversor ser capaz de entregar la potencia nominal de forma continuada, en el margen detemperatura ambiente especificado por el fabricante.

5.6.7 El inversor debe arrancar y operar todas las cargas especificadas en la instalacin, especial-mente aquellas que requieren elevadas corrientes de arranque (TV, motores, etc.), sin interferiren su correcta operacin ni en el resto de cargas.

5.6.8 Los inversores estarn protegidos frente a las siguientes situaciones:

Tensin de entrada fuera del margen de operacin.

Desconexin del acumulador.

Cortocircuito en la salida de corriente alterna.

Sobrecargas que excedan la duracin y lmites permitidos.

5.6.9 El autoconsumo del inversor sin carga conectada ser menor o igual al 2% de la potencianominal de salida.

5.6.10 Las prdidas de energa diaria ocasionadas por el autoconsumo del inversor sern inferioresal 5% del consumo diario de energa. Se recomienda que el inversor tenga un sistema destand-by para reducir estas prdidas cuando el inversor trabaja en vaco (sin carga).

5.6.11 El rendimiento del inversor con cargas resistivas ser superior a los lmites especificados enla tabla II.

Tabla II

Tipo de inversorRendimiento al 20 %de la potencia nominal

Rendimiento apotencia nominal

Onda senoidal (*)PNOM#500 VA >80% >70%

PNOM >500 VA >85% >80%

Onda no senoidal >85% >80%

(*)Se considerar que los inversores son de onda senoidal si la distorsin armnica total de la tensin de salidaes inferior al 5% cuando el inversor alimenta cargas lineales, desde el 20 % hasta el 100 % de la potencia nominal.

5.6.12 Los inversores debern estar etiquetados con, al menos, la siguiente informacin:

Potencia nominal (VA)

Tensin nominal de entrada (V)

Tensin (VRMS) y frecuencia (Hz) nominales de salida


Polaridad y terminales

5.7 Cargas de consumo

5.7.1 Se recomienda utilizar electrodomsticos de alta eficiencia.


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5.7.2 Se utilizarn lmparas fluorescentes, preferiblemente de alta eficiencia. No se permitir el usode lmparas incandescentes.

5.7.3 Las lmparas fluorescentes de corriente alterna debern cumplir la normativa al respecto. Serecomienda utilizar lmparas que tengan corregido el factor de potencia.

5.7.4 En ausencia de un procedimiento reconocido de cualificacin de lmparas fluorescentes decontinua, estos dispositivos debern verificar los siguientes requisitos:

El balastro debe asegurar un encendido seguro en el margen de tensiones de operacin,y en todo el margen de temperaturas ambientes previstas.

La lmpara debe estar protegida cuando:

Se invierte la polaridad de la tensin de entrada.

La salida del balastro es cortocircuitada.

Opera sin tubo.

La potencia de entrada de la lmpara debe estar en el margen de 10% de la potencianominal.

El rendimiento luminoso de la lmpara debe ser superior a 40 lmenes/W.

La lmpara debe tener una duracin mnima de 5000 ciclos cuando se aplica elsiguiente ciclado: 60 segundos encendido/150 segundos apagado, y a una temperaturade 20 C.

Las lmparas deben cumplir las directivas europeas de seguridad elctrica ycompatibilidad electromagntica.

5.7.5 Se recomienda que no se utilicen cargas para climatizacin.

5.7.6 Los sistemas con generadores fotovoltaicos de potencia nominal superior a 500 W tendrn,como mnimo, un contador para medir el consumo de energa (excepto sistemas de bombeo).En sistemas mixtos con consumos en continua y alterna, bastar un contador para medir elconsumo en continua de las cargas CC y del inversor. En sistemas con consumos de corrientealterna nicamente, se colocar el contador a la salida del inversor.

5.7.7 Los enchufes y tomas de corriente para corriente continua deben estar protegidos contrainversin de polaridad y ser distintos de los de uso habitual para corriente alterna.

5.7.8 Para sistemas de bombeo de agua:

5.7.8.1 Los sistemas de bombeo con generadores fotovoltaicos de potencia nominal superior a 500 Wtendrn un contador volumtrico para medir el volumen de agua bombeada.

5.7.8.2 Las bombas estarn protegidas frente a una posible falta de agua, ya sea mediante un sistemade deteccin de la velocidad de giro de la bomba, un detector de nivel u otro dispositivodedicado a tal funcin.

5.7.8.3 Las prdidas por friccin en las tuberas y en otros accesorios del sistema hidrulico serninferiores al 10% de la energa hidrulica til proporcionada por la motobomba.


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5.7.8.4 Deber asegurarse la compatibilidad entre la bomba y el pozo. En particular, el caudal bombeado no exceder el caudal mximo extraible del pozo cuando el generadorfotovoltaico trabaja en CEM. Es responsabilidad del instalador solicitar al propietario del

pozo un estudio de caracterizacin del mismo. En ausencia de otros procedimientos se puedeseguir el que se especifica en el anexo I.

5.8 Cableado

5.8.1 Todo el cableado cumplir con lo establecido en la legislacin vigente.

5.8.2 Los conductores necesarios tendrn la seccin adecuada para reducir las cadas de tensin ylos calentamientos. Concretamente, para cualquier condicin de trabajo, los conductores dela parte CC debern tener la seccin suficiente para que la cada de tensin sea inferior,incluyendo cualquier terminal intermedio, a los valores especificados a continuacin (referidosa la tensin nominal continua del sistema):

5.8.2.1 Cadas de tensin mxima entre generador y regulador/inversor: 3%

5.8.2.2 Cadas de tensin mxima entre regulador y batera: 1%

5.8.2.3 Cadas de tensin mxima entre inversor y batera: 1%

5.8.2.4 Cadas de tensin mxima entre regulador e inversor: 1%

5.8.2.5 Cadas de tensin mxima entre inversor/regulador y cargas: 3%

5.8.3 Se incluir toda la longitud de cables necesaria (parte continua y/o alterna) para cadaaplicacin concreta, evitando esfuerzos sobre los elementos de la instalacin y sobre los

propios cables.

5.8.4 Los positivos y negativos de la parte continua de la instalacin se conducirn separados, protegidos y sealizados (cdigos de colores, etiquetas, etc.) de acuerdo a la normativavigente.

5.8.5 Los cables de exterior estarn protegidos contra la intemperie.

5.9 Protecciones y puesta a tierra

5.9.1 Todas las instalaciones con tensiones nominales superiores a 48 voltios contarn con una toma

de tierra a la que estar conectada, como mnimo, la estructura soporte del generador y losmarcos metlicos de los mdulos.

5.9.2 El sistema de protecciones asegurar la proteccin de las personas frente a contactos directose indirectos. En caso de existir una instalacin previa no se alterarn las condiciones deseguridad de la misma.

5.9.3 La instalacin estar protegida frente a cortocircuitos, sobrecargas y sobretensiones. Seprestar especial atencin a la proteccin de la batera frente a cortocircuitos mediante unfusible, disyuntor magnetotrmico u otro elemento que cumpla con esta funcin.


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6 Recepcin y pruebas

6.1 El instalador entregar al usuario un documento-albarn en el que conste el suministro decomponentes, materiales y manuales de uso y mantenimiento de la instalacin. Este documentoser firmado por duplicado por ambas partes, conservando cada una un ejemplar. Los manuales

entregados al usuario estarn en alguna de las lenguas oficiales espaolas del lugar del usuariode la instalacin, para facilitar su correcta interpretacin.

6.2 Las pruebas a realizar por el instalador, con independencia de lo indicado con anterioridad eneste PCT, sern, como mnimo, las siguientes:

6.2.1 Funcionamiento y puesta en marcha del sistema.

6.2.2 Prueba de las protecciones del sistema y de las medidas de seguridad, especialmente las delacumulador.

6.3 Concluidas las pruebas y la puesta en marcha se pasar a la fase de la Recepcin Provisional de laInstalacin. El Acta de Recepcin Provisional no se firmar hasta haber comprobado que el sistemaha funcionado correctamente durante un mnimo de 240 horas seguidas, sin interrupciones o paradascausadas por fallos del sistema suministrado. Adems se deben cumplir los siguientes requisitos:

6.3.1 Entrega de la documentacin requerida en este PCT.

6.3.2 Retirada de obra de todo el material sobrante.

6.3.3 Limpieza de las zonas ocupadas, con transporte de todos los desechos a vertedero.

6.4 Durante este perodo el suministrador ser el nico responsable de la operacin del sistema,aunque deber adiestrar al usuario.

6.5 Todos los elementos suministrados, as como la instalacin en su conjunto, estarn protegidosfrente a defectos de fabricacin, instalacin o eleccin de componentes por una garanta de tresaos, salvo para los mdulos fotovoltaicos, para los que la garanta ser de 8 aos contados a

partir de la fecha de la firma del Acta de Recepcin Provisional.

6.6 No obstante, vencida la garanta, el instalador quedar obligado a la reparacin de los fallos defuncionamiento que se puedan producir si se apreciase que su origen procede de defectos ocultosde diseo, construccin, materiales o montaje, comprometindose a subsanarlos sin cargoalguno. En cualquier caso, deber atenerse a lo establecido en la legislacin vigente en cuantoa vicios ocultos.

7 Requerimientos tcnicos del contrato de mantenimiento

7.1 Generalidades

7.1.1 Se realizar un contrato de mantenimiento (preventivo y correctivo), al menos, de tres aos.

7.1.2 El mantenimiento preventivo implicar, como mnimo, una revisin anual.


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7.1.3 El contrato de mantenimiento de la instalacin incluir las labores de mantenimiento de todoslos elementos de la instalacin aconsejados por los diferentes fabricantes.

7.2 Programa de mantenimiento

7.2.1 El objeto de este apartado es definir las condiciones generales mnimas que deben seguirsepara el mantenimiento de las instalaciones de energa solar fotovoltaica aisladas de la red dedistribucin elctrica.

7.2.2 Se definen dos escalones de actuacin para englobar todas las operaciones necesarias durantela vida til de la instalacin, para asegurar el funcionamiento, aumentar la produccin y

prolongar la duracin de la misma:

Mantenimiento preventivo

Mantenimiento correctivo

7.2.3 Plan de mantenimiento preventivo: operaciones de inspeccin visual, verificacin de actuaciones

y otras, que aplicadas a la instalacin deben permitir mantener, dentro de lmites aceptables, lascondiciones de funcionamiento, prestaciones, proteccin y durabilidad de la instalacin.

7.2.4 Plan de mantenimiento correctivo: todas las operaciones de sustitucin necesarias paraasegurar que el sistema funciona correctamente durante su vida til. Incluye:

La visita a la instalacin en los plazos indicados en el apartado 7.3.5.2, y cada vez queel usuario lo requiera por avera grave en la instalacin.

El anlisis y presupuestacin de los trabajos y reposiciones necesarias para el correctofuncionamiento de la misma.

Los costes econmicos del mantenimiento correctivo, con el alcance indicado, forman

parte del precio anual del contrato de mantenimiento. Podrn no estar incluidas ni la manode obra, ni las reposiciones de equipos necesarias ms all del perodo de garanta.

7.2.5 El mantenimiento debe realizarse por personal tcnico cualificado bajo la responsabilidad dela empresa instaladora.

7.2.6 El mantenimiento preventivo de la instalacin incluir una visita anual en la que se realizarn,como mnimo, las siguientes actividades:

Verificacin del funcionamiento de todos los componentes y equipos.

Revisin del cableado, conexiones, pletinas, terminales, etc.

Comprobacin del estado de los mdulos: situacin respecto al proyecto original,limpieza y presencia de daos que afecten a la seguridad y protecciones.

Estructura soporte: revisin de daos en la estructura, deterioro por agentes ambienta-les, oxidacin, etc.

Bateras: nivel del electrolito, limpieza y engrasado de terminales, etc.

Regulador de carga: cadas de tensin entre terminales, funcionamiento de indicadores, etc.

Inversores: estado de indicadores y alarmas.

Cadas de tensin en el cableado de continua.

Verificacin de los elementos de seguridad y protecciones: tomas de tierra, actuacin

de interruptores de seguridad, fusibles, etc.


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7.2.7 En instalaciones con monitorizacin la empresa instaladora de la misma realizar una revisincada seis meses, comprobando la calibracin y limpieza de los medidores, funcionamiento ycalibracin del sistema de adquisicin de datos, almacenamiento de los datos, etc.

7.2.8 Las operaciones de mantenimiento realizadas se registrarn en un libro de mantenimiento.

7.3 Garantas

7.3.1 mbito general de la garanta:

7.3.1.1 Sin perjuicio de una posible reclamacin a terceros, la instalacin ser reparada de acuerdocon estas condiciones generales si ha sufrido una avera a causa de un defecto de montaje ode cualquiera de los componentes, siempre que haya sido manipulada correctamente deacuerdo con lo establecido en el manual de instrucciones.

7.3.1.2 La garanta se concede a favor del comprador de la instalacin, lo que deber justificarse

debidamente mediante el correspondiente certificado de garanta, con la fecha que se acrediteen la entrega de la instalacin.

7.3.2 Plazos:

7.3.2.1 El suministrador garantizar la instalacin durante un perodo mnimo de 3 aos, para todos losmateriales utilizados y el montaje. Para los mdulos fotovoltaicos, la garanta ser de 8 aos.

7.3.2.2 Si hubiera de interrumpirse la explotacin del sistema debido a razones de las que esresponsable el suministrador, o a reparaciones que haya de realizar para cumplir las estipulacio-nes de la garanta, el plazo se prolongar por la duracin total de dichas interrupciones.

7.3.3 Condiciones econmicas:

7.3.3.1 La garanta incluye tanto la reparacin o reposicin de los componentes y las piezas quepudieran resultar defectuosas, como la mano de obra.

7.3.3.2 Quedan incluidos los siguientes gastos: tiempos de desplazamiento, medios de transporte,amortizacin de vehculos y herramientas, disponibilidad de otros medios y eventuales portesde recogida y devolucin de los equipos para su reparacin en los talleres del fabricante.

7.3.3.3 Asimismo, se debe incluir la mano de obra y materiales necesarios para efectuar los ajustesy eventuales reglajes del funcionamiento de la instalacin.

7.3.3.4 Si, en un plazo razonable, el suministrador incumple las obligaciones derivadas de lagaranta, el comprador de la instalacin podr, previa notificacin escrita, fijar una fecha final

para que dicho suministrador cumpla con sus obligaciones. Si el suministrador no cumple consus obligaciones en dicho plazo ltimo, el comprador de la instalacin podr, por cuenta yriesgo del suministrador, realizar por s mismo las oportunas reparaciones, o contratar paraello a un tercero, sin perjuicio de la reclamacin por daos y perjuicios en que hubiereincurrido el suministrador.

7.3.4 Anulacin de la garanta:


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7.3.4.1 La garanta podr anularse cuando la instalacin haya sido reparada, modificada odesmontada, aunque slo sea en parte, por personas ajenas al suministrador o a los serviciosde asistencia tcnica de los fabricantes no autorizados expresamente por el suministrador,excepto en las condiciones del ltimo punto del apartado 7.3.3.4.

7.3.5 Lugar y tiempo de la prestacin:

7.3.5.1 Cuando el usuario detecte un defecto de funcionamiento en la instalacin lo comunicarfehacientemente al suministrador. Cuando el suministrador considere que es un defecto defabricacin de algn componente lo comunicar fehacientemente al fabricante.

7.3.5.2 El suministrador atender el aviso en un plazo mximo de 48 horas si la instalacin nofunciona, o de una semana si el fallo no afecta al funcionamiento.

7.3.5.3 Las averas de las instalaciones se repararn en su lugar de ubicacin por el suministrador.Si la avera de algn componente no pudiera ser reparada en el domicilio del usuario, elcomponente deber ser enviado al taller oficial designado por el fabricante por cuenta y a

cargo del suministrador.

7.3.5.4 El suministrador realizar las reparaciones o reposiciones de piezas con la mayor brevedadposible una vez recibido el aviso de avera, pero no se responsabilizar de los perjuicioscausados por la demora en dichas reparaciones siempre que sea inferior a 15 das naturales.


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ANEXO I

DIMENSIONADO DEL SISTEMA FOTOVOLTAICO


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I. Estimacin del consumo diario de energa

1 Generalidades

1.1 La estimacin correcta de la energa consumida por el sistema fotovoltaico slo es sencilla enaquellas aplicaciones en las que se conocen exactamente las caractersticas de la carga (porejemplo, sistemas de telecomunicacin). Sin embargo, en otras aplicaciones, como puede ser laelectrificacin de viviendas, la tarea no resulta fcil pues intervienen multitud de factores queafectan al consumo final de electricidad: tamao y composicin de las familias (edad, formacin,etc.), hbitos de los usuarios, capacidad para administrar la energa disponible, etc.

1.2 El objeto de este apartado es estimar la energa media diaria consumida por el sistema,ED(Wh/da).

1.3 El clculo de la energa consumida incluir las prdidas diarias de energa causadas por elautoconsumo de los equipos (regulador, inversor, etc.).

1.4 El consumo de energa de las cargas incluir el servicio de energa elctrica ofrecido al usuariopara distintas aplicaciones (iluminacin, TV, frigorfico, bombeo de agua, etc.).

1.5 Para propsitos de dimensionado del acumulador, se calcular el consumo medio diario enAh/da,LD, como:

LE

VDD

NOM

(Ah da)(Wh da)

(V)/

/=

donde VNOM (V) es la tensin nominal del acumulador.

1.6 Los parmetros requeridos en la Memoria de Solicitud para una aplicacin destinada al bombeode agua sern calculados por el instalador usando los mtodos y herramientas que estimeoportunos. En su defecto, el apartado 2 describe un procedimiento aproximado de clculo que

permite considerar las caractersticas dinmicas del pozo.

2 Bombeo de agua

2.1 Definiciones

2.1.1 Altura de friccin:Hf(m).

Contribucin equivalente en altura de las prdidas por friccin en las tuberas para un caudaldeterminado.

2.1.2 Altura del depsito:HD (m).

Altura entre el depsito de agua y el suelo.

2.1.3 Altura total equivalente:HTE (m).

Altura fija (constante ficticia) a la que se habra tenido que bombear el volumen diario de agua

requerido.


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2.1.4 Volumen diario de agua requerido: Qd (m3/da).

Cantidad de agua que debe ser bombeada diariamente por el sistema fotovoltaico.

2.1.5 Caudal medio o aparente: QAP (m3/h).

Valor medio del volumen diario de agua requerido (QAP = Qd/24).

2.1.6 Eficiencia de la motobomba: 0MB .

Cociente entre la energa hidrulica y la energa elctrica consumida por la motobomba.

2.1.7 Energa elctrica consumida por la motobomba:EMB (Wh/da).

2.1.8 Energa hidrulica:EH (Wh/da).

Energa necesaria para bombear el volumen diario de agua requerido.

2.1.9 Prueba de bombeo.

Experimento que permite determinar el descenso de nivel de agua de un pozo al extraer undeterminado caudal de prueba. Mediante este ensayo de bombeo se caracteriza el pozo con lamedida de tres parmetros:

Nivel esttico del agua:HST (m).

Distancia vertical entre el nivel del suelo y el nivel del agua antes de la prueba debombeo.

Nivel dinmico del agua:HDT (m).

Distancia vertical entre el nivel del suelo y el nivel final del agua despus de la pruebade bombeo.

Caudal de prueba: QT (m3/h).Caudal de agua extrado durante la prueba de bombeo.

2.2 Clculo de la energa elctrica requerida por la motobomba

2.2.1 Se estimar la energa elctrica consumida por la motobomba como:

EE Q H

MBH

MB

d3

TE

MB

(Wh da)(Wh da) (m da) (m)

// /

= =

2 725,

2.2.2 Para sistemas de bombeo de corriente alterna, la eficiencia de la motobomba es un parmetroque suele estar incluido en el rendimiento del conjunto inversor-motobomba. Habitualmente,el fabricante proporciona herramientas grficas para el clculo del rendimiento global delsistema, incluyendo el propio generador fotovoltaico. Por defecto, puede utilizarse unrendimiento tpico 0MB =0,4 para bombas superiores a 500 W.

2.2.3 La altura equivalente de bombeo,HTE , es un parmetro ficticio que incluye las caractersticasfsicas del pozo y del depsito, las prdidas por friccin en las tuberas (contribucinequivalente en altura) y la variacin del nivel dinmico del agua durante el bombeo. Para suclculo puede utilizarse la frmula siguiente:


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H H H H H

QQ HTE D ST

DT ST

TAP f= + +

+

La suma de los dos primeros trminos es la altura desde la salida de la bomba en el depsitohasta el nivel esttico del agua (figura 3). El tercer trmino es una correccin para tener encuenta el descenso de agua durante el bombeo y el cuarto es la contribucin equivalente enaltura de las prdidas por friccin en las tuberas y en otros accesorios del sistema hidrulico(vlvulas, codos, grifos, etc.). Estas prdidas, de acuerdo con el PCT, sern inferiores al 10%de la energa hidrulica til (es decir,Hf


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2.3 Gdm (0).

Valor medio mensual o anual de la irradiacin diaria sobre superficie horizontal en kWh/(m2Ada).2.4 Gdm ("opt,$opt).

Valor medio mensual o anual de la irradiacin diaria sobre el plano del generador orientado de

forma ptima ("opt,$opt), en kWh/(m2Ada). Se considera orientacin ptima aquella que hace quela energa colectada sea mxima en un perodo.

2.5 Gdm (",$).

Valor medio mensual de la irradiacin diaria sobre el plano del generador en kWh/(m2Ada) y enel que se hayan descontado las prdidas por sombreado.

2.6 Factor de irradiacin (FI).

Porcentaje de radiacin incidente para un generador de orientacin e inclinacin (",$) respectoa la correspondiente para una orientacin e inclinacin ptimas ("=0,$opt). Las prdidas de

radiacin respecto a la orientacin e inclinacin ptimas vienen dadas por (1 FI).

2.7 Factor de sombreado (FS).

Porcentaje de radiacin incidente sobre el generador respecto al caso de ausencia total desombras. Las prdidas por sombreado vienen dadas por (1FS).

2.8 Rendimiento energtico de la instalacin o performance ratio, PR.

Eficiencia de la instalacin en condiciones reales de trabajo para el perodo de diseo, deacuerdo con la ecuacin:

PRE G

G P

= D CEMdm mp( , )

GCEM = 1 kW/m2

Pmp: Potencia pico del generador (kWp)ED: Consumo expresado en kWh/da.

Este factor considera las prdidas en la eficiencia energtica debido a:

La temperatura.

El cableado.

Las prdidas por dispersin de parmetros y suciedad.

Las prdidas por errores en el seguimiento del punto de mxima potencia.

La eficiencia energtica, 0rb , de otros elementos en operacin como el regulador,batera, etc.

La eficiencia energtica del inversor, 0inv .

Otros.

Valores tpicos son, en sistemas con inversor,PR0,7 y, con inversor y batera,PR0,6. Aefectos de clculo y por simplicidad, se utilizarn en sistemas con inversorPR = 0,7 y coninversor y bateraPR=0,6. Si se utilizase otro valor dePR, deber justificarse el valor elegidodesglosando los diferentes factores de prdidas utilizados para su estimacin.

En caso de acoplo directo de cargas al generador (por ejemplo, una bomba), se har un clculo

justificativo de las prdidas por desacoplo del punto de mxima potencia.


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3 Procedimiento

3.1 Perodo de diseo

Se establecer un perodo de diseo para calcular el dimensionado del generador en funcin delas necesidades de consumo y la radiacin. Se indicar cul es el perodo para el que se realizael diseo y los motivos de la eleccin. Algunos ejemplos son:

En escenarios de consumo constante a lo largo del ao, el criterio de mes peorcorresponde con el de menor radiacin.

En instalaciones de bombeo, dependiendo de la localidad y disponibilidad de agua, elmes peor corresponde a veces con el verano.

Para maximizar la produccin anual, el perodo de diseo es todo el ao.

3.2 Orientacin e inclinacin ptimas. Prdidas por orientacin e inclinacin

Se determinar la orientacin e inclinacin ptimas (" = 0,$opt) para el perodo de diseoelegido. En la tabla III se presentan perodos de diseo habituales y la correspondienteinclinacin ($) del generador que hace que la coleccin de energa sea mxima.

Tabla III

Perodo de diseo $opt KG

G=

=dm opt

dm

( , )

( )

0

0

Diciembre N+10 1,7

Julio N 20 1Anual N 10 1,15

N= Latitud del lugar en grados

El diseador buscar, en la medida de lo posible, orientar el generador de forma que la energacaptada sea mxima en el perodo de diseo ("=0,$opt). Sin embargo, no ser siempre posibleorientar e inclinar el generador de forma ptima, ya que pueden influir otros factores como sonla acumulacin de suciedad en los mdulos, la resistencia al viento, las sombras, etc. Para

calcular el factor de irradiacin para la orientacin e inclinacin elegidas se utilizar la expresinaproximada:

FI= 1 [1,2104 ($$opt)

2 + 3,5105"2] para 15 < $< 90

FI= 1 [1,2104 ($$opt)

2] para $# 15

[Nota: ", $se expresan en grados]


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3.3 Irradiacin sobre el generador

Debern presentarse los siguientes datos:

Gdm (0)

Obtenida a partir de alguna de las siguientes fuentes:

Instituto Nacional de Meteorologa

Organismo autonmico oficial

Gdm (",$)

Calculado a partir de la expresin:

Gdm (",$) = Gdm (0)AKAFIAFSdonde:

KG

G=

=dm opt

dm

0( , )

( )

0

Este parmetro puede obtenerse de la tabla III para el perodo de diseo elegido.

3.4 Dimensionado del generador

El dimensionado mnimo del generador, en primera instancia, se realizar de acuerdo con losdatos anteriores, segn la expresin:

PE G

G PRmp,D CEM

dmmin ( , )

=

GCEM = 1 kW/m2

ED: Consumo expresado en kWh/da.

Para el clculo, se utilizarn los valores dePR especificados en el punto 2.8 de este anexo.

3.5 Diseo del sistema

El instalador podr elegir el tamao del generador y del acumulador en funcin de lasnecesidades de autonoma del sistema, de la probabilidad de prdida de carga requerida ycualquier otro factor que quiera considerar, respetando los lmites estipulados en el PCT:

La potencia nominal del generador ser, como mximo, un 20 % superior al valorPmp, min para el caso general (ver 4.2.4 de este PTC).

La autonoma mnima del sistema ser de 3 das.

Como caso general, la capacidad nominal de la batera no exceder en 25 veces lacorriente de cortocircuito en CEM del generador fotovoltaico.

La autonoma del sistema se calcular mediante la expresin:

AC PD

L= 20 max

Dinv rb


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(*) La utilizacin de C20 en lugar de la C100 lleva a sobredimensionar el acumulador un 25%, pero se compensa con la

prdida de capacidad con el tiempo.

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Donde:

A = Autonoma del sistema en dasC20 = Capacidad del acumulador en Ah (*)

PDmax = Profundidad de descarga mxima

0inv = Rendimiento energtico del inversor

0rb = Rendimiento energtico del acumulador + reguladorLD = Consumo diario medio de la carga en Ah

III. Ejemplo de clculo

1 Estudio de la carga

Se pretende electrificar una vivienda rural de una familia formada por 4 personas, situada en el

trmino municipal de San Agustn de Guadalix (latitud = 41). El servicio de energa elctricaofrecido a los usuarios est recogido en la tabla IV. El servicio proporcionado incluye la electrifica-cin de la vivienda y un sistema de bombeo de agua (para uso personal y una pequea granja).

Las prdidas de autoconsumo de los equipos incluyen las del regulador (24 h1 W = 24 Wh)y las del inversor, para el que se ha estimado que funcionar 11 horas en vaco con un consumomedio de 2 W (11 h2W = 22 Wh).

Tabla IV. Consumo diario de energa elctrica.

ServicioEnerga diaria

(Wh/da)Iluminacin 160

TV y radio 140

Frigorfico 350

Bombeo de agua 204

Autoconsumo de los equipos 46

ED (Wh/da) 900

La bomba de agua extrae diariamente 1500 litros de un pozo (figura 3), cuya altura equivalente debombeo se ha estimado en 20 metros, con una motobomba que tiene un rendimiento energtico del40%. La prueba de bombeo realizada al pozo permiti obtener los siguientes parmetros:

HST = 15 metros

HDT = 30 metros

QT = 10 m3/h


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Fig. 3. Esquema del sistema de bombeo.

Por tanto, la energa elctrica necesaria para el bombeo tiene como valor:

EMB =EH/0MB = (2,7251,520)/0,4 = 204 Wh/daLa altura equivalente de bombeo se ha calculado como:

HTE = 3+15+[(3015)/10](1,5/24)+2 = 3+15+0,094+2 20 metros

Como se puede comprobar, el factor que corrige la variacin dinmica del nivel del pozo esinsignificante frente a la altura entre el nivel esttico del agua y el depsito, debido a que elcaudal bombeado es pequeo.


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(*) Vase, por ejemplo,Eduardo Lorenzo, Electricidad Solar. Ingeniera de los Sistemas Fotovoltaicos. Progensa, 1994.

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2 Diseo del sistema

Tabla V. Clculo de la potencia mnima del generador.

Parmetro Unidades Valor Comentario

LocalidadS. Agustn

de Guadalix

Latitud N 41

ED kWh/da 0,9 Consumo constante a lo largo del ao

Perodo diseo Diciembre Mes de peor radiacin y consumo constante (k= 1,7)

("opt, $opt) (0, 51)

(", $) (20, 45) Orientacin e inclinacin del tejado

Gdm (0)diciembre kWh/(m2 Ada) 1,67 Fuente: Instituto Nacional de Meteorologa

FI 0,98 FI= 1 [1,2104 ($$opt)

2 + 3,5105"2]

FS 0,92 Sombra chimenea de un 8% en diciembre

PRdiciembre 0,60 Eficiencia energtica global del sistema

Gdm (", $)diciembre kWh/(m2 Ada) 2,56 Gdm (", $)diciembre = Gdm (0)diciembre AKAFIAFS

Pmp, min kWp 0,586 PE G

G PRmp,D CEM

dmmin ( , )

=

Para disear el generador se dispone de un mdulo fotovoltaico cuyos parmetros en CEMtienen los siguientes valores:

Potencia mxima = 110 Wp Corriente de cortocircuito = 6,76 A Corriente en el punto de mxima potencia = 6, 32 A Tensin de circuito abierto = 21,6 V Tensin en el punto de mxima potencia = 17,4 V

Se elige un generador de 660 Wp (formado por dos mdulos en serie y tres ramas en paralelo)

y un acumulador con una capacidad nominal de 340 Ah en 20 horas. La tensin nominal delsistema es de 24 V. Ambos valores se han elegido para asegurar una probabilidad de prdida decarga inferior a 102 (*).

Las tensiones del regulador se ajustan de forma que la profundidad de descarga mxima sea del 70%.

La eficiencia energtica del inversor se estima en el 85%, y la del regulador + acumulador enel 81%.


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Tabla VI


Pmp Wp 660 Pmp < 1,2Pmp, min (requisito obligatorio para el caso general)

C20

Ah 340 Capacidad nominal del acumulador

PDmax 0,7 Profundidad de descarga mx. permitida por el regulador

0inv 0,85 Rendimiento energtico del inversor

0rb 0,81 Rendimiento energtico regulador-acumulador

VNOM V 24 Tensin nominal del acumulador

LD Ah 37,5 Consumo diario de la carga (LD =ED/VNOM)

A Das 4,37 Autonoma: AC PD

L=

20 max

D

inv rb

C20/Isc h 16,77C20 /Isc < 25 (requisito obligatorio para el caso general)Isc (generador, CEM) = 20,28 A


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ANEXO II

DOCUMENTACIN QUE SE DEBE INCLUIREN LAS MEMORIAS


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1. Consumo diario de energa elctrica

Servicio Energa diaria (Wh/da)

ED (Wh/da)

2. Sistemas de bombeo de agua

Parmetro Valor

Volumen de agua diario requerido Qd (m3/da)

Altura del depsitoHD (m)

Profundidad del pozo (m)Altura total equivalenteHTE (m)

Rendimiento de la motobomba 0MB

Prueba de bombeo

Nivel esttico del aguaHST (m)

Nivel dinmico del aguaHDT (m)

Caudal de prueba QT (m3/h)


40/40

3. Dimensionado del generador


Localidad

Latitud N

ED kWh/da Consumo de la carga

Perodo diseo Razn:

("opt, $opt)

(", $)

Gdm (0) kWh/(m2 Ada) Fuente:

FI FI = 1 [1,2104 ($$opt)

2 + 3,5105"2]

FS Causa:

PR

Gdm (", $) kWh/(m2 Ada) Gdm (", $) = Gdm (0) @K@FI@FS

Pmp, min kWp PE G

G PRmp,D CEM

dmmin ( , )

=

4. Dimensionado final del sistema


Pmp Wp Potencia pico del generador

C20 Ah Capacidad nominal del acumulador

PDmax Profundidad de descarga mx. permitida por el regulador

0inv Rendimiento energtico del inversor

0rb Rendimiento energtico del regulador-acumulador

VNOM V Tensin nominal del acumulador

LD Ah Consumo diario de la carga (LD =ED/VNOM)

A Das Autonoma: AC PD

L=

20 max

D

inv rb

C20/Isc h C20/Isc < 25 para el caso general

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