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UF0153: Montaje eléctrico y electrónico en instalaciones solares fotovoltaicas

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UF0153: Montaje eléctrico y electrónico eninstalaciones solares fotovoltaicas

Elaborado por:

Edición: 7.0

S.L.

Montaje eléctrico y electrónico en instalaciones solares fotovoltaicas

ínDice

UD1������������� ��������� ���������������������� �����������������������

1.1. Determinación y selección de equipos y elementos necesarios para el montaje a partir de los planos de la instalación .................... 101.2. Organización del montaje de los circuitos y equipos eléctricos y electrónicos ................................................................. 22 1.2.1. Técnicas ................................................................................. 22 1.2.2. Procedimientos ..................................................................... 35Lo más importante ....................................................................................43Autoevaluación UD1 ..................................................................................45

UD2��������������� ������������������������������������������������������������

2.1. Técnicas a utilizar en los procesos de montaje eléctrico: tendido, embridado, conexionado y ajuste .....................................522.2. Montaje y conexionado de circuitos y equipos eléctricos y electrónicos de instalaciones solares fotovoltaicas .........................62 2.2.1. Sistemas de acumulación ......................................................62 2.2.2. Sistemas de apoyo ................................................................66 2.2.3. Sistemas con bombeo solar ...................................................80 2.2.4. Acometidas de red ................................................................89 2.2.5. Circuitos de tierra ..................................................................922.3. Montaje y conexionado de paneles solares .....................................98

fotovoltaicaMontaje eléctrico y electrónico en instalaciones solares fotovoltaicas

2.3.1. Sistemas de agrupamiento y conexión ................................ 1032.4. Montaje y conexionado de circuitos y equipos de monitorización y sistema automático de seguimiento solar .......... 1082.5. Interconexión de los diferentes subsistemas de las instalaciones solares fotovoltaicas ................................................ 1252.6. Montaje y conexionado de cuadros de eléctricos de maniobra, protección y control ..................................................... 1562.7. Montaje de canalizaciones de conducción y cables ....................... 1652.8. Puesta en marcha de las instalaciones solares fotovoltaicas ......... 1782.9. Reglamento Electrotécnico de B.T ................................................ 181Lo más importante ..................................................................................201Autoevaluación UD2 ................................................................................203

UD1������������� ��������� ���������������������� �����������������������

1.1. Determinación y selección de equipos y elementos necesarios para el montaje a partir de los planos de la instalación

1.2. Organización del montaje de los circuitos y equipos eléctricos y electrónicos

1.2.1. Técnicas 1.2.2. Procedimientos

fotovoltaica

7Montaje eléctrico y electrónico en instalaciones solares fotovoltaicas

UD1OBJETIVOS

Aprender cómo se organiza la tarea para un correcto trabajo de montaje.

������������� ������� ���� ���� ��������� ������������� ������� ����� ��� ���las técnicas para realizarlo correctamente.

Aprender a seleccionar los equipos a través de la interpretación de los planos.

��� ������������������� ������������ ����������� ����� ��� ������� ������ �de los elementos eléctricos, así como aprender las diferentes tareas de organización. Aprendiendo a valorar la importancia de la documentación previa.

Conocer el proyecto y su contenido.

Aprender a leer e interpretar correctamente todos los planos de un proyecto para su posterior ejecución.

Conocer las técnicas y procedimientos para una correcta organización.

Introducción

��� �������� � ��� �� ����� �� �������� � ����� �� �������� � � �� �� ������� � ���la ejecución del proyecto, habiéndose de cumplir los plazos y condiciones de ejecución previstos.

El número de operarios necesarios vendrán en el apartado correspondiente de la ��� ������� ���������� ����������� ������������� ������������������ ������cumplir se los trabajos asignados.

La ejecución de un proyecto se divide en una serie de tareas a realizar, siendo las siguientes:

Preparación

Antes de comenzar con la ejecución de un proyecto, es necesario desglosar el proyecto en tareas de manera que se pueda programar la ejecución de éstas y determinar los recursos que deben movilizarse.

EDición 7.0 8

El cuadro de tareas, permite desglosar el proyecto en tareas elementales (listado de elementos).

El método Pert permite organizar las tareas para optimizar su integración.

La Técnica del pert un instrumento diseñado especialmente para la dirección, �������� ����� ��������������������� ���������������������������� ����� ���� �������� ��������������������

Se trata de una técnica que proporciona, información sobre los problemas reales y potenciales que pueden presentarse en la terminación de un proyecto, la condición corriente de un proyecto en relación con el logro de sus objetivos, la fecha esperada de terminación del proyecto y las posibilidades de lograrlo, y en donde se encuentran las actividades mas críticas y menos críticas en el proyecto total.

��� ����� !�"##� �������� $����� � �� ������ ����� � ������� ��� �������� ���proyecto y así determinar su progreso.

%�������������!�"##���� ��$������� ������� ��������������������� ������� �de las tareas necesarias para la realización de un proyecto.

Ejecución

Esta es la etapa de desarrollo del trabajo en sí.

Durante la ejecución del proyecto, se debe poner énfasis en la comunicación para tomar decisiones lo más rápido posible en caso de que surjan problemas. Además de un plan de comunicación, el uso de un tablero (tabla GANTT) que ������� �������� ��� �� �������� ��� ���������� ���� ��� ���$�� ��������permitiendo que el director del proyecto tome decisiones inmediatamente en caso de variaciones.

Ver diagrama en la página siguiente:

9Montaje eléctrico y electrónico en instalaciones solares fotovoltaicas

UD1

Fotografía 1.1. Ejemplo de un Diagrama de Gantt con GanttProject

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Además, se deberán organizar regularmente reuniones para administrar el equipo del proyecto, discutir regularmente el progreso del proyecto y determinar las prioridades para las siguientes semanas.

Documentación

La documentación debe acompañar al proyecto en la entrega, es uno de los aspectos esenciales de un proyecto ya que constituye el punto de referencia del trabajo una vez ejecutado.

1.1. Determinación y selección de equipos y elementos necesarios para el montaje a partir de los planos de la instalación

El objetivo de este apartado es realizar el análisis para la determinación y selección de los diferentes equipos que van a componer nuestra instalación.

Que duda cabe que el proyecto es la base en la que nos basaremos, ya que en el ��� � ������������������� ������ ���������������� ��������������

Es imprescindible que el alumno aprenda a interpretar un proyecto en todos los apartados de él.

El proyecto de ingeniería lo realiza un profesional que generalmente acumula ����� ����&����� ������������� ����� ���'������������

%����&����� ������ ����������������������������� ������ ��'������� ��� ����� ���económico lo más cercano a su potencial en cada momento, pues no basta con � �� �����&������� ������� ����� ���� ������� ����������� ����� �����������������������������������&�������������������

El proyecto de ingeniería, en su optimización de la rentabilidad de la inversión, de-be manejar un enorme número de variables que deben combinarse hasta encontrar �������� ��������� ����

Algunas de las principales variables que deberá contemplar son:

a) Selección de la orientación y del ángulo de inclinación de los paneles.

�*� %���������&������ �������� �����������

11Montaje eléctrico y electrónico en instalaciones solares fotovoltaicas

UD1c) Favorecer la ventilación de los paneles para rebajar su temperatura, lo que

incrementa su rendimiento.

�*� +�� ��� � ������ �� �� ���������� ��� ��� ������ � ���� ������ � ���������escenario climatológico adverso, especialmente riadas y viento huracanado. También deberá preverse la durabilidad y el correcto funcionamiento de estos elementos en el largo plazo.

e) Selección de los componentes de las plantas fotovoltaicas acorde a las instrucciones de los fabricantes. En este apartado la decisión más destacable es la de decidir la relación de potencia en placas a instalar respecto a la potencia del inversor a adquirir, de modo que la potencia en placas menos las pérdidas coincidan con la potencia del inversor.

'*� /������ ������ �&�� ����� ���������� �������� ����������������;��� ����������������������� ������&������� ��������� ����� �� ���������������mantenimiento.

g) Preveer mecanismos de telecontrol.

h) Descripción de las medidas de seguridad e higiene a atender durante la � ������ �������� ���'����������������� ������&������� �

La calidad del proyecto de ingeniería y la calidad de su ejecución son las ����������&���� �����'��� ������� ����������������� �� ������ ���'�������������������� ���������< ��������������&�� �� �� ��� �����radiación comparable.

Calidad de los diferentes componentes y el proyecto

El mayor desembolso que hay que realizar en las inversiones en plantas fotovoltaicas, se corresponde con la adquisición de los paneles, de los transformadores y de los inversores.

El mercado está abastecido de todo tipo de ofertas, y no todas son siempre ������� ���� ��� �������� ��� �����������

Respecto al precio, es muy fácil encontrar ofertas que para un panel de potencia llamémosle X podamos encontrar ofertas en un rango de precios entre el mínimo y ����&�������$����� �=>?��@H�����<J�����&������� � ���� ����'����

K��� � ��V���� ���������� ������ �������� �����$����� W��������� �� �&�����<���������'���������������������� ���$� �����������'������� �������������

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pregunta que hay que hacerse es por qué unos paneles han bajado su precio más que otros, cuando el coste de producción,�������������� ����&�����������������de energía + silicio es muy similar para todos los fabricantes. Sólo cabe pensar �������&������� �$�������$������ ����� ��� �������������� ������ ����������� ��������� ������ ���� �������� ���� $���� '������ ��� �� � �&���� ��� ���Z� ������������ ������������ � �������

����������������� ��� ����� �� ����������������� ������ ��&������ ����'���������'��� ����������������� ��������������������&��� ��$�����

En cualquier caso, e independientemente de los precios, es muy importante no ������ �� ������ � ��� ���� ������� �� ������ ��� �� �� ���� � ������;� � ����proveedores de prestigio y entre marcas acreditadas, es decir, especialmente entre ��'������ �������������������� �������� �����������������������������ellos que subsistan durante mucho tiempo.

La selección de los paneles se efectuará, además de considerando el precio por unidad de potencia de los paneles, contemplando los siguientes criterios adicionales:

a) A la hora de elegir el tipo de paneles, los precios se normalizan por potencia asegurada.

Cada fabricante informa que la potencia de cada panel estará dentro de un intervalo.

Dado que la potencia de una serie de paneles viene dada por la del panel de menor potencia, da lo mismo que, por ejemplo, 19 de los 20 paneles de una serie tengan una potencia de 200W, pues si el panel 20 tiene una potencia de 100W toda la serie producirá a 100W X 20 = 2000W.

b) Es más interesante el fabricante que informa, en términos preferentes, de la potencia real de cada panel una vez se suministra.

Lo habitual es que, antes de un pedido, nos informen del intervalo de potencia �V ��������&�������������� ���������� ����

A modo de ejemplo, si contratamos con el fabricante que cada panel de ���� ���� ��� �� ��� ]>>^� �� ���� � �� ���� ���� ���� ��� _`kw?�� ������� ������que todos los paneles estarán dentro de una potencia entre 190W y 210W. /����� ��� �� � ���� �������� �� �� '������ ��� � � ���� ���� �� �� ��� �� k>?� _�=?�����������'������������� �����������&����������������� ������� �{�w?���������|{>{�w?�'�� �����{>>�>?*�

�{=Montaje eléctrico y electrónico en instalaciones solares fotovoltaicas

UD1 Si, además, el fabricante cuando nos envía los paneles nos informa de la

���� �����&������ ������������������������������������� '����� ������������por lo que se primará la selección de este fabricante.

c) Potencia que asegura el fabricante en el tiempo. Los fabricantes garantizan cuál será la potencia mínima que los paneles darán en el tiempo. Esta información es valiosa, pues a igualdad de precio tras ajustarlo por lo visto en los apartados a) y b), el panel que ofrezca mayor garantía de producción en el tiempo es preferible.

� %��� ��������� ��� ������ � �� ����� ������� �&������� ���� � � �� ��&������ �� ���� �V��� �����< � ����� $������ � � ���� �� �� �&����� ���� acreditada. Si un fabricante anuncia una garantía de que su panel, por ejemplo, al año ]>� � ��� �� � �� ���� ���� �V ���� ��� }~?� ��� �� ���� ���� � ������ � �� �����que la degradación es progresiva y lineal. Ahora bien, si la degradación es mediante un salto concentrado en los primeros años, la producción conjunta del panel a lo largo de su vida será mucho más reducida, sin que se produzca incumplimiento de la garantía.

Fotografía 1.2. Integración arquitectónica de una instalación fotovoltaicaFuente: isofoton.com

Por eso, resulta preferible seleccionar paneles de fabricantes que lleven mucho �������� ������������������������������������������ �����������������la calidad comprometida en los paneles.

d) En el caso de tener que llegar a los tribunales a reclamar garantías, tendremos un serio problema si el proveedor no es de Europa.

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Además de tener en cuenta la localización de los tribunales, se debe tener en cuenta que ofrece mayor garantía la empresa fabricante de módulos que lleva mucho tiempo en el mercado, pues cabe imaginar que no es una empresa oportunista que quiere subirse al tren de la fotovoltaica en los años buenos y bajarse cuando no lo sean tanto, es decir, las empresas que llevan tiempo en el sector y que tienen muchos intereses y capitales en juego son los que ������������������ �� ��������&��������������������������� ����������������que perduren en el futuro, cuestión conveniente si tenemos algún importe que reclamar por algún incumplimiento que motive la reclamación de la garantía.

e) La selección de los transformadores e inversores, aunque no representa, en porcentaje, un peso tan elevado como el de los paneles en la inversión total, es ���� ������������ �����������'� ��� ���� ���� ���������������������� ��en la producción o, incluso, su suspensión.

Para los transformadores el margen de opciones es reducido, pues es muy � ������������������ ������������������ �����H������� �������V�����hay que ser�����&��� ���� ��������� ������ ����������� ������� ����una vez elegidos los paneles y debemos decidirnos, además de contemplando el criterio del precio, por los siguientes criterios:

a. Recomendaciones del fabricante de paneles y, especialmente, sus ����������� ���<� ���������������� ������� �����

b. Garantías que ofrece el fabricante

c. %&���������������������� �����

d. Niveles de consumo de energía del inversor

e. Protecciones contra sobretensiones

f. Fiabilidad en términos generales: monitorizable, estabilidad en la �� �� ���� ��� �&�� `���� �&�� ������������������� ��;

g. ����$����� ���������Z�������������� �������� �����������������resolver averías

Respecto a la calidad en la ejecución del proyecto de ingeniería, afortunadamente hay un número bastante elevado de profesionales �������� ���������������������������� ����������������� ������ de las plantas fotovoltaicas.

15Montaje eléctrico y electrónico en instalaciones solares fotovoltaicas

UD1

Fotografía 1.2. Panel solar fotovoltaico

En esta materia las cuestiones más relevantes a tener en cuenta de cara a conseguir la calidad pretendida son las siguientes:

a) Ejecución rigurosa del proyecto.

b) Implicación del ingeniero que ha elaborado el proyecto en la supervisión de la ejecución.

c) Implantación de las medidas de seguridad oportunas a los efectos de evitar accidentes o roturas.

d) Solicitar al instalador las oportunas garantías.

El proyecto y por lo tanto los planos de instalación nos dan toda la información posible para el desarrollo del montaje de nuestro equipos.

Queda claro que cualquier instalación que vayamos a montar o que este previamente montado, tiene el antecedente de un proyecto.

Dentro del proyecto nos vamos a encontrar:

Una memoria con todas las características de la instalación, cálculo, materiales, esquemas, planos, presupuesto, estudio de seguridad y salud, pliego de condiciones, etc.

EDición 7.0 16

A modo de ejemplo, el índice de la memoria de un proyecto puede ser:

1. INTRODUCCIÓN

1.1. OBJETO Y ALCANCE

2. INTRODUCCION A LA ENERGIA SOLAR FOTOVOLTAICA

2.1. INTRODUCCIÓN

2.1.2.La radiación solar. ]�{�=�%��� ��'����������2.1.4.Ventajas e inconvenientes de las instalaciones fotovoltaicas.

2.2. DESARROLLO DE LA ENERGÍA SOLAR FOTOVOLTAICA

2.2.1.El desarrollo fotovoltaico. 2.2.2.El desarrollo Fotovoltaico en España. ]�]�=�%���������'������������� �����

]�=�� �"/#������"%/���"%�#�+�/�������%+�%�%�#�����

]�=�{��������������� ��������������]�=�]�������������� ���������� ]�=�=�%��� ������������ � ���� ������ ]�=�~������������<��������]�=�w�� ������ ����� ���

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4. JUSTIFICACION DEL CUMPLIMIENTO DEL R.E.B.T.

4.1. INSTALACIONES ELÉCTRICAS INTERIORES

4.1.1.Conductores. 4.1.2.Protección contra sobreintensidades ~�{�=�H�������� ��� ����������� �� �4.1.4.Puesta a tierra.

17Montaje eléctrico y electrónico en instalaciones solares fotovoltaicas

UD15. CALCULOS JUSTIFICATIVOS.

5.1.Esfuerzos soportados por las placas.

5.2.Cálculos eléctricos

6. PLIEGO DE CONDICIONES

7. MANTENIMIENTO DE INSTALACIONES

7.1.Paradas por Mantenimiento 7.2.Operaciones comunes de mantenimiento

8. IMPACTO MEDIOAMBIENTAL

8.1.De la instalación.

8.2.En la fabricación.

}�=�%���� �����������������������������������������

9. PRESUPUESTO

9.1.Impacto económico.

9.2.Análisis Económico de la instalación solar Fotovoltaica

10. CONCLUSIONES

11. BIBLIOGRAFIA

Dentro de los planos nos podemos encontrar:

1. El esquema eléctrico.

2. Distribución de los módulos.

=�� %����������� �&�� ��

4. Estructuras.

5. Cuarto de equipos.

EDición 7.0 18

Sala de máquinas

CALLE JUPITER

CALLE DE SIRIO

CA

LLE

DE

ME

RC

UR

IO

CA

LLE

DE

NE

PTU

NO

Figura 1.1. Planta de cubiertas

30º

10.392,23

9.000

5.19

6

Figura 1.2. Plano de alzado de la cubierta

19Montaje eléctrico y electrónico en instalaciones solares fotovoltaicas

UD1

500

4.730

10.3

92

4.730

50.000

�������{�=��H� ��������������

En este capítulo vamos a utilizar únicamente en los planos referentes al sistema eléctrico. El plano más importante es el de los esquemas eléctricos o esquemas � ������

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�������{�~��%������� ������ ������ ��������Fuente: Agencia andaluza de la energía

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EDición 7.0 20

�������{�w��%������� ������� ��� �&�� �������Fuente: Agencia Andaluza de la energía

� ��������� �������� �������� ����� ������������ ��� ������ ��<����������forma esquemática.