0125 Monsalve Inv

TTULO SISTEMA FOTOVOLTAICO CONECTADO A RED SOBRE NAVE INDUSTRIAL AUTOR Miguel ngel Monsalve Pardo Esta edicin electrnica ha sido realizada en 2010 Tutor Pedro Prez Higueras Curso POP Tecnologa de los Sistemas de Energa Solar Fotovoltaica (2008/2009) ISBN 978-84-693-6129-0

Miguel ngel Monsalve Pardo Para esta edicin, la Universidad Internacional de Andaluca

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AUTOR: MIGUEL NGEL MONSALVE PARDO

TUTOR: PEDRO PREZ HIGUERAS

MEMORIA:

SISTEMA FOTOVOLTAICO CONECTADO A RED SOBRE

NAVE INDUSTRIAL

S I S T E M A F O T O V O L T A I C O C O N E C T A D O A R E D S O B R E N A V E I N D U S T R I A L

MEMORIA

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ndice

1. Introduccin ........................................................................ 4

2. Objetivos ............................................................................. 4

3. Descripcin y justificacin de la solucin adoptada .................. 5

4. Normativa de aplicacin ....................................................... 7

5. Caractersticas tcnicas de la instalacin ................................ 85.1. Mdulo fotovoltaico propuesto ............................................ 85.2. Generador ...................................................................... 105.3. Configuracin de la instalacin, seguridad y protecciones .... 105.4. Caractersticas de la estructura soporte. Orientacin ptima 145.5. Caractersticas ms relevantes del inversor ......................... 155.6. Caractersticas de los conductores de corriente continua ..... 165.7. Caractersticas de los conductores de corriente alterna ........ 17

6. Clculos y dimensionamiento .............................................. 18

6.1. Radiacin solar. Energa generada por la instalacin. Productividad. ................................................................. 18

6.2. Dimensionamiento del inversor ......................................... 226.3. Dimensionamiento del generador ...................................... 236.4. Calculo de las secciones de las lneas de corriente continua 256.5. Clculo de las protecciones en la red de corriente continua . 306.6. Dimensionado de los interruptores de corriente continua ..... 306.7. Clculo de las secciones de las lneas de corriente alterna ... 326.8. Clculo de las protecciones en la red de corriente alterna .... 33

7. Planos .............................................................................. 34

8. Presupuesto ...................................................................... 34

9. Conclusiones ..................................................................... 35

10. Bibliografa ........................................................................ 36


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Memoria

1. Introduccin

En el presente trabajo se realiza el diseo y dimensionamiento de un sistema fotovoltaico conectado a red sobre la cubierta de una nave. La nave pertenece a las instalaciones de una planta de calibrado de cebada situada en Anchuelo, provincia de Madrid. La potencia del generador ser de 79.420 Wp y la potencia nominal de la instalacin ser de 80 kW. La instalacin se beneficiara de una tarifa regulada superior por su integracin arquitectnica, adems, se utiliza una superficie improductiva que aportar un ingreso adicional a la empresa titular de la nave. La cubierta tiene una superficie aproximada de 855 m2, con una pendiente del 20 y orientada al Sur con solo una desviacin de unos 2 al este.

2. Objetivos

El objetivo del presente trabajo es el diseo y dimensionamiento de un SFCR, centrndose en el diseo de la tecnologa, el dimensionamiento y la configuracin, buscando obtener la solucin ptima en seguridad y economa.

No se realizarn estudios econmicos o financieros, pero el principal objetivo es dimensionar correctamente los elementos del sistema con el fin de utilizar la tecnologa justa y necesaria para obtener la potencia deseada sin comprometer la seguridad y vida til de la instalacin. As mismo, la instalacin se disear minimizando al mximo el riesgo para las personas.


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3. Descripcin y justificacin de la solucin adoptada

Para la eleccin del mdulo fotovoltaico a utilizar en la instalacin, se ha realizado una comparativa entre varios productos del mercado que utilizan distintas tecnologas.

Figura 1: Eficiencia en mdulos fotovoltaicos de distintas tecnologas.

En la tabla se observa el rendimiento de las diferentes tecnologas en productos de alta eficiencia existentes en el mercado actual. Se observa como las tecnologas CdTe, CIGS y Si Amorfo tienen unos rendimientos muy bajos. Estas tecnologas de capa fina o thin flim tienen mayor aplicacin en otro tipo de instalaciones, en esta instalacin no nos servira para alcanzar 80 kW de potencia nominal.

El panel elegido es el de Si policristalino, que ofrece una eficiencia cercana a la cotas ms altas pero con un precio inferior.

La configuracin de la instalacin ser la de un inversor central con tensiones DC altas. Esta configuracin ofrece la ventaja de ahorrar en conductores de continua adems de simplificar la instalacin.

Como contrapartida de este tipo de configuracin, las altas tensiones exigen material clase II desde el punto de vista de la seguridad y protecciones. Por otro lado esta configuracin es ms sensible al sombreado, sin embargo, este no es un problema en nuestra instalacin integrada en la cubierta.

0

2

4

6

8

10

12

14

16

EFICIENCIA(%)

SiMonocristalino

SiPolicristalino

CdTe

CIGS

SiAmorfo


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Desde el punto de vista de seguridad, elegiremos el esquema de conexiones de generador flotante, ya que en situaciones normales de funcionamiento el generador flotante no presenta riesgo para las personas frente a contactos directos e indirectos. Una persona que toca accidentalmente un conductor activo del generador est protegida por la propia configuracin flotante (contacto directo). Defectos de aislamiento tampoco elevan el potencial de las masas de la instalacin (contactos indirectos).

Por otro lado, en un generador puesto a tierra se necesita un fallo de aislamiento para producir un cortocircuito mientras que un generador flotante se necesitan dos fallos de aislamiento, por lo tanto el flotante da ms garantas y mayor fiabilidad y continuidad de generacin frente a averas por fallos de aislamiento.

Utilizaremos adems un inversor con controlador permanente de aislamiento o CPI, que ante un fallo de aislamiento, sealice la incidencia. Este dispositivo, integrado en muchos inversores, vigila que la resistencia de aislamiento de la instalacin permanezca por encima de unos valores mnimos que impidan que ante contactos directos la corriente por la persona supere los 100 mA.


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4. Normativa de aplicacin

Para la elaboracin del presente proyecto se ha tenido en cuenta la siguiente normativa:

- Ley 54/1997 de 27 de noviembre del Sector Elctrico.

- Real Decreto 1663/2000, de 29 de Septiembre sobre conexin de instalaciones fotovoltaicas a la red de baja tensin.

- Real Decreto 436/2004, de 12 de marzo por el que se establece la metodologa para la actualizacin y sistematizacin del rgimen jurdico y econmico de la actividad de produccin de energa elctrica en rgimen especial.

- Orden de 5 de septiembre de 1985 por la que se establecen normas administrativas y tcnicas para funcionamiento y conexin a las redes elctricas de centrales hidroelctricas de hasta 5000 KVA y centrales de autogeneracin elctrica.

- Reglamento Electrotcnico de Baja Tensin e Instrucciones Tcnicas Complementarias.

- Reglamento sobre Condiciones Tcnicas y Garantas de Seguridad en Centrales Elctricas, Subestaciones y Centros de Transformacin e Instrucciones Tcnicas Complementarias.

- Normas UNE y recomendaciones UNESA que sean de aplicacin.

- Normas particulares de Iberdrola.

- Estructuras de acero en Edificacin, EA-95.

- Acciones en la Edificacin, AE-88.

- Cdigo Tcnico de la Edificacin, 2006.

- Instruccin de Hormign Estructural, EHE-98.

- Normativa de Construccin Sismorresistente, NCSR:02.


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5. Caractersticas tcnicas de la instalacin

5.1. Mdulo fotovoltaico propuesto

Est constituido por 60 clulas cuadradas fotovoltaicas de silicio policristalino de alta eficiencia. Las conexiones redundantes mltiples en la parte delantera y trasera de cada clula ayudan a asegurar la fiabilidad del circuito del mdulo. El marco de aluminio anodizado y el frente de vidrio de conformidad con estrictas normas de calidad hacen que estos mdulos soporten las inclemencias climticas ms duras, funcionando eficazmente sin interrupcin durante su vida til.

El mdulo est formado por un cristal con alto nivel de transmisividad. Adems cuenta con uno de los mejores encapsulantes utilizados en la fabricacin de los mdulos, el etil-viniloacetato modificado (EVA). La lmina posterior consta de varias capas, cada una con una funcin especfica, ya sea adhesin, aislamiento elctrico, o aislamiento frente a las inclemencias meteorolgicas. Adems, el marco est fabricado con aluminio anodinado que provee al perfil de una resistencia mucho mayor a la corrosin.

Las clulas de alta eficiencia van embutidas en EVA y protegidas contra la suciedad, humedad y golpes por un frente especial de vidrio templado antirreflectante y una lmina de Tedlar en su parte posterior, asegurando de esta forma su total estanqueidad.

El mdulo nos garantiza el 80% de la potencia durante 20 aos y 2 aos contra defectos de fabricacin. Adems, los mdulos y su proceso de produccin cumplen las normas UNE/CEI e ISO aplicables y en particular deben cumplir las normas IEC 61215 y UL1703 y ser de Clase II, certificado por TUV. Tambin deben disponen de proteccin de paso (by-pass diode).

Se muestran a continuacin las caractersticas tcnicas ms significativos del mdulo en cuestin:

Tipo de mdulo Vidrio Tedlar (TPT)

Dimensiones (+/-2 mm) 1645 x 995 x 34 mm

Superficie mdulo 1,637 m2

Tipo de clula Silicio Policristalino

Dimensiones clula 156 x 156 mm


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Nmero de clulas 60

Espesor de la capa protectora 4 mm

Peso 20 Kg

Tabla 1: Caractersticas tcnicas del mdulo fotovoltaico

Los mdulos cumplen las siguientes especificaciones para sus parmetros elctricos principales en condiciones estndar de operacin (Irradiancia: 1.000 W/m2 AM: 1,5 Tc: 25 C (tabla 1):

Potencia pico (Wp) 220 W

Corriente de cortocircuito (Isc) 7,80 A

Tensin de circuito abierto (Voc) 37,00 V

Tensin punto de mxima potencia (Vmp) 30,01 V

Intensidad punto de mxima potencia (Imp) 7,33 A

Coeficiente de variacin de Isc con Temperatura 1,94 mA/C

Coeficiente de variacin de Voc con Temperatura -125,8 mV/C

Coeficiente de variacin de Pmax con Temperatura -0,45 %/C

Temperatura de operacin de -40 a +85 C

Tensin nominal 30 V

Tensin mxima 1000 V

ndice de tolerancia +/- 5%

Tabla 2: Caractersticas elctricas del mdulo fotovoltaico


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5.2. Generador

El generador con una potencia de 79.420 Wp, estar formado por cuatro subgeneradores, tres de ellos compuestos por 5 ramas de 19 mdulos y el cuarto compuesto por 4 ramas de 19 mdulos.

En total disponemos de 19 ramas con 19 mdulos cada una de ellas. Cada subgenerador desemboca en una caja de continua que realiza el paralelo de cada una de sus ramas. En el plano de esquema elctrico se detalla el diseo del generador con la localizacin de las ramas y las cajas de continua de cada uno de los subgeneradores.

Sus caractersticas principales son las siguientes:

Subgenerador 1 2 3 4

N de ramas 5 5 5 4

N mdulos/rama 19 19 19 19

VM (V) 570,19 570,19 570,19 570,19

IM (A) 36,65 36,65 36,65 29,32

PM (kW) 20,90 20,90 20,90 16,74

Tabla3: Caractersticas del generador fotovoltaico

5.3. Configuracin de la instalacin, seguridad y protecciones

La configuracin del generador ser de tipo flotante. No se proyectan medidas de proteccin externa ya que la instalacin no est en una zona de alto nivel isocerulico.

En cuanto a protecciones internas, en la red de continua instalaremos descargadores de sobretensin en cada una de las cajas de conexin de los cuatro subgeneradores. En estas adems se intalarn interruptores magnetotrmicos para asegurar la proteccin frente sobreintensidades.


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No se ha determinado su instalacin a la entrada del inversor ya que suponemos que se escoger un inversor moderno, ya equipado con dicha proteccin. En la red de alterna, es conveniente un descargador Clase II a la salida del inversor si este no est protegido, y en el caso de conexin a la red mediante lneas areas o en zonas con alto riesgo de caida de rayos, es recomendable la instalacin de un dispositivo Clase I lo ms cerca posible de la acometida a la red.

La interconexin estar protegida por rels de proteccin de tensin y frecuencia, un interruptor magnetotrmico y un interruptor diferencial.

A continuacin se detallan las caractersticas de los dispositivos.

Descargadores de sobretensin en las cajas de continua

Tensin mxima de rgimen permanente Uc 1000 VDC

Corriente de descarga nominal In 20 kA

Corriente de descarga mxima Imax 40 kA

Nivel de proteccin a In Up 3 kA

Dimensiones 90 x 67 x 48 mm

Conexin a la red Por terminales de tornillos

Indicador de desconexin 2 indicadores mecnicos

Montaje Carril simtrico 35 mm

Temperatura de funcionamiento -40/+85 C

Grado de proteccin IP20

Material Termoplstico UL94-V0

Tabla 4: Caractersticas de los descargadores de sobretensin de las cajas de continua.

Como observamos en su ficha de caractersticas tcnicas es adecuado para nuestros subgeneradores ya que posee una tensin mxima de rgimen permanente de 1000 V, superior a la tensin de vaco de 896,9 V de los subgeneradores. Adems posee un corriente de descarga nominal de 20 kA.


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El esquema de conexin es el siguiente, en el que se observa un tercer varistor en serie para alcanzar los 1000 V:

Estos dispositivos se conectaran al electrodo de puesta a tierra de las masas, ya que el objetivo es derivar a tierra dichas sobretensiones peligrosas independientemente de su fuente de procedencia.

Descargador de sobretensin a la salida del inversor

Tipo segn IEC 61643-1 y EN 61643-11 I + II

Tensin nominal 3x400/230V/50(60)Hz

Mxima tensin permanente de servicio 3x480/275V/50(60)Hz

Corriente de choque de rayo 12 kA

Corriente mxima de descarga 90 kA

Corriente nominal de descarga 50 kA

Tabla 5: Descargador de sobretensin a la salida del inversor


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Interruptores magnetotrmicos en las cajas de continua

CAJAS 1, 2 y 3 CAJA 4

Polos 2 2

Intensidad de operacin media 50 A 40 A

Tensin de operacin media 800 V 800 V

Tabla 6: Caractersticas de los interruptores megnetotrmicos en las cajas de continua

Interruptor automtico magnetotrmico de alterna

Polos 4

Intensidad de operacin media 120 A

Tensin de operacin media 230/400 V

Tabla 7: Caractersticas del interruptor magnetotrmico de alterna

Interruptor diferencial

Polos 4

Intensidad de operacin media 120 A

Tensin de operacin media 230/400 V

Sensibilidad 30 mA

Tabla 8: Caractersticas del interruptor diferencial


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Proteccin externa

La proteccin se realiza con los siguientes dispositivos equipados en el inversor:

- Rel de proteccin de mxima y mnima frecuencia, ajustado para operar en frecuencias de 51 y 49 HZ respectivamente.

- Rel de mxima y mnima tensin, ajustado para operar en tensiones de 1,1 y 0,85 Um. Respectivamente.

- Interruptor automtico de la interconexin, para la desconexin-conexin automtica de la instalacin fotovoltaica en caso de actuacin de los anteriores rels de proteccin. Para evitar paradas prolongadas el rearme de dicho interruptor debe ser automtico una vez restablecida la tensin de red por la empresa distribuidora.

5.4. Caractersticas de la estructura soporte. Orientacin ptima

En esta instalacin se va a utilizar como estructura soporte la propia cubierta de la nave de chapa metlica. La inclinacin ptima segn Orientsol es de 35, y la orientacin ptima es 0 Sur.

La cubierta esta solamente 2 desviada de la orientacin ptima. Por otro lado la inclinacin es solo de 20, sin embargo, el tanto por ciento de prdidas respecto a la inclinacin ptima es de tan solo un 3%.

De esta manera, se decide no utilizar estructura portante ya que nos introducira un coste extra, evitamos problemas de sombreado, no sobrecargamos excesivamente la estructura de la nave y conseguimos una mejor integracin arquitectnica.

Como medio de anclaje de los mdulos a la chapa de cubierta se proponen perfiles de acero hueco #140.60.4, que se dispondrn en dos aristas opuestas de cada mdulo en direccin longitudinal a la pendiente de la cubierta. De esta manera aislamos a los paneles del contacto directo con la cubierta, los dotamos de una estructura de fijacin y permitimos la evacuacin del agua de lluvia.


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5.5. Caractersticas ms relevantes del inversor

Teniendo en cuenta que la potencia a la entrada del inversor es de 66,71 kW y que la configuracin seleccionada es la de inversor central, se debera usar un inversor con una potencia nominal comprendida entre 66,7 kW y 79,42 kW, sin embargo, se ha seleccionado un inversor trifsico con una potencia nominal de 80 kW ya que es el ms se aproxima dentro de los disponibles. Esta eleccin se justifica debido a que el modelo inferior de esta misma serie de inversores (seleccionada por sus dispositivos de seguridad integrados y otras caractersticas que se detallan a continuacin) de 50 kW de potencia nominal no soportaba la potencia de entrada de 66,71 kW.

Este inversor ser especfico para sistemas fotovoltaicos conectados a la red y cumplir la normativa nacional vigente. Entre sus principales caractersticas tendr las siguientes: proteccin externa o de interconexin, funcionamiento como fuente de corriente mediante IGBTs, seguimiento del punto de mxima potencia, bajo consumo en reposo, incorporacin de funciones de monitorizacin y proteccin, control del aislamiento del campo de paneles con localizacin selectiva de fallos y desconexin de seguridad, interfaces estndar de comunicaciones, armarios para montaje directamente sobre el suelo, y ventilacin forzada, tiempo medio entre fallos elevado, vida til superior a los veinte aos, etc. Los principales parmetros del inversor se detallan en la siguiente tabla:

Potencia DC mxima 105 kW

Rango de tensiones PMP 430800 VDC

Tensin de entrada mxima 900 VDC

Corriente de entrada 0180 IDC

Potencia nominal 80 kW

Potencia AC mxima 88 kW

Tensin de salida 3x400 +10%/-15% VAC

Corriente de salida 0122 IAC

Factor de potencia >0,98

Frecuencia 50 +/- 1 Hz


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Consumo nocturno 27 W

Rendimiento mximo 96%

Rendimiento europeo 94,8%

Temperatura ambiente -20C40C

Tipo de proteccin IP20

Forma de conexin PWM (IGBT) con transformador

Humedad relativa del aire 098%, no hay condensacin

Segn la CE EN61000-6-2, EN61000-6-4, EN50178

Smbolo de verificacin TV Rheinland

Comunicacin de datos Interfaz RS232/RS485 integrada

Dimensiones (anch x pro x alt) 120 x 80 x 130 cm

Peso 805 kg

Tabla 4: Caractersticas del inversor

5.6. Caractersticas de los conductores de corriente continua

La seccin de todos los conductores de la parte de continua ser:

TRAMOS RAMAS SECCIN DE CABLE (mm2)

LONGITUD DE CABLE (m)

MDULOS-CC DC#1 5 4 10





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CC DC#1-INVERSOR 1 10 15




Tabla 5: Caractersticas de los conductores CC

El tipo de cable que se usar en el sistema fotovoltaico presenta las siguientes caractersticas:

- Tensin normalizada 0.6/1 KV

- Aislamiento polietileno reticulado (XLPE)

- Cubierta exterior: Policloruro de vinilo acrilico especial interperie para canalizacin al aire. Policloruro de vinilo (canalizacin subterranea)

- Designacin: RV 0.6/1 KV canalizacin subterrnea. RV-K 0.6/1 KV resto de canalizaciones.

- Clase 5 (flexible)

El nivel de aislamiento (tensin de ensayo) deber cumplir las prescripciones de la norma UNE 211123 apartado 14.4 (3.5 KV a frecuencia industrial y 2.4 x 3.5 = 8.4 KV para tensin continua).

5.7. Caractersticas de los conductores de corriente alterna

Para la parte de corriente alterna se utilizarn conductores de 95 mm2 con cable unipolar asilados con polietileno reticulado (XLPE) y con cubierta a base de policloruro de vinilo (PVC), RV 0,6/1kV, de 1x95 mm2 Cu para las fases y de 1x50 mm2 Cu para el neutro.


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6. Clculos y dimensionamiento

6.1. Radiacin solar. Energa generada por la instalacin. Productividad.

Los datos de radiacin solar utilizados para el clculo de la energa que generar nuestra instalacin han sido obtenidos del programa informtico Meteonorm. El programa genera un fichero donde se especifica los valores mensuales de radiacin horizontal, inclinada, y temperatura ambiente entre otros. Partiendo de los valores de radiacin inclinada y temperatura ambiente se genera otra columna con los datos de temperatura del mdulo para cada valor de irradiancia y temperatura y, con stos, utilizando la ecuacin simplificada, se calcula los valores de potencia del mdulo para cada dato de los valores horarios. A partir de los datos horarios se pueden obtener los mensuales o globales.

Los datos de irradiancia global media diaria mensual en el plano del generador (=20), temperatura ambiente y velocidad del aire son los siguientes:

MES G(0, 20) (kWh/m2) Ta (C) FF (m/s)

Enero 2,93 6,4 27

Febrero 3,70 7,9 27

Marzo 5,25 11,6 30

Abril 5,67 13,6 36

Mayo 6,51 17,5 30

Junio 7,25 24,3 31

Julio 7,38 26,4 32

Agosto 6,90 26,0 30

Septiembre 5,73 21,3 28

Octubre 4,14 15,7 29


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Noviembre 2,90 9,3 29

Diciembre 2,21 6,4 26

Tabla 6: Datos de radiacin. Fuente Meteonorm

La expresin de la ecuacin simplificada es la siguiente:

,

1 ,

Donde:

- Pm es la potencia mxima del generador en las condiciones deseadas de irradiancia G y temperatura de la clula Tc.

- Pm,ref es la potencia mxima del generador en las condiciones de referencia (condiciones estndar de medida u otras condiciones en las que se conozca la potencia).

- Gref es la irradiancia en las condiciones de referencia.

- Tc.ref es la temperatura de la clula en las condiciones de referencia.

- es el coeficiente de variacin del punto de mxima potencia con la temperatura.

Mientras que la temperatura de la clula a partir de la temperatura ambiente la obtenemos mediante la siguiente expresin:

20

800

Donde:

- Tc es la temperatura de clula.

- Ta es la temperatura ambiente.

- TONC es la Temperatura de Operacin Nominal del mdulo fotovoltaico.

- G es la irradiancia.


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Adems se han considerado las siguientes prdidas en la instalacin, que suponen un total del 18,32%:

- Prdidas angulares: Segn N. Martn, las prdidas angulares totales para un mdulo cristalino limpio ubicado en Madrid, seran de un 3,78% para una inclinacin de 10, y un 3,15% para 40. Interpolando para una inclinacin de 20, obtenemos 3,57%.

- Para silicio cristalino en das claros, estas prdidas pueden llegar a ser del 3%, aunque en das nublados pueden darse ganancias de hasta el 4%. As vamos a considerar 2,0 % ya que la meteorologa de Madrid no se caracteriza por la abundancia de das nublados.

- Cableado: Estas prdidas suelen ser muy pequeas si el cableado esta correctamente dimensionado. Vamos a considerar un 0,25%.

- Mismatch: Estas prdidas suelen asumirse en un 3%.

- No seguimiento del PMP: Consideraremos un 2%.

- Diferencias con la Pn: El rango puede oscilar entre el + - 3% al + - 10%. Consideraremos que las diferencias de Pn van a ser por debajo de la suministrada, considerando as un 3% de perdidas.

- Suciedad: Este valor suele oscilar entre 2-7%. Dado que Madrid no tiene un clima demasiado rido consideraremos un 4%.

As, se determina la energa producida por la instalacin teniendo en cuenta las anteriores prdidas.

Un mdulo generar anualmente 325,85 kWh, multiplicado por el nmero de mdulos de nuestra instalacin obtenemos una produccin anual de:

325, 85 kWh/m2 325,85 19 19 117.631 k


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MES G(0,20) (W/m2) Tc Em (kWh)

SIN PRDIDAS

Em (kWh)

CON PRDIDAS

Enero 122,08 10,4 20,61 16,84

Febrero 154,17 12,9 25,75 21,03

Marzo 218,75 18,7 35,63 29,10

Abril 236,25 21,3 38,05 31,08

Mayo 271,25 26,3 42,71 34,89

Junio 302,08 34,1 45,89 37,48

Julio 307,50 36,4 46,21 37,74

Agosto 287,50 35,3 43,42 35,47

Septiembre 238,75 29,1 37,13 30,33

Octubre 172,50 21,3 27,78 22,69

Noviembre 120,83 13,2 20,15 16,46

Diciembre 92,08 9,4 15,61 12,75

Tabla 7: Energa producida.

La productividad final o Final Yield YF se define como la energa anual producida por el sistema en un cierto periodo de tiempo, por unidad de potencia instalada, expresada en kWh/kWp:

YF EAC

P 325,85 kWh/0,220 kW 1481,13

La productividad de referencia o Referente Yield YR [5] se define como la irradiacin solar anual incidente en el plano del generador fotovoltaico respecto de la radiacin nominal de 1 KW/m:


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YR G,

GSTC 1817, 1 kWh 1 kWh 1817,1

El rendimiento global o Performance Ratio PR es el cociente entre la productividad final y la productividad de referencia:

1481,131817,1

0,815

6.2. Dimensionamiento del inversor

Para dimensionar el inversor se parte de la potencia del generador 79,42 kWp y despus se obtiene el factor de dimensionado FS. Accediendo a la tabla 10 para un = -2 y = 18, FS = 0,84.

As:

, ,, 79,42 0,84 66,71


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6.3. Dimensionamiento del generador

Aunque en el dimensionamiento obtendremos la superficie necesaria, realizaremos una comprobacin previa: 134,4 W/m2 x 855 m2 = 114,9 kW.

Primeramente se realiza una primera estimacin del nmero de mdulos necesarios:

,,

,,

80000220

363

Nmero mximo de mdulos conectados en serie, en funcin de la tensin mxima a la entrada del inversor y la tensin mxima posible generada por los mdulos en OC a -10C:

,

,

,

35 0,126

,

37 35 0,126

900

41,41 21

Nmero mnimo de mdulos a conectar en serie en funcin de la tensin mnima a la que el inversor puede buscar el PMP y la mnima tensin del generador en el PMP, que se da a 70C.


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,,

,,, 1

,,

,, 45 0,126

1

430

30,01 5,67 1 18

Vamos a calcular el nmero de mdulos en paralelo:

36318

20

36319

19

36320

18

36321

17

En funcin de la intensidad, el nmero mximo de mdulos en paralelo ser:

,,

,,

1807,80

23

Por lo tanto escogeremos ser 19x19 que es la que ms se aproxima a la potencia que se busca:

19 19 361


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25

Se dispondrn cuatro subgeneradores con la siguiente configuracin:

CAJA RAMAS LONGITUD DE CABLE RAMAS (m)

LONGITUD DE CABLE CAJA-INVERSOR (m)

CC DC#1 5 24 15

CC DC#2 5 24 25

CC DC#3 5 24 35

CC DC#4 4 23 45

TOTAL 19 95 120

Tabla 8: Caractersticas de los subgeneradores

6.4. Calculo de las secciones de las lneas de corriente continua

Cableado de las 15 ramas de 24 metros:

De acuerdo con el estndar IEC 60364-7-712, a su temperatura de trabajo, el cable de cada rama debe soportar 1,25 veces la intensidad de cortocircuito en CEM del mdulo:

, 1,25 7,80 9,75

De acuerdo con las siguientes tablas y tomando del lado de la seguridad una temperatura de funcionamiento de 50 C, llegamos a la conclusin de que 1,5 mm2 es una seccin admisible:

21 0,9 18,9 9,75


MEMORIA

26

Ahora comprobaremos que cumple la mxima cada de tensin permisible, suponiendo un 1% (mximo 1,5% segn IDAE).

Conductividad cobre () = 56 m-1mm-2

, 2 ,,

,,

2 24 7,33

0,01 19 30,01 56 m 1 mm 2 1,10

Aunque en los clculos la seccin de 1,5 mm2 es admisible, normalmente en la prctica se usa 4 mm2 como seccin mnima, adems esta suele ser la seccin de los cables que llevan algunos mdulos ya incorporado.

Cableado de las 4 ramas de 23 metros:

Igualmente esta seccin de 4 mm2 ser adecuada para las 4 ramas de 23 m ya que su longitud es menor siendo el mismo nmero de mdulos.

Cableado desde CC DC#1 a inversor:

Estos conductores soportan la intensidad de 5 ramas y tienen 15 metros de longitud.


MEMORIA

27


, 1,25 5 7,80 48,75

De acuerdo con las tablas anteriores y tomando del lado de la seguridad una temperatura de funcionamiento de 50 C, llegamos a la conclusin de que 10 mm2 es una seccin admisible:

68 0,9 61,2 48,75

Ahora comprobaremos que cumple la mxima cada de tensin permisible, suponiendo un 0,5% (mximo 1,5% segn IDEA).


, 2 ,,

,,

2 15 5 7,33

0,005 19 30,01 56 m 1 mm 2 6,89

Por lo tanto la seccin de 10 mm2 es admisible.




, 1,25 5 7,80 48,75


MEMORIA

28


68 0,9 61,2 48,75



, 2 ,,

,,

2 25 5 7,33

0,005 19 30,01 56 m 1 mm 2 11,48

En este caso la cada de potencial es limitante al ser un conductor de mayor longitud, por lo tanto la seccin recomendable ser la de 16 mm2.




, 1,25 5 7,80 48,75


68 0,9 61,2 48,75


MEMORIA

29



, 2 ,,

,,

2 35 5 7,33

0,005 19 30,01 56 m 1 mm 2 16,07

En este caso la cada de potencial es limitante al ser un conductor de mayor longitud. Aunque para reducir la cada de tensin al 0,5% la seccin tendra que tener 16,07 mm2., utilizaremos la seccin de 16 mm2. ya que la diferencia es insignificante y de esta manera obtenemos la misma seccin que en la caja de continua 2.




, 1,25 4 7,80 39


49 0,9 44,1 39



MEMORIA

30


, 2 ,,

,,

2 45 4 7,33

0,005 19 30,01 56 m 1 mm 2 16,52

En este caso la cada de potencial es limitante al ser un conductor de mayor longitud. Aunque para reducir la cada de tensin al 0,5% la seccin tendra que tener 16,52 mm2., utilizaremos la seccin de 16 mm2. ya que la diferencia es insignificante y de esta manera obtenemos la misma seccin que en las cajas de continua 2 y 3.

6.5. Clculo de las protecciones en la red de corriente continua

Descargadores de sobretensin

Para su adecuada eleccin determinaremos la tensin nominal de los subgeneradores (igual en los cuatro), que debe ser superior a la tensin de circuito abierto a 10C. Adems dado que disponemos de proteccin externa elegiremos un dispositivo de corriente nominal de descarga mayor de 20 kA.

19 41,41 1,14 896,9

6.6. Dimensionado de los interruptores de corriente continua

Interruptor cajas CC DC#1, CC DC#2 y CC DC#3

Debe cumplir el estndar IEC 60364-7-712:

1.- Debe de ser capaz de soportar la tensin mxima que le puede llegar del generador fotovoltaico, cuando las clulas trabajan a -10C y estn a circuito abierto:


MEMORIA

31

,, ,, 35 ,

37 35 0,126

41,41

,, 19 41,41 786,79

2.- Debe de ser capaz de soportar 1,25 veces la intensidad de cortocircuito en CEM del generador fotovoltaico:

1,25 ,, 1,25 5 7,80 48,75

Seleccionaremos un magnetotrmico que soporte 800 V y 48,75 A.

Interruptor caja CC DC#4

Debe cumplir el estndar IEC 60364-7-712:

1.- Debe de ser capaz de soportar la tensin mxima que le puede llegar del generador fotovoltaico, cuando las clulas trabajan a -10C y estn a circuito abierto:

,, ,, 35 ,

37 35 0,126

41,41

,, 19 41,41 786,79

2.- Debe de ser capaz de soportar 1,25 veces la intensidad de cortocircuito en CEM del generador fotovoltaico:

1,25 ,, 1,25 4 7,80 37,44

Seleccionaremos un magnetotrmico que soporte 800 V y 37,44 A.


MEMORIA

32

6.7. Clculo de las secciones de las lneas de corriente alterna

La lnea trifsica alterna del inversor a conexin a red de baja tensin tiene una longitud de 120 metros:

Este debe soportar el 125% de la intensidad nominal de salida del inversor:

, 1,25 , 1,25 122 152,5

Comprobamos con la seccin de 35 mm2:

180 0,9 162 152,5

En este tramo dimensionaremos para una cada mxima de tensin permisible de 1,5% y un cos =1 para trifsica como caso ms desfavorable:


MEMORIA

33

, 3 , cos

,

3 120 122 1

0,015 400 56 m 1 mm 2 75,47

Dada la longitud de la lnea de corriente alterna la cada de potencial es limitante por lo tanto deberemos escoger la seccin de 95 mm2.

6.8. Clculo de las protecciones en la red de corriente alterna

Descargadores de sobretensin

Nos situaremos en el lado ms desfavorable, eligiendo un dispositivo de Clase I+II, considerando suficiente una intensidad nominal de descarga de 50 kA y una tensin nominal de 230 V en trifsica.

Este dispositivo ir conectado al electrodo de puesta a tierra.

Interruptor automtico magnetotrmico:

Debe soportar una tensin a la salida del inversor de 400V y cos=1:

3

80000

3 400 1 115,47

Debe soportar 115,47 A, 400 V y con curva de disparo C

Interruptor Diferencial:

Debe ser de sensibilidad 30 mA para proteger a las personas


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34

7. Planos

Se adjuntan anexos al presente documento los siguientes planos:

Plano nmero 1: Localizacin y emplazamiento

Plano nmero 2: Esquema elctrico de la instalacin.

Plano nmero 3: Diseo de la instalacin:

- Plano 3-1: Plano de la cubierta

- Plano 3-2: Alzado vista lateral

8. Presupuesto

ELEMENTOS PRECIOS UNIDADES IMPORTE

Mdulos 220 440,00 361 158.840,00

Inversor 80 kW 45.000,00 1 45.000,00

Estructuras de Sujecin 24.000,00 1 24.000,00

Cajas de Conexin 140,00 4 560,00

Cuadros de Proteccin y Contador de Energa 3.500,00 1 3.500,00

Cableado Interior 5.500,00 1 5.500,00

Montaje y Conexionado 60.000,00 1 60.000,00

Sistemas de Seguridad 10.000,00 1 10.000,00

Total Presupuesto Ejecucin 307.400,00

Estudio de Seguridad y Salud 12.000,00 1 12.000,00

Proyecto de Ingeniera y Direccin de Obra 12.000,00 1 12.000,00

Tasas y Visados 6.000,00 1 6.000,00


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35

Base Imponible 337.400,00

Importe I.V.A.(16%) 53.984,00

Total 391.384,00

Tabla 9: Presupuesto

9. Conclusiones

Durante la elaboracin del presente trabajo se ha realizado una revisin de todas las materias estudiadas durante la realizacin del Mster. De esta manera se pone en prctica la combinacin de los diferentes elementos que forman un Sistema Fotovoltaico Conectado a Red para obtener un sistema de generacin ptimo desde los puntos de vista de economa y seguridad.

El diseo de los elementos de seguridad, tanto para la instalacin como para las personas, ha supuesto una de las partes del proyecto ms complejas. La diversidad de dispositivos de seguridad junto con las distintas posibilidades de configuracin de un generador fotovoltaico obliga a tener todos los elementos en cuenta a la hora de decidirse por una solucin. Adems, en el diseo de este SFCR se ha pretendido minimizar al mximo el nmero de dispositivos y la utilizacin de las soluciones ms modernas.

Por otro lado, la estimacin de la energa producida por el sistema tambin ha presentado dificultad. Esto es debido no tanto a la dificultad de la metodologa sino a la eleccin del procedimiento a seguir. La eleccin de una de las tantas fuentes de datos de radiacin solar, as como del procedimiento para al clculo de la energa producida por el sistema y los distintos ndices de productividad se presentan como una difcil decisin para una persona sin la suficiente experiencia.

La realizacin del plano de esquema elctrico y plano de diseo de la instalacin tambin ha supuesto un hndicap importante, fundamentalmente por la falta de experiencia y/o prcticas sobre el terreno.

Para finalizar, se han dejado fuera del presente trabajo dos cuestiones tan importantes como son los aspectos legales y tramitaciones y la evaluacin econmica. Estos dos aspectos son de vital importancia para el futuro de los SFCR, sin embargo, dado que son aspectos cambiantes y que hay que abordar en el momento exacto de decidir realizar una instalacin, se han dejado fuera. As, el


MEMORIA

36

trabajo se centra en los aspectos tecnolgicos, menos voltiles, con el fin de que la realizacin del presente trabajo sirva para asimilar conocimientos que puedan aplicarse con mayor facilidad en el futuro.

10. Bibliografa

Pliego de condiciones tcnicas para instalaciones conectadas a la red. PCT-C. IDAE Febrero 2002

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Meteonorm, METEOTEST, Fabrikstrasse 14, CH 3012 Bern, Suiza. www.meteotest.ch.

G. Blaesser, D. Munro. Guidelines for the Assessment of Photovoltaic Plants. Document B. Analysis and Presentation of Monitoring Data. Report EUR 16339 EN.

http://re.jrc.cec.eu.int/pvgis/pv/ JRC Joint Research Centre. Centro de Investigacin perteneciente a la

Comisin Europea.

Internacional Energy Agency. http://www.iea.org/ y http://www.iea-shc.org/ Ecole des Mines de Paris (Armines), Sophia Antipolis, Francia. Osterwald C.R. Translation of device performance measurments to

reference conditions. Solar cells 18, 269-279, 1986.

D.L. King, W.E. Boyson, J.A. Kratochvil. Photovoltaic Array Performance Model. Sandia Report N. SAND2004-3535. Sandia Nacional Laboratorios. August 2004.

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IDAE, 2002. Instalaciones de Energa Solar Fotovoltaica. Pliego de Condiciones Tcnicas de Instalaciones Conectadas IDAE, Madrid.

Green, M. A., 2003. Crystalline and thin-film solar cells: state of the art and future potential. Solar Energy 74, 181-192.


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Jantsch M., Schmidt H., Schmid, J., 1992. Results on the concerted action on power conditioning and control. Actas del XI Congreso europeo de Energa solar fotovoltaica,

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Luque A., Hegedus S., editores, 2003. Handbook of PV science and engineering. John Wiley & Sons, Chichester.

Nofuentes G., Almonacid G., 1999. Design tools for the electrical configuration of architecturally-integrated PV in buildings. Progress in Photovoltaics: Research and Applications. 7, 475-488

Reglamento Electrotcnico de Baja Tensin, aprobado por Real Decreto 842/2002, de 2 de agosto

Wenham, S., Green, M. A., Watt, M., Corkish, R., 2007. Applied photovoltaics, 2 Ed. James & James, Padstow (GB).

UNE 20572-1 CEI 479-1 Efecto de la corriente sobre el hombre y los animales domsticos. Parte 1: Aspectos generales.

UNE 20572-2 CEI 479-2 Efecto de la corriente al pasar por el cuerpo humano Parte 2: Aspectos particulares

UNE 20460-4-41 CEI 364-4-41 Instalaciones elctricas en edificios. Parte 4: Proteccin para garantizar la seguridad. Captulo 47: Proteccin contra los choques elctricos

UNE 20460-4-44 CEI 364-4-47 Instalaciones elctricas en edificios. Parte 4: Proteccin para garantizar la seguridad. Captulo 47: Aplicacin de medidas de proteccin para garantizar la seguridad

UNE 21185 CEI 1024-1 Proteccin de las estructuras contra el rayo y principios generales

IEC 60364-7-712 Eletrical installations of buildings Requirements for special installations or locations Solar photovoltaic (PV) power supply systems.

P.G.Vidal, G. Almonacid. Measures Used to Protect People Exposed to a PV Generator: the Univer Project. Progress in Photovoltaics: Research and Applications; 9:57-67

Real Decreto 842/2002, de 2 de Agosto y por el que se aprueba el Reglamento electrotcnico para baja tensin e instrucciones tcnicas complementarias.


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38

Real Decreto 1663/2000, de 29 de Septiembre sobre conexin de instalaciones fotovoltaicas a la red de baja tensin.

Captulo VIII Instalaciones Fotovoltaicas Conectadas a las Redes de Distribucin en Baja Tensin .Normas particulares de Sevillana-Endesa

DEHN IBERICA Proteccin integral contra rayos y sobretensiones Commission European. Directorate-General for Energy and Transport

Lightning and Overvoltage protection in photovoltaic and solar thermal systems.



ESTUDIO DE SEGURIDAD Y SALUD:


NAVE INDUSTRIAL


ESTUDIO DE SEGURIDAD Y SALUD

3

ndice

1. Objeto del estudio .............................................................. 4

2. Designacin de los coordinadores en materia de seguridad y salud .................................................................................. 4

3. Principios generales aplicables al proyecto y a la instalacin ... 5

4. Caractersticas de la instalacin ........................................... 64.1. Descripcin y situacin ....................................................... 64.2. Presupuesto, plazos de ejecucin y mano de obra ................. 64.3. Unidades constructivas que componen la instalacin .............. 7

5. Riesgos ............................................................................ 75.1. Riesgos profesionales ......................................................... 75.2. Riesgos de daos a terceros ............................................... 95.3. Otros riesgos ..................................................................... 9

6. Planificacin de la accin preventiva .................................. 106.1. Prevencin de riesgos profesionales ................................... 106.1.1. Prevencin de riesgos individuales ..................................... 106.1.2. Prevencin de riesgos colectivos ........................................ 126.2. Normas generales de seguridad para el personal ................. 136.3. Formacin ...................................................................... 146.4. Medicina preventiva y primeros auxilios .............................. 14

.



4

Pliego de Condiciones Tcnicas

1. Objeto del estudio

Este Estudio de Seguridad y Salud establece, durante la construccin de la presente instalacin, las previsiones respecto a la prevencin de riesgos de accidentes, enfermedades profesionales y los derivados de los trabajos de reparacin, conservacin, entretenimiento y mantenimiento.

En aplicacin del presente Estudio, el o los Contratistas elaborarn el Plan de Seguridad y Salud en el trabajo en el que se analicen, estudien, desarrollen y complementen las previsiones contenidas en este Estudio, en funcin de su propio sistema de ejecucin de la instalacin. Con este Estudio y con el Plan de Seguridad elaborado por el Contratista, se pretende dar cumplimiento a lo dispuesto en el Real Decreto 1.627/1997, de 24 de octubre. Disposiciones mnimas de seguridad y de salud en las obras de construccin (B.O.E. de 25 de octubre de 1997).

2. Designacin de los coordinadores en materia de seguridad y salud

En la instalacin objeto de este Proyecto, el promotor designar un coordinador en materia de seguridad y de salud durante la elaboracin de la misma. En este sentido, y en aplicacin de lo dispuesto en el art. 3 del Real Decreto 1.627/1997,



5

el Coordinador en materia de seguridad y de salud durante la elaboracin del Proyecto ha sido el Ingeniero que lo suscribe.

Si en la ejecucin de la instalacin interviene ms de una empresa, o una empresa y trabajadores autnomos o diversos trabajadores autnomos, el promotor, antes del inicio de los trabajos o tan pronto como se constate dicha circunstancia, designar un coordinador en materia de seguridad y salud durante la ejecucin de la instalacin.

La designacin de los coordinadores en materia de seguridad y salud durante la elaboracin del proyecto de instalacin y durante su ejecucin podr recaer en la misma persona. La designacin de los coordinadores no eximir al promotor de sus responsabilidades.

3. Principios generales aplicables al proyecto y a la instalacin

1. En la redaccin del presente Proyecto, y de conformidad con la Ley de Prevencin de Riesgos Laborales, han sido tomados los principios generales de prevencin en materia de seguridad y salud previstos en el artculo 15, en las fases de concepcin, estudio y elaboracin del proyecto de la instalacin y en particular:

a) Al tomar las decisiones constructivas, tcnicas y de organizacin con el fin de planificar los distintos trabajos o fases de trabajo que se desarrollarn simultneamente o sucesivamente.

b) Al estimar la duracin requerida para la ejecucin de estos distintos trabajos o fases de trabajo.

2. Asimismo, y de conformidad con la "Ley de Prevencin de Riesgos Laborales", los principios de la accin preventiva que se recogen en su artculo 15 se aplicarn durante la ejecucin de la instalacin y, en particular, en las siguientes tareas o actividades:

a) El mantenimiento de la instalacin en buen estado de orden y limpieza.



6

b) La eleccin del emplazamiento de los puestos y reas de trabajo, teniendo en cuenta sus condiciones de acceso, y la determinacin de las vas o zonas de desplazamiento o circulacin.

c) La manipulacin de los distintos materiales y la utilizacin de los medios auxiliares.

d) El mantenimiento, el control previo a la puesta en servicio y el control peridico de las instalaciones y dispositivos necesarios para la ejecucin de la instalacin, con objeto de corregir los defectos que pudieran afectar a la seguridad y salud de los trabajadores.

e) La delimitacin y el acondicionamiento de las zonas de almacenamiento y depsito de los distintos materiales, en particular si se trata de materias o sustancias peligrosas.

f) La recogida de los materiales peligrosos utilizados.

g) El almacenamiento y la eliminacin o evacuacin de residuos y escombros.

h) La cooperacin entre los contratistas, subcontratistas y trabajadores autnomos.

4. Caractersticas de la instalacin 4.1. Descripcin y situacin

La instalacin objeto del presente proyecto se encuentra situada en una nave industrial de Anchuelo (Madrid). Esta instalacin queda descrita en la Memoria y en los Planos adjuntos.

La instalacin en cuestin es un sistema fotovoltaico conectado a red (SFCR) de aproximadamente 80 Wp de potencia que generar una energa de aproximadamente de 117 MWh al ao.

4.2. Presupuesto, plazos de ejecucin y mano de obra

El presupuesto de ejecucin por contrata de la instalacin es el indicado en el presupuesto adjunto



7

El plazo de ejecucin previsto quedar definido en el contrato.

El personal de construccin podr oscilar en el curso de la ejecucin de los trabajos entre un mximo de 5 personas y un mnimo de 2 simultneamente.

4.3. Unidades constructivas que componen la instalacin

Montaje de la estructura metlica. Colocacin de los mdulos fotovoltaicos. Colocacin de los inversores, caja de protecciones y caja de proteccin y

medida.

Cableado y grapeado.

5. Riesgos 5.1. Riesgos profesionales

En montaje de la estructura metlica:

Cadas de altura. Deslizamientos. Cada de objetos. Trabajos superpuestos. Manejo de grandes piezas. Propios de soldaduras elctricas y cortes con soplete. Electrocutaciones. Golpes y atrapamientos. Intoxicaciones por humos, resinas y pinturas especiales. Chispas, cortes, punzamientos y dems accidentes propios del uso de

desbarbadoras, sierras y taladros.



8

Propios de gras. Derrumbamientos. Hundimientos. Sobreesfuerzos por posturas inadecuadas.

En colocacin de los mdulos fotovoltaicos:

Cadas de altura. Sobreesfuerzos por posturas inadecuadas. Deslizamientos. Cada al mismo nivel. Heridas punzantes y/o cortantes en extremidades. Desprendimientos y aplastamientos. Contactos elctricos (directos y/o indirectos). Cadas de objetos (herramientas y materiales).

En colocacin de los inversores, caja de protecciones y caja de proteccin y medida:

Cadas de altura. Sobreesfuerzos por posturas inadecuadas. Deslizamientos. Cada al mismo nivel. Heridas punzantes y/o cortantes en extremidades.

En cableado y grapeado:

Cadas de altura. Sobreesfuerzos por posturas inadecuadas. Deslizamientos. Cada al mismo nivel. Heridas punzantes y/o cortantes en extremidades.



9

Contactos elctricos directos (contactos con parte de la instalacin habitualmente en tensin):

o Manipulacin de instalaciones, cuadros, equipos, etc. o Reparacin de equipos bajo tensin.

Contactos elctricos indirectos (contactos con partes o elementos metlicos accidentalmente puestos en tensin):

o Defectos de aislamientos en mquinas cuyos sistemas de proteccin se encuentran mal calibrados o diseados.

o Defectos de aislamiento en mquinas cuyos elementos de proteccin se encuentran puenteados.

5.2. Riesgos de daos a terceros

nicamente cabe sealar los posibles riesgos derivados por razones del propio acceso de la maquinaria y transportes a la obra (las normales interferencias con respecto a la va pblica), as como la posibilidad de terceras personas en la zona de trabajo.

5.3. Otros riesgos

Riesgos producidos por los agentes atmosfricos (condiciones climticas adversas).

Riesgos elctricos (en general). Riesgos de incendio (en general). Derivados de deficiencias en maquinarias o instalaciones.



10

6. Planificacin de la accin preventiva 6.1. Prevencin de riesgos profesionales

Todas las prendas de proteccin personal o elementos de proteccin colectiva, tendrn fijado un periodo de vida til, desechndose a su trmino.

Cuando por las circunstancias del trabajo se produzca un deterioro ms rpido en una determinada prenda o equipo, se repondr sta, independientemente de la duracin prevista o fecha de entrega.

Toda prenda o equipo de proteccin que haya sufrido un trato lmite, es decir, el mximo para el que fue concebido (por ejemplo, por un accidente), ser desechado y repuesto al momento.

Aquellas prendas que por su uso hayan adquirido ms holguras o tolerancias de las admitidas por el fabricante, sern repuestas inmediatamente.

El uso de una prenda o equipo de proteccin nunca representar un riesgo en si mismo.

6.1.1. Prevencin de riesgos individuales

Todo elemento de proteccin personal dispondr de marca CE siempre que exista en el mercado.

En aquellos casos en que no exista la citada marca CE, sern de calidad adecuada a sus respectivas prestaciones.

El encargado del Servicio de Prevencin dispondr en cada uno de los trabajos en obra la utilizacin de las prendas de proteccin adecuadas.

El personal de obra deber ser instruido sobre la utilizacin de cada una de las prendas de proteccin individual que se le proporcionen.



11

PROTECCIONES DE LA CABEZA

Cascos de proteccin: Cuando exista riesgo de golpe en la cabeza. Lo utilizarn todas las personas que participen en la instalacin, incluidas las visitas.

Protectores auditivos: Para trabajar con nivel de ruido elevado (cuando superen los 80 dBA).

Gafas contra impactos y antipolvo: Para trabajos con proyecciones de partculas y/o polvo.

Gafas pantalla de soldadura (cristales inactnicos): Para trabajos de soldadura.

Mascarillas y filtros recambiables: Para trabajos en ambientes contaminables (polvo, humo de soldadura, etc.).

PROTECCIONES DEL CUERPO

Monos o buzos de trabajo: Para todo tipo de trabajos (se tendrn en cuenta las reposiciones que marca el convenio colectivo provincial del sector).

Impermeables: Para trabajos en presencia de humedad. Mandil de cuero: Para trabajos de soldadura. Chalecos reflectantes: Ropa de alta visibilidad para uso de sealizacin y

posibles trabajos en vas de circulacin.

PROTECCIONES DE EXTREMIDADES INFERIORES

Polainas de cuero: Para trabajos de soldadura. Calzado de seguridad (puntera y suela metlica): Para trabajos con riesgo

de punzamiento y/o aplastamiento.

Calzado de seguridad (puntera metlica): Para trabajos con riesgo de aplastamiento.

Botas impermeables: Para trabajos en presencia de humedad.



12

6.1.2. Prevencin de riesgos colectivos

SEALIZACIN GENERAL

La sealizacin de Seguridad se ajustar a lo dispuesto en el RD 485/1997 de 14 de abril, y durante la ejecucin del presente Proyecto, se dispondrn, al menos:

Obligatorio uso de cascos, cinturn de seguridad, gafas, mascarillas, protectores auditivos, botas y guantes, etc.

Riesgo elctrico, cada de objetos, cada a distinto nivel, maquinaria en movimiento, cargas suspendidas.

Prohibido el paso a toda persona ajena a la obra, prohibido encender fuego, prohibido fumar y prohibido aparcar.

Seal informativa de localizacin de botiqun y extintor, cinta de balizamiento.

INSTALACIN ELCTRICA

Conductor de proteccin y pica puesta a tierra. Interruptores diferenciales de 30 mA.

ESTRUCTURA METLICA

Redes horizontales. Vallas de limitacin y proteccin. Cables de sujecin de cinturones de seguridad. Ganchos para reparaciones, conservacin y mantenimiento de cubiertas.



13

6.2. Normas generales de seguridad para el personal

NORMAS GENERALES PARA LA PREVENCIN DE ACCIDENTES.

Respetarn las consignas de Seguridad e Higiene. Seguirn las instrucciones dadas por los responsables. No utilizarn la maquinaria o herramientas ni harn ningn trabajo sin

saberlo hacer correctamente (preguntarn siempre antes).

Usarn las herramientas adecuadas en su trabajo, y cuando finalice las limpiarn y guardarn.

Ayudarn a mantener el orden y limpieza en la obra. Advertirn inmediatamente a sus mandos superiores de cualquier

peligro que observen en la obra.

Observarn la sealizacin de obra y cumplirn su mensaje. No consumirn bebidas alcohlicas en su trabajo ni antes de

incorporarse a l.

No realizarn operaciones mecnicas ni elctricas. Para ello avisarn a sus mandos para que enven a las personas especializadas.

Es obligatorio usar el equipo de proteccin individual necesario para cada trabajo, en especial el casco de seguridad y sobre todo el cinturn de seguridad en trabajos con riesgo de cada de altura, as como cuidar por su conservacin.

Es obligatorio observar y mantener todos los medios colectivos de proteccin dispuestos en la obra. Si por necesidades de trabajo tienen que retirar una proteccin, antes de irse del lugar debern ponerla de nuevo en su sitio. De igual manera se proceder en el caso de la sealizacin.

Deben comprometerse a divulgar entre sus compaeros la importancia y trascendencia del fiel cumplimiento de estas normas con el nico fin de contribuir a la continua mejora de las condiciones de seguridad.

NORMAS PARA EL MANEJO DE MATERIALES

Realizar el levantamiento de cargas a mano, flexionando las piernas sin doblar la columna vertebral.



14

Para transportar pesos a mano es preferible ir equilibrado llevando dos (uno en cada mano de igual peso cada uno).

No hacer giros bruscos cuando se est cargado. Al girar o descargar materiales o maquinaria por rampas, nadie debe

situarse en la trayectoria de la carga.

6.3. Formacin

Se impartir formacin en materia de Seguridad y Salud en el Trabajo al personal de la obra, segn lo dispuesto en la Ley de Prevencin de Riesgos Laborales y los Reales Decretos que la desarrollan.

6.4. Medicina preventiva y primeros auxilios

Botiqun:

Se dispondr de un botiqun conteniendo el material especificado en el RD 486/1997 de 14 de abril.

Asistencia a accidentados:

Se deber informar a los empleados del emplazamiento de los diferentes Centros Mdicos (Servicios propios, Mutuas Patronales, Mutualidades Laborales, Ambulatorios, etc.), donde debe trasladarse a los accidentados para su ms rpido y efectivo tratamiento.

Es muy conveniente disponer en la obra, y en sitio bien visible, de una lista con los telfonos y direcciones de los centros asignados para urgencias, ambulancias, taxis, etc., para garantizar un rpido transporte de los posibles accidentados a los centros de asistencia.



PLIEGO DE CONDICIONES TCNICAS:


NAVE INDUSTRIAL


PLIEGO DE CONDICIONES TCNICAS

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ndice

1. Objeto ................................................................................ 4

2. Generalidades ..................................................................... 5

3. Definiciones ........................................................................ 6 3.1. Radiacin solar ......................................................... 6 3.2. Instalacin................................................................ 6 3.3. Mdulos ................................................................... 7 3.4. Integracin arquitectnica .......................................... 8

4. Diseo ................................................................................ 9 4.1. Diseo del generador fotovoltaico ............................... 9 4.1.1.Generalidades .................................................. 9 4.1.2.Integracin arquitectnica ................................. 9

5. Componentes y materiales .................................................. 10 5.1. Generalidades ......................................................... 10 5.2. Sistemas generadores fotovoltaicos........................... 11 5.3. Estructura soporte ................................................... 12 5.4. Inversores .............................................................. 13 5.5. Cableado................................................................ 15 5.6. Conexin a red ........................................................ 15 5.7. Medidas ................................................................. 15 5.8. Protecciones ........................................................... 16 5.9. Puesta a tierra de las instalaciones fotovoltaicas ........ 16 5.10. Armnicos y compatibilidad electromagntica ............. 16

6. Recepcin y pruebas .......................................................... 16

7. Requerimiento tcnicos del contrato de mantenimiento ......... 18 7.1. Generalidades ......................................................... 18 7.2. Programa de mantenimiento .................................... 18 7.3. mbito general de garanta ....................................... 20 7.4. Plazos .................................................................... 20 7.5. Condiciones econmicas .......................................... 21 7.6. Lugar y tiempo de la prestacin ................................ 21

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Pliego de Condiciones Tcnicas

1. Objeto

1. Fijar las condiciones tcnicas mnimas que deben cumplir las instalaciones solares fotovoltaicas conectadas a 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 especificaciones mnimas que debe cumplir una instalacin para asegurar su calidad, en beneficio del usuario y del propio desarrollo de esta tecnologa.

2. Se valorar la calidad final de la instalacin en cuanto a su rendimiento, produccin e integracin.

3. El mbito de aplicacin de este pliego de condiciones tcnicas (en lo que sigue, PCT) se extiende a todos los sistemas mecnicos, elctricos y electrnicos que forman parte de las instalaciones.

4. En determinados supuestos para los proyectos se podrn adoptar, por la propia naturaleza del mismo o del desarrollo tecnolgico, soluciones diferentes a las exigidas en este PCT, siempre que quede suficientemente justificada su necesidad y que no impliquen una disminucin de las exigencias mnimas de calidad especificadas en el mismo.

5. Este Pliego de Condiciones Tcnicas se encuentra asociado a las lneas de ayudas para la Promocin de instalaciones de energa solar fotovoltaica en el



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mbito de Plan de Fomento de Energas Renovables. Determinados apartados hacen referencia a su inclusin en la memoria a presentar con la solicitud de la ayuda o en la memoria de diseo o proyecto a presentar previamente a la verificacin tcnica.

2. Generalidades

Este pliego es de aplicacin en su integridad a todas las instalaciones solares fotovoltaicas destinadas a la produccin de electricidad para ser vendida en su totalidad a la red de distribucin. Quedan excluidas expresamente las instalaciones aisladas de la red.

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

- Ley 54/1997 de 27 de noviembre del Sector Elctrico.

- Real Decreto 1663/2000, de 29 de Septiembre sobre conexin de instalaciones fotovoltaicas a la red de baja tensin.

- Real Decreto 436/2004, de 12 de marzo por el que se establece la metodologa para la actualizacin y sistematizacin del rgimen jurdico y econmico de la actividad de produccin de energa elctrica en rgimen especial.

- Orden de 5 de septiembre de 1985 por la que se establecen normas administrativas y tcnicas para funcionamiento y conexin a las redes elctricas de centrales hidroelctricas de hasta 5000 KVA y centrales de autogeneracin elctrica.

- Reglamento Electrotcnico de Baja Tensin e Instrucciones Tcnicas Complementarias.

- Reglamento sobre Condiciones Tcnicas y Garantas de Seguridad en Centrales Elctricas, Subestaciones y Centros de Transformacin e Instrucciones Tcnicas Complementarias.

- Normas UNE y recomendaciones UNESA que sean de aplicacin.

- Normas particulares de Iberdrola.

- Estructuras de acero en Edificacin, EA-95.

- Acciones en la Edificacin, AE-88.

- Cdigo Tcnico de la Edificacin, 2006.



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- Instruccin de Hormign Estructural, EHE-98.

- Normativa de Construccin Sismorresistente, NCSR:02.

3. Definiciones

3.1. Radiacin solar

Radiacin solar: es la energa procedente del sol en forma de ondas electromagnticas.

Irradiancia: la densidad de potencia incidente en una superficie o la energa incidente en una superficie por unidad de tiempo. Se mide en kW/m2.

Irradiacin: la energa incidente en una superficie por unidad de superficie y a lo largo de un cierto periodo de tiempo. Se mide en kWh/m2.

3.2. Instalacin

Instalaciones fotovoltaicas: aquellas que disponen de mdulos fotovoltaicos para la conversin directa de la radiacin solar en energa elctrica, sin ningn paso intermedio.

Instalaciones fotovoltaicas interconectadas o conectadas a red: aquellas que normalmente trabajan en paralelo con la empresa distribuidora.

Lnea y punto de conexin y medida: la lnea de conexin es la lnea elctrica mediante la cual se conectan las instalaciones fotovoltaicas con un punto de red de la empresa distribuidora o con la acometida del usuario, denominado punto de conexin y medida.

Interruptor automtico de la interconexin: dispositivo de corte automtico sobre el cual actan las protecciones de interconexin.



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Interruptor frontera: dispositivo de seguridad y maniobra que permite separar la instalacin fotovoltaica de la red de la empresa distribuidora.

Generador fotovoltaico: asociacin en paralelo de ramas fotovoltaicas.

Rama fotovoltaica: subconjunto de mdulos interconectados en serie o en asociaciones serie paralelo, con voltaje igual a la tensin nominal del generador.

Inversor: Convertidor de tensin y corriente continua en tensin y corriente alterna.

Potencia nominal del generador: es la suma de las potencias mximas de los mdulos fotovoltaicos.

Potencia de la instalacin fotovoltaica o potencia nominal: es la suma de la potencia nominal de los inversores (la especificada por el fabricante).

3.3. Mdulos

Clula solar o fotovoltaica: dispositivo que transforma la radiacin solar en energa elctrica.

Mdulo o panel fotovoltaico es un conjunto de clulas solares directamente interconectadas y encapsuladas como nico bloque, entre materiales que las protegen de los efectos de la intemperie.

Condiciones Estndar de Medida (CEM) son unas determinadas condiciones de irradiacia y temperatura de clula solar, utilizadas universalmente para caracterizar clulas, mdulos y generadores solares y definidas del modo siguiente;

Irradiancia solar 1000 W/m2

Distribucin espectral AM 1,5 G



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Temperatura de clula 25 C

Potencia pico: potencia mxima del panel fotovoltaico en CEM.

TONC: temperatura de operacin nominal de la clula, definida como la temperatura que alcanzan las clulas solares cuando se somete al mdulo a una irradiancia de 800 W/m2 con distribucin espectral AM 1,5G, la temperatura ambiente es de 20 y la velocidad del viento de 1 m/s.

3.4. Integracin arquitectnica

Integracin arquitectnica de mdulos fotovoltaicos: cuando los mdulos fotovoltaicos cumplen una doble funcin, energtica y arquitectnica (revestimiento, cerramiento o sombreado) y, adems, sustituyen a elementos constructivos convencionales.

Revestimiento: cuando los mdulos fotovoltaicos constituyen parte de la envolvente de una construccin arquitectnica.

Cerramiento: cuando los mdulos constituyen el tejado o la fachada de la construccin arquitectnica, debiendo garantizar la debida estanqueidad y aislamiento trmico.

Elementos de sombreado: cuando los mdulos fotovoltaicos protegen a la construccin arquitectnica de la sobrecarga trmica causada por los rayos solares, proporcionando sombras en el tejado o en la fachada del mismo.



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4. Diseo 4.1. Diseo del generador fotovoltaico

4.1.1. Generalidades

El mdulo fotovoltaico seleccionado cumplir las especificaciones del apartado 5.2.

Todos los mdulos que integren la instalacin sern del mismo modelo, o en el caso de modelos distintos, el diseo debe garantizar totalmente la compatibilidad entre ellos y la ausencia de efectos negativos en la instalacin por dicha causa.

En aquellos casos excepcionales en que se utilicen mdulos no cualificados deber justificarse debidamente y aportar documentacin sobre las pruebas y ensayos a los que han sido sometidos. En todos los casos han de cumplirse las normas vigentes de obligado cumplimiento.

4.1.2. Integracin arquitectnica

En el caso de pretender realizar una instalacin integrada desde el punto de vista arquitectnico, la memoria de solicitud y la memoria de diseo o proyecto especificarn las condiciones de la construccin y de la instalacin, y la descripcin y justificacin de las soluciones elegidas.

Las condiciones de la construccin se refieren al estudio de caractersticas urbansticas, implicaciones en el diseo, actuaciones sobre la construccin, necesidad de realizar obras de reforma o ampliacin, verificaciones estructurales, etc. que, desde el punto de vista del profesional competente en la edificacin, requeriran su intervencin.

Las condiciones de la instalacin se refieren al impacto visual, la modificacin de las condiciones de funcionamiento del edificio, la necesidad de habilitar nuevos espacios o ampliar el volumen construido, efectos sobre la estructura, etc.



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5. Componentes y materiales 5.1. Generalidades

Como principio general se ha de asegurar, como mnimo, un grado de aislamiento elctrico de tipo bsico clase II en lo que afecta tanto a equipos (mdulos e inversores) como a materiales (conductores, cajas y armarios de conexin, exceptuando el cableado de continua que ser de doble aislamiento.

La instalacin incorporar todos los elementos y caractersticas necesarias para garantizar en todo momento la calidad del suministro elctrico.

El funcionamiento de las instalaciones fotovoltaicas no deber provocar en la red averas, disminuciones de las condiciones de seguridad ni alteraciones superiores a las admitidas por la normativa que resulte aplicable.

Asimismo, el funcionamiento de estas instalaciones no podr dar origen a condiciones peligrosas de trabajo para el personal de mantenimiento y explotacin de la red de distribucin.

Los materiales situados en intemperie se protegern contra los agentes ambientales, en particular contra el efecto de la radiacin solar y la humedad. Se incluirn todos los elementos necesarios de seguridad y protecciones propias de las personas y de la instalacin fotovoltaica, asegurando la proteccin frente a contactos directos e indirectos, cortocircuitos, sobrecargas, as como otros elementos y protecciones que resulten de la aplicacin de la legislacin vigente.

En la memoria de diseo o proyecto se resaltarn los cambios que hubieran podido producirse y el motivo de los mismos respecto a la memoria de solicitud. Adems, se incluirn las fotocopias de las especificaciones tcnicas proporcionadas por el fabricante de todos los componentes.

Por motivos de seguridad y operacin de los equipos, los indicadores, etiquetas, etc. de los mismos estarn en alguna de las lenguas espaolas oficiales.



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5.2. Sistemas generadores fotovoltaicos

Todos los mdulos debern satisfacer las especificaciones UNE-EN 61215 para mdulos de silicio cristalino o UNE-EN 61646 para mdulos fotovoltaicos capa delgada, as como estar cualificados por algn laboratorio reconocido (por ejemplo, Laboratorio de Energa Solar Fotovoltaica del Departamento de Energas Renovables del CIEMAT, Joint Research Centre Ispra, etc)., lo que se acreditar mediante la presentacin del certificado oficial correspondiente.

El mdulo fotovoltaico llevar de forma claramente visible e indeleble el modelo y nombre logotipo del fabricante, as como una identificacin individual o nmero de serie trazable a la fecha de fabricacin.

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.

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

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 +/- 5% de los correspondientes valores nominales de catlogo.

Ser rechazado cualquier mdulo que presente defectos de fabricacin como roturas o manchas en cualquiera de sus elementos as como falta de alineacin en las clulas o burbujas en el encapsulante.

Se valorar positivamente una alta eficiencia de las clulas.

La estructura del generador se conectar a tierra.

Por motivos de seguridad y para facilitar el mantenimiento y reparacin del generador, se instalarn los elementos necesarios (fusibles, interruptores, etc.) para la desconexin, de forma independiente y en ambos terminales, de cada una de las ramas del resto del generador.



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5.3. Estructura soporte

La estructura soporte de mdulos ha de resistir, con los mdulos instalados, las sobrecargas del viento y nieve, de acuerdo con lo indicado en la normativa bsica de la edificacin NBE.

El diseo y la construccin de la estructura y el sistema de fijacin de mdulos, permitir las necesarias dilataciones trmicas, sin transmitir cargas que puedan afectar a la integridad de los mdulos, siguiendo las indicaciones del fabricante.

Los puntos de sujecin para el mdulo fotovoltaico sern suficientes en nmero, teniendo en cuenta el rea de apoyo y posicin relativa, de forma que no se produzcan flexiones en los mdulos superiores a las permitidas por el fabricante y los mtodos homologados para el modelo de mdulo.

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

La estructura se proteger superficialmente contra la accin de los agentes ambientales. La realizacin de taladros en la estructura se llevar a cabo antes de proceder, en su caso, al galvanizado o proteccin de la estructura.

La tornillera realizada en acero inoxidable cumpliendo la Norma MV-106. En el caso de ser la estructura galvanizada se admitirn tornillos galvanizados, exceptuando la sujecin de los mdulos a la misma que sern de acero inoxidable.

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

Se dispondrn las estructuras soporte necesarias para montar los mdulos tanto sobre superficie plana (terraza) como integrados sobre tejado. Se incluirn todos los accesorios y bancadas y /o anclajes.



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La estructura soporte ser calculada segn Norma MV-103 para soportar cargas extremas debidas a factores climatolgicos adversos tales como viento, nieve, etc.

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.

5.4. Inversores

Ser del tipo conexin a la red elctrica con una potencia de entrada variable para que sea capaz de extraer en todo momento la mxima potencia que el generador fotovoltaico puede proporcionar a lo largo de cada da.

Las caractersticas bsicas de los inversores sern las siguientes:

Principio de funcionamiento: Fuente de corriente Autoconmutado Seguimiento automtico del punto de mxima potencia del generador. No funcionar en isla o modo aislado.

Los inversores cumplirn con las directivas comunitarias de Seguridad Elctrica y compatibilidad electromagntica (Ambas sern certificadas por el fabricante) incorporando protecciones frente a:

Cortocircuitos en alterna. Tensin de red fuera de rango. Frecuencia de red fuera de rango. Sobretensiones mediante varistores o similares. Perturbaciones presentes en la red como microcortes, pulsos, defectos

de ciclos, ausencia y retorno de la red, etc.



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Cada inversor dispondr de las sealizaciones necesarias para su correcta operacin e incorporar los controles automticos imprescindibles que aseguren su adecuada supervisin y manejo.

Cada inversor incorporar, al menos, los controles manuales siguientes:

Encendido y apagado general del inversor, Conexin y desconexin del inversor a la interfaz AC.

Los valores de eficiencia al 25 y 100% de la potencia de salida nominal debern ser superiores al 85 y 88%, respectivamente (valores medidos incluyendo el transformador de salida, si lo hubiere) para inversores de potencia inferior a 5 kW .

El autoconsumo de los equipos (prdidas en vaco) en stand-by o modo nocturno deber ser inferior a un 2% de su potencia de salida nominal. El factor de potencia de la potencia generada deber ser superior a 0,95, entre el 25 y el 100% de la potencia nominal.

El inversor deber inyectar en red, para potencias mayores del 10 % de su potencia nominal.

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