INTEGRACIÓN DE SISTEMA DE GENERACIÓN DE ENERGÍA …

TRABAJO DE FINAL DE GRADO

Grado en Ingeniería Eléctrica

INTEGRACIÓN DE SISTEMA DE GENERACIÓN DE ENERGÍA

LIMPIA PARA ALIMENTACIÓN DE DESFIBRILADORES

EXTERNOS AUTOMÁTICOS (DEA)

Memoria y Anexos

Autor/a: Eva Anglés Rodríguez Director/a: Herminio Martínez García Convocatoria: Enero de 2021

Integración de sistemas de generación de energía limpia para alimentación de dispositivos DEA.

i

Resumen

El presente proyecto pretende implementar generadores de energía limpia como fuente de

alimentación de Desfibriladores Externos Automáticos (DEA). Con esta finalidad, se realiza el

dimensionado de los diversos componentes que conforman una instalación fotovoltaica aislada,

mediante el estudio y la ejecución de los cálculos pertinentes para la correcta elección de los equipos.

Se incluye el dimensionado del generador fotovoltaico, del regulador y controlador de carga y de la

batería, así como el cableado y protecciones para cada uno de los tramos de la instalación, tomando

como referencia, en todo momento, las necesidades de alimentación de la carga.

Asimismo, como comprobación de los elementos escogidos, se diseña un modelo mediante el software

Simulink de Matlab en el que se utilizan bloques de la expansión Simscape, con los que crear los

diversos componentes nombrados anteriormente y visualizar su comportamiento, simulando la carga

de la batería -Aportada por la generación del panel- y la descarga del acumulador al aplicar dos choques

eléctricos realizados por el desfibrilador.

Memoria

ii

Resum

El present projecte pretén implementar generadors d’energia neta com a font d’alimentació de

Desfibril·ladors Externs Automàtics (DEA). Amb aquesta finalitat, es realitza el dimensionat dels

diversos components que conformen una instal·lació fotovoltaica aïllada mitjançant l’estudi i l’execució

dels càlculs pertinents per a la correcta elecció dels equips.

S’inclou el dimensionat del generador fotovoltaic, del regulador i controlador de càrrega i de la bateria,

a més del cablejat i proteccions elèctriques per a cadascun dels trams de la instal·lació, prenent, en tot

moment, com a referència les necessitats d’alimentació de la càrrega.

Altrament, com a comprovació dels elements escollits, es dissenya un model mitjançant el software

Simulink de Matlab en el que s’utilitzen blocs de l’expansió Simscape amb els quals crear els diversos

components esmentats anteriorment i visualitzar el seu comportament, simulant la càrrega de la

bateria -Aportada per la generació del panell- i la descàrrega de l’acumulador en aplicar dos xocs

elèctrics realitzats pel desfibril·lador.


iii

Abstract

This project aims to implement clean energy generators as a power source for Automatic External

Defibrillators (AEDs). To this end, the sizing of the various components which set up an isolated

photovoltaic installation is carried out by studying and executing the pertinent calculations, in order to

choose the correct equipment.

The sizing of the photovoltaic generator, the charge regulator, the controller and the battery are

included, as well as the wiring and protections for each of the stretches from the installation by taking

at all times as reference the power needs of the load.

Likewise, as a checking for the chosen elements, a model is designed using the Simulink software from

Matlab by means of blocks from the Simscape expansion, in order to representate the different

components named before and visualize their behavior by simulating the battery charge - Provided by

the generation of the panel- and the discharge of the accumulator by applying two electric shocks

made by the defibrillator.

Memoria

iv

Agradecimientos

Agradecer sinceramente a mi tutor del proyecto de final de carrera, Herminio Martínez García, por su

ayuda en el desarrollo del trabajo, su implicación y las facilidades que me ha ofrecido durante la

complicada situación provocada por la pandemia de Covid19.

Agradecer también, a mi pareja, Roger, y a mis amigas Irene, Raquel y Alexandra, por los ánimos y por

su ayuda en la revisión final del proyecto. Asimismo, dar las gracias a mi familia y a mis amigos de la

universidad por su apoyo durante todo el proceso de realización del trabajo.


v

Memoria

vi

Índice

RESUMEN ___________________________________________________________ I

RESUM _____________________________________________________________ II

ABSTRACT __________________________________________________________ III

AGRADECIMIENTOS __________________________________________________ IV

INTRODUCCIÓN______________________________________________________ 9

Objetivos del proyecto ...................................................................................................... 9

Alcance del proyecto ......................................................................................................... 9

1. ASPECTOS GENERALES ASOCIADOS A LOS DESFIBRILADORES ____________ 11

1.1. Aspectos anatómicos y fisiológicos básicos .......................................................... 11

1.2. Electrocardiograma ............................................................................................... 13

1.3. Problemas cardíacos .............................................................................................. 14

1.3.1. Fibrilación ventricular ........................................................................................... 14

1.3.2. Taquicardia ventricular ......................................................................................... 15

1.4. Historia de los desfibriladores ............................................................................... 16

1.5. Tipos de desfibriladores......................................................................................... 17

1.5.1. Por tipo de descarga ............................................................................................ 17

1.5.2. Desfibriladores internos ........................................................................................ 20

1.5.3. Por el tipo de usuario que lo maneja .................................................................... 20

1.6. Partes básicas de un DEA ....................................................................................... 22

1.7. Uso estadístico del DEA ......................................................................................... 23

1.8. Estado del arte ....................................................................................................... 25

2. ENERGÍA FOTOVOLTAICA ________________________________________ 27

2.1 Funcionamiento básico de la energía fotovoltaica ............................................... 27

2.1.1. Fenómeno fotoeléctrico ....................................................................................... 27

2.2. Instalación fotovoltaica ......................................................................................... 30

2.2.1. Tipos de instalación fotovoltaica .......................................................................... 31

2.2.2. Paneles fotovoltaicos ............................................................................................ 32

2.3. Recurso solar y características de la instalación ................................................... 35

2.3.1. Términos relacionados .......................................................................................... 35

2.3.2. Geometría solar .................................................................................................... 35

2.3.3. Introducción a la radiación solar ........................................................................... 39


vii

2.3.4. Cálculos de radiación ............................................................................................ 40

2.3.5. Hora Solar Pico (HSP) ............................................................................................ 44

3. CÁLCULO DE LA ENERGÍA DE ALIMENTACIÓN DE UN DEA _______________ 47

4. DIMENSIONADO DE COMPONENTES _______________________________ 50

4.1. Dimensionado de placas fotovoltaicas .................................................................. 50

4.2. Dimensionado del regulador y controlador de carga ........................................... 51

4.3. Dimensionado de la batería ................................................................................... 53

4.4. Dimensionado del cableado del sistema de distribución ..................................... 54

4.4.1. Cableado entre el panel fotovoltaico y el regulador ........................................... 55

4.4.2. Cableado entre regulador y batería. .................................................................... 57

4.4.3. Cableado entre batería y desfibrilador. ............................................................... 58

4.5. Dimensionado de protecciones eléctricas ............................................................ 60

5. NORMATIVA APLICABLE _________________________________________ 61

5.1. Normativa asociada a los desfibriladores externos automáticos ............................ 61

5.2. Normativa asociada a instalaciones fotovoltaicas aisladas. .................................... 62

6. SIMULACIÓN DE LA INSTALACIÓN FOTOVOLTAICA ____________________ 63

6.1. Introducción al software utilizado ......................................................................... 63

6.2. Modelizado del sistema ......................................................................................... 63

6.2.1. Panel fotovoltaico ................................................................................................. 64

6.2.2. Convertidor Buck .................................................................................................. 65

6.2.3. MPPT ..................................................................................................................... 67

6.2.4. Batería de carga .................................................................................................... 67

6.2.5. Batería de descarga .............................................................................................. 68

6.2.6. Carga ..................................................................................................................... 69

6.2.7. Diagrama de bloques final .................................................................................... 71

6.4. Resultados .............................................................................................................. 72

6.4.1. Circuito de carga ................................................................................................... 72

6.4.2. Circuito de descarga ............................................................................................. 78

7. ESTUDIO DE IMPACTO AMBIENTAL ___________________________________ 81

7.1. Impacto ambiental asociado a las baterías .............................................................. 81

7.2. Impacto ambiental asociado al panel fotovoltaico .................................................. 83

8. CONCLUSIONES Y LÍNEAS FUTURAS ________________________________ 85

8.1. Conclusiones .......................................................................................................... 85

Memoria

viii

8.2. Trabajo futuro ........................................................................................................ 85

9. ANÁLISIS ECONÓMICO ___________________________________________ 87

BIBLIOGRAFÍA ______________________________________________________ 89

ANEXO A __________________________________________________________ 97

ANEXO B __________________________________________________________ 98


9

Introducción

Un desfibrilador, según la Real Academia Española (1), se define como aquel aparato que aplica

descargas eléctricas para establecer el ritmo cardíaco normal. En el caso de un Desfibrilador Externo

Automático, es aquel dispositivo que permite realizar descargas eléctricas controladas y que

habitualmente se puede encontrar en la vía pública, utilizándose en caso de emergencia por usuarios

no necesariamente pertenecientes al ámbito sanitario, como método preventivo hasta que llegue la

ambulancia.

Hoy en día, existen abundantes equipos de esta tipología instalados en múltiples espacios públicos y

se pretende aumentar su número, con la finalidad de crear espacios totalmente cardioprotegidos.

Estos dispositivos, habitualmente funcionan a base de baterías de litio, las cuales, contienen grandes

beneficios a nivel energético, pero suponen un gran impacto ambiental debido a su escaso reciclaje.

Es por este motivo, por el cual que el proyecto se basa en la implementación de fuentes de energías

renovables como alimentación de este tipo de dispositivos médicos. En específico, de diseñar,

dimensionar y simular una instalación fotovoltaica aislada formada por paneles fotovoltaicos, un

regulador y controlador de carga y un equipo acumulador.

Objetivos del proyecto

El objetivo del proyecto es estudiar la viabilidad de instalación de paneles fotovoltaicos como

generadores y aportadores de energía de alimentación de desfibriladores DEA, con la finalidad de

sustituir las baterías utilizadas actualmente. Paralelamente se pretende representar y emular el

comportamiento del sistema para comprobar su correcto funcionamiento mediante la simulación del

proceso de carga y descarga de la batería.

Alcance del proyecto

El alcance del proyecto se basa en analizar los diversos aspectos técnicos de interés asociados a los

desfibriladores externos automáticos comerciales, así como realizar el procedimiento de cálculo y

dimensionado de los componentes de una instalación fotovoltaica aislada, tomando como referencia

los valores de radiación de la ciudad de Barcelona.

Memoria

10

A continuación, se seleccionan los modelos comerciales que se amolden a los resultados obtenidos,

incluyendo el generador fotovoltaico, el regulador y controlador de carga, la batería, el cableado de los

diversos tramos de la instalación y sus respectivas protecciones eléctricas.

Seguidamente, se realiza la simulación del modelo de la instalación mediante el software Simulink de

Matlab como comprobación del funcionamiento del sistema y se realiza el estudio del impacto

ambiental, incluyendo la comparación de la batería escogida y la utilizada actualmente por los

proveedores de desfibriladores DEA.


11

1. Aspectos generales asociados a los desfibriladores

1.1. Aspectos anatómicos y fisiológicos básicos

El corazón es un órgano compuesto por tejido muscular, encargado de bombear sangre por todo el

cuerpo. Está situado entre los pulmones, en el centro del pecho, con dos terceras partes dispuestas a

la izquierda del plano medio (2).

De modo simplificado, el corazón se puede dividir según sus cavidades, existiendo las cámaras

auriculares y las ventriculares. Las primeras, se encuentran en la parte superior del corazón, situándose

una en el lado izquierdo -Aurícula izquierda- y otra en el derecho del órgano -Aurícula derecha-. Son

las encargadas de recibir la sangre transportada por los vasos sanguíneos y conducirla a los ventrículos

(3).

Estos últimos, son las cámaras inferiores del corazón y, al igual que las aurículas, se ubican uno en el

lado izquierdo -Ventrículo izquierdo- y otro en el derecho -Ventrículo derecho-. Se encargan de enviar

la sangre, mediante su contracción, a las arterias (3).

La sangre entra al corazón mediante venas y parte de él por medio de las arterias. El fluido sanguíneo

que accede a la aurícula derecha se conoce como “Sangre pobre en oxígeno” y la que entra la aurícula

izquierda, “Sangre rica en oxigeno” tal y como se muestra en la Figura 1.1.

Figura 1.1. Recorrido del flujo sanguíneo del corazón (Fuente: (4))

Memoria

12

Un corazón sano late de 60 a 100 veces por minuto (5). Este ritmo se denomina ritmo sinusal y se

refiere al ritmo “normal” del órgano establecido por el marcapasos natural en el nódulo sinoauricular,

también conocido como nódulo SA (6).

Las células cardíacas constan, de forma natural, de diversas propiedades, las cuales se listan a

continuación.

- Badmotropismo: Se refiere a la capacidad del miocardio a responder a un estímulo (2).

- Cronotropismo: Asociado a la facultad del músculo de originar impulsos que permitan generar

una contracción (2).

- Dromotropismo: Está relacionado con la capacidad del corazón para transmitir y conducir un

impulso eléctrico (2).

- Inotropismo: Referido a la facultad de transformar energía química - ATP1 - en fuerza contráctil

como respuesta a un estímulo (2).

Gracias a estos aspectos, el corazón puede realizar su función de bombear la sangre y, en caso de

un funcionamiento anormal, estas mismas cualidades provocan que se pueda frenar el incorrecto

comportamiento del órgano mediante descargas eléctricas controladas.

1 Trifosfato de adenosina. Es un nucleótido fundamental en la obtención de energía celular. Se produce durante

la respiración celular y se consume en diversos procesos químicos.


13

1.2. Electrocardiograma

Un electrocardiograma (ECG) es el registro de la actividad eléctrica generada por el corazón durante

cada latido cardíaco (7). Un ciclo del ECG se divide en cuatro ondas diferentes y dos segmentos,

cada una de ellas con un significado distinto -Figura 1.2-.

- Onda P: Se forma con el paso del impulso eléctrico generado en el nodo sinusal por las

aurículas, provocando su contracción (8).

- Segmento PR: Indica el tiempo entre el inicio de la onda P y el comienzo de la onda QRS. Indica

el intervalo temporal entre el principio de la contracción auricular y el inicio de la contracción

ventricular (8).

- Onda QRS: Es aquella onda relacionada con el recorrido del impulso eléctrico a través de los

ventrículos, causando su contracción (8).

- Segmento ST: Representa el intervalo de tiempo entre el inicio de la onda QRS hasta la

finalización de la onda T, por lo que indica el tiempo que dura la contracción ventricular (8).

- Onda T: Aparece una vez contraídos los ventrículos. Indica la relajación de esta parte del

órgano a la espera de un nuevo impulso (8).

- Onda U: Se trata de una onda que no siempre aparece en el electrocardiograma y a día de hoy

tiene un significado incierto (8).

Figura 1.2. Electrocardiograma (Fuente: (9))

Memoria

14

1.3. Problemas cardíacos

Los motivos por los que el corazón puede no funcionar de la manera idónea son diversos, aunque

una de las alteraciones más usuales es la parada cardiorrespiratoria.

Una parada cardiorrespiratoria se refiere a la suspensión de forma brusca e inesperada del

transporte del flujo sanguíneo y de la respiración. Este hecho provoca que no llegue oxígeno a los

órganos vitales y que las células cerebrales inicien apoptosis1 a partir de los 6 minutos de paro

cardíaco (10).

En la mayoría de ocasiones, este fenómeno provoca arritmias, las cuales son un trastorno de la

frecuencia y/o ritmo cardíaco que muestra que algo no está funcionando correctamente (11).

Sin embargo, no todas las arritmias cardíacas pueden ser solventadas mediante una descarga

eléctrica controlada, sino que solo son desfibrilables las fibrilaciones y taquicardias ventriculares.

1.3.1. Fibrilación ventricular

La Fibrilación Ventricular (FV) se define, según la enciclopedia médica Medline Plus (12), como una

contracción o temblor incontrolable de las fibras musculares del corazón.

Habitualmente es causada por la interrupción de la circulación del impulso eléctrico, conducido

por el nódulo auriculoventricular2, al presentarse un obstáculo. El impulso se estanca sin

posibilidad de continuar su camino y empieza a girar a frecuencias elevadas. En consecuencia,

difunde ondas que prevalecen sobre el ritmo sinusal, provocando que los tejidos musculares

situados alrededor, no sean capaces de responder a los impulsos generados por el mismo, hecho

que provoca que el corazón se contraiga se forma inadecuada e irregular (2).

1 Muerte celular.

2 Encargado de ralentizar la onda eléctrica generada por el nodo sinusal, con la finalidad de que las aurículas se

llenen de sangre antes de que llegue la señal eléctrica a los ventrículos.


15

Una vez se inicia la fibrilación del miocardio1, los ventrículos son incapaces de contraerse

correctamente debido a que algunas zonas de estos se relajan, mientras otras se contraen y

conforman una actividad descoordinada. En este momento, el corazón padece contracciones

incompletas que, seguidamente, provocan una reducción de la frecuencia de los impulsos

eléctricos, disminuyendo el volumen de sangre expulsado por los ventrículos. En consecuencia, se

acumula fluido sanguíneo, los ventrículos se dilatan y se produce una falla de bomba. En un

intervalo de un minuto, el corazón se debilita y se muestra incapaz de contraerse (2).

La forma de onda de un individuo que padece fibrilación ventricular se muestra como una señal

irregular y poco uniforme tal y como se observa en el electrocardiograma adjuntado en la Figura

1.3.

Figura 1.3. Electrocardiograma con fibrilación ventricular (Fuente:(13))

1.3.2. Taquicardia ventricular

Según la enciclopedia médica Medline Plus (14), la Taquicardia Ventricular (TV) se define como un

latido cardíaco rápido que se inicia en las cámaras inferiores del corazón, es decir, en los ventrículos.

Se reconocerá una taquicardia ventricular siempre que se cumpla la definición anterior con un ritmo

de pulsos mayor a 100 latidos por minuto con, como mínimo, 3 latidos irregulares consecutivos (14).

Se producen a causa de una interrupción de la señal eléctrica enviada por el nodo auriculoventricular,

generando latidos irregulares, los cuales provocan un inadecuado llenado de las cámaras cardíacas y,

en consecuencia, puede causar insuficiencia en la distribución sanguínea al resto del cuerpo.

1 Tejido muscular del corazón.

Memoria

16

La taquicardia ventricular es reconocible en un electrocardiograma debido a su alta frecuencia de

señal, a la aparición de ondas QSR -Explicadas en el apartado 1.2- más anchas y a su uniformidad. Una

representación del electrocardiograma en este tipo de arritmias se muestra en la Figura 1.4.

Figura 1.4. Electrocardiograma con taquicardia ventricular (Fuente:(13))

1.4. Historia de los desfibriladores

En 1947, Claude Schaeffer Beck, profesor de cirugía en la Universidad estadounidense Case

Western Reserve, realizó la primera desfibrilación exitosa conocida a un joven de 14 años. El joven

estaba siendo operado cuando sufrió un paro cardíaco y tras masajear el corazón del paciente

durante 45 minutos, aplicó una descarga eléctrica directamente al órgano. El corazón del menor

volvió a latir y se recuperó totalmente (15).

Hasta los años 50, las descargas eléctricas para devolver un ritmo “normal” al órgano circulatorio

solo se realizaban con la cavidad del pecho abierta, es decir, solo se podían aplicar durante el

transcurso de operaciones cardíacas y la descarga se aplicaba directamente sobre el corazón.

Algo más tarde, en los años 50 el Dr. Maurice Paul Zoll utilizó, por primera vez, corriente alterna

como tratamiento a la fibrilación auricular mediante un desfibrilador de tan elevadas dimensiones

que se le añadían ruedas para poder ser transportado (16).

Este proceso inducía, en muchas ocasiones, a una fibrilación ventricular, lo que permitió que Zoll

iniciase el estudio del mismo tratamiento pero, en este caso, con corriente continua y de forma no

invasiva, es decir, aplicaba una descarga externa a la cavidad torácica (16).

Fue a finales de la década de los 50 cuando Bernard Lown inició una investigación paralela, con la

que comprobar la eficacia de las descargas eléctricas de corriente alterna y continua en el proceso

de la desfibrilación cardíaca. Lown y sus compañeros demostraron que utilizando una onda de


17

descarga del tipo corriente continua, podía revertir la fibrilación ventricular sin causar daños en el

paciente (17).

En 1965 Frank Patridge, cardiólogo en el Hospital Royal Victoria en Belfast, diseñó y fabricó el

primer desfibrilador portátil. Se trataba de un equipo de grandes dimensiones, de alrededor de 70

kgs de peso y supuso un gran cambio en el tratamiento de las paradas cardiorespiratorias (18).

Finalmente, en la década de los 70 se diseñó el primer desfibrilador externo automático con

capacidad de detección de fibrilación ventricular de la mano del científico Arch Diack (19).

1.5. Tipos de desfibriladores

Hoy en día, en el mercado existen muchos y diversos tipos de desfibriladores. A continuación, se

indican los más comunes según su criterio de clasificación.

1.5.1. Por tipo de descarga

La siguiente clasificación se basa en el tipo de descarga eléctrica que aporten los desfibriladores a

un supuesto usuario.

- Onda monofásica

Disparan un tipo de onda monofásica que efectúa su recorrido eléctrico en una sola

dirección. Este hecho supone un valor de descarga elevado del intervalo de 200-360 Julios

de energía (20).

- Onda bifásica

Se trata de los desfibriladores más utilizados en la actualidad. Su funcionamiento se basa

en realizar una descarga eléctrica hacia un sentido e invertirla hacia el contrario (21).

Suele entregar un choque eléctrico de entre 100 y 200 Julios de energía, provocando así,

un menor daño de las células cardíacas y del miocardio en comparación con el

desfibrilador de onda monofásica (20).

Memoria

18

Dentro de esta tipología de dispositivos, existen tres clases de ondas bifásicas.

i) Onda exponencial bifásica truncada

La tipología onda exponencial bifásica truncada, basa su funcionamiento en la

compensación por tiempo con la finalidad de mantener constante el valor de energía

asociado a las diversas impedancias torácicas1 que pueda presentar el paciente (21).

La representación respecto al tiempo de este tipo de onda se muestra en la Figura

1.5., adjuntada a continuación.

Figura 1.5. Onda exponencial bifásica truncada (Fuente: (20))

ii) Onda bifásica de corriente controlada

Este tipo de onda pretende mantener un valor de corriente y tiempo constante a lo

largo de la descarga independientemente de la impedancia que posea el paciente

(20).

1 Se refiere a los cambios en la capacidad de conducción eléctrica del tórax. Estas variaciones tienen lugar con la

relajación y contracción del corazón y durante la respiración.


19

Figura 1.6. Onda bifásica de corriente controlada (Fuente: (20))

iii) Onda exponencial bifásica rectilínea

Su objetivo se basa en minimizar la dispersión de la corriente de pico y la corriente

media en pacientes con diferentes impedancias (20). Su representación respecto el

tiempo se observa en la Figura 1.7.

Figura 1.7. Onda exponencial bifásica rectilínea (Fuente: (20))

Memoria

20

iv) Exponencial bifásica muestreada

Su objetivo es mantener la duración total del ciclo constante y permite que la tensión

media de la descarga sea proporcional a la impedancia del paciente ajustando el

ancho de cada pulso (20), tal y como se observa en la Figura 1.8.

Figura 1.8. Onda exponencial bifásica muestreada (Fuente: (20))

1.5.2. Desfibriladores internos

Los desfibriladores internos, también llamados Desfibriladores Automáticos Implantables

(DAI), son aquellos que se implantan en el tejido subcutáneo del pecho de un usuario.

Permiten detectar y gestionar arritmias automáticamente mediante una descarga eléctrica

por medio de electrodos, ubicados en las cavidades cardiacas (22).

1.5.3. Por el tipo de usuario que lo maneja

Esta clasificación se refiere a si la persona que utiliza el desfibrilador se encuentra dentro del

ámbito sanitario o no, por lo que dentro de esta clasificación existen las siguientes tipologías.

- Manuales

Van dirigidos únicamente a personal sanitario. Son aquellos que se pueden encontrar en

hospitales y ambulancias (23).


21

Los siguientes tipos, permiten un uso no sanitario, es decir, pueden ser utilizados por cualquier

persona de a pie y normalmente se encuentran ubicados en espacios públicos, con la finalidad

de utilizarse en situaciones de emergencia, como tratamiento hasta que llegue el personal

sanitario.

- Automáticos

Comúnmente conocidos como desfibriladores DEA -Desfibrilador Externo Automático-.

Son equipos que, una vez colocados los electrodos por un usuario externo sobre el tórax

del paciente, son capaces de detectar si es necesaria la descarga eléctrica y, además la

ejecutan sin necesidad de confirmación por parte del usuario (24).

- Semiautomáticos

Habitualmente se conocen como dispositivos DESA -Desfibrilador Externo

SemiAutomático- y comparten todos los aspectos de su funcionamiento con los DEA a

excepción de la ejecución de la descarga. Es decir, en este tipo de equipos, no se realiza

la descarga automáticamente, sino que el usuario encargado de utilizar el desfibrilador

debe presionar en botón de descarga (24).

Aun así, cuando se instalan este tipo de dispositivos, no siempre se indica su verdadera

nomenclatura -DESA- sino, que también se refieren a ellos como DEA aunque realmente

no lo sean. Es por este motivo por el cual no es común ver en espacios públicos la

nomenclatura DESA.

Memoria

22

1.6. Partes básicas de un DEA

Un desfibrilador externo DEA o DESA contiene, como partes básicas, una envolvente con la función de

proteger el dispositivo de accidentes mecánicos en la cual suelen aparecer las instrucciones de uso, un

botón de encendido con el que poner en marcha en equipo, un LED indicador de estado encargado de

mostrar si existe algún problema en el desfibrilador, un puesto de conexión para los electrodos

encargados de conducir la descarga desde el desfibrilador hasta el cuerpo del usuario, un interruptor

de “Modo Adulto/Infantil” con el cual se escoge el tipo de descarga necesaria y el indicador de etapa,

el cual muestra indicaciones sobre el estado del proceso.

Figura 1.8. Partes básicas de un DEA (Fuente: (25))

Además, todos los desfibriladores externos contienen parches de descarga y gel conductor. Para

aplicar correctamente estos dos productos, el pecho del paciente debe estar totalmente seco ya que

de lo contrario podría dañar la anatomía del usuario.

Figura 1.9. Parche externo de descarga eléctrica (Fuente: (26))


23

1.7. Uso estadístico del DEA

Con la finalidad de conocer la frecuencia de uso de este tipo de dispositivos, se ha realizado un estudio

mediante las estadísticas del Instituto Nacional de Estadística -INE- (27), ya que no se han encontrado

estadísticas de este tópico en específico

A continuación, se muestra el estudio estadístico del INE sobre el valor de población en España en

fecha del 1 de enero de 2018.

Tabla 1.1. Población en España con fecha 1.01.2018. (Fuente: (28))

Siendo el total un valor de 46.658.447 personas, del cual, aproximadamente, el 51% de la población

son mujeres y el 49% varones.

Una vez conocidos los tanteos de sexos entre la población, se han investigado las estadísticas

relacionadas con las defunciones asociadas a enfermedades cardiovasculares, con el fin de conocer

qué tanto por ciento de la población sufre de problemas cardíacos.

Figura 1.10. Defunciones por causa de muerte y sexo en fecha 2018. España. (Fuente: (29))

Memoria

24

Siendo la representación de barras de color azul el total de defunciones por enfermedad, la de color

naranja serían los hombres fallecidos y el color marrón se refiere a las mujeres fallecidas según la

enfermedad.

En base a las estadísticas, en 2018 las enfermedades cardiovasculares fueron las culpables del 18,89%

de las defunciones totales del país, de los cuales un 49% eran hombres y el 51% mujeres.

En cuanto a Barcelona, con un total de 80860 defunciones en 2018, el 16.69% de las muertes fueron

provocadas por problemas cardíacos.

Figura 1.11. Defunciones por causa de muerte y sexo en fecha 2018. Barcelona. (Fuente: (29))

Teniendo en cuenta estos datos, suponiendo un DEA por cada 10000, e hipotetizando que siempre se

deba utilizar el dispositivo, un DEA se utilizará, aproximadamente, 1 vez al año.

Aun así, se debe tener en cuenta que no se tratar de un efecto lineal, sino que un dispositivo puede ser

utilizado con más o menos frecuencia según su ubicación.


25

1.8. Estado del arte

A continuación, se comentan los aspectos y parámetros técnicos de importancia del desfibrilador

basados en catálogos de diversos dispositivos actualmente comercializados.

Las variables de decisión que permitirán dimensionar correctamente la instalación fotovoltaica son las

siguientes:

- Consumo del desfibrilador en descarga.

- Consumo del desfibrilador en reposo.

- Tiempo de carga y descarga.

- Tipo de batería utilizada.

Con la finalidad de determinar estos parámetros, se han consultado catálogos de diversas empresas

como Zoll, CU Medical Systems y Proyecto salvavidas -Adjuntados en el Anexo B-, mediante los cuales

se han podido conocer los valores habituales de las variables de decisión.

Zoll es una compañía encargada de fabricar, desarrollar y comercializar productos dirigidos al ámbito

sanitario y a la atención médica de emergencia (30).

Ésta tiene un gran ábaco de dispositivos desfibriladores externos, de los cuales se han adquirido los

datos técnicos adjuntados en la Tabla 1.2.

Tabla 1.2. Aspectos técnicos de desfibriladores AED.

Dispositivo Tipo de batería Energía de descarga Tiempo de carga

AED 3 - 120 J, 150 J o 200 J < 10 segundos con una batería nueva

AED PLUS - 120 J, 150 J o 200 J < 10 segundos con una batería nueva

En el caso de la empresa CU Medical Systems, se trata de una compañía fabricante y distribuidora de

dispositivos y accesorios relacionados con el ámbito de la sanidad, en específico de desfibriladores (31).

Memoria

26

Aun teniendo una gran variedad de productos, han facilitado el catálogo del producto i-PAD CU SP1 -

Adjuntado en el Anexo B- del cual se han extraído los datos de interés mostrados en la Tabla 1.3.

Tabla 1.3. Aspectos técnicos de desfibrilador i-PAD CU SP1.


i-PAD CU SP1 Li-ión 150 J 25 segundos desde su

encendido

Finalmente, Proyecto Salvavidas es una empresa asociada con distribuidores y fabricantes del sector

sanitario que proporciona desfibriladores al por menor con la finalidad de crear espacios

cardioprotegidos (32).

Esta compañía facilitó la ficha técnica del dispositivo Saver One, el cual es un desfibrilador externo con

dos variantes, semiautomático y automático.

Los parámetros técnicos se muestran en la Tabla 1.4. y su ficha técnica se adjunta en el Anexo B.

Tabla 1.4. Aspectos técnicos de desfibrilador Saber One.


Saber One Li-ión 150, 200 J 2,5 horas


27

2. Energía fotovoltaica

2.1 Funcionamiento básico de la energía fotovoltaica

La energía fotovoltaica es aquella obtenida mediante la transformación de la luz solar a energía

eléctrica por medio de paneles y células fotovoltaicas. Este tipo de tecnología se basa en el efecto

fotoeléctrico y se considera una energía renovable, inagotable y no contaminante, por lo que su uso

está en auge (33).

Es utilizada como fuente eléctrica de compañías y distribuidoras, así como para aparatos autónomos

aislados no conectados a la red eléctrica.

2.1.1. Fenómeno fotoeléctrico

Un material semiconductor es aquel que se comporta como conductor según las condiciones que se

den a su alrededor (34). Es decir, la existencia de campos magnéticos, temperaturas elevadas o

elevadas presiones permiten que un elemento aislante se convierta en conductor.

En un material de este tipo, expuesto a la luz, un fotón de energía es capaz de arrancar un electrón de

la superficie incidente, creando así, un hueco en la ubicación del átomo excitado. De forma natural, el

electrón es capaz de encontrar otro hueco para volver a llenarlo (35).

Fue en el momento de este descubrimiento, 1887, de la mano de Heinrich Hertz, cuando se inició, sin

saberlo, la revolución de las energías renovables solares (36).

El objetivo de una célula fotovoltaica es forzar a los electrones y a los huecos existentes en el material,

a trasladarse hacia lados opuestos de la superficie con la finalidad de generar una diferencia de

potencial (35).

Para realizar este proceso de forma continua, se genera una unión PN. Esta unión, consiste en enlazar

un semiconductor del tipo P y un semiconductor del tipo N, ambos dopados, con la finalidad de

conseguir dos capas totalmente diferenciadas (37).

Memoria

28

- Capa N: Formada por un semiconductor extrínseco del tipo N, el cual está formado por átomos

de, habitualmente, Silicio. A este elemento se le agregan átomos de otro material – Boro,

Antimonio o Bismuto entre otros- con 5 electrones de valencia. El Silicio contiene átomos de

4 electrones de valencia, por lo que tras la formación de enlaces covalentes, existirá un

electrón restante por cada átomo dopante que quedará libre, el cual será el encargado de

portar electricidad (37).

En definitiva, se podría concluir que la capa N tiene la función de asegurar el exceso de

electrones libres.

- Capa P: Compuesta por un semiconductor extrínseco del tipo P, habitualmente constituido

por Silicio, al cual se le añaden átomos dopantes de, en este caso, 3 electrones de valencia de

elementos como el Aluminio, Boro o Galio entre otros (37).

El conjunto formado por el semiconductor y los átomos dopantes solo podrá formar 3 enlaces

covalentes, por lo que existirá un exceso de huecos libres (37).

Por lo que, la función de la capa P es asegurar la existencia de huecos.

Al generarse la unión PN, los electrones libres de la capa N se trasladan a la capa P con el objetivo de

ocupar los huecos libres. Por lo que, una vez realizado el proceso, la capa N constará de una carga

positiva debido al abandono de los electrones libres, es decir, se convierte en el catión del sistema y,

por el contrario, en la capa P existirá una carga negativa, por lo que se transforma en el anión,

formando de este modo, dos polos de cargas contrarias (35).

Figura 2.1. Catión y anión de la unión PN. (Fuente: (38))


29

Entre ambas capas, existe una “Región de difusión” o “Zona de Carga de Espacio (ZCE)” en la que existe

una diferencia de potencial y un campo eléctrico. Este campo eléctrico, provoca que la “Región de

difusión” realice la función de un diodo, permitiendo el flujo de electrones y huecos en una sola

dirección cada uno (37).

Para que la función del diodo se mantenga, se debe suministrar energía suficiente para que los

electrones puedan sobrepasar la ZCE, ya que, de lo contrario, no existirá conducción. Para ello, se debe

polarizar el conjunto mediante una fuente de alimentación (37).

Con la finalidad de polarizar el sistema, se debe conectar el polo positivo de la fuente a la capa P –

Negativa- y el polo negativo a la N – Positiva- provocando que los electrones del polo negativo de la

fuente de alimentación repelan los electrones de la capa N, proporcionándoles una mayor fuerza para

atravesar la región de difusión y añadiendo electrones libres a la capa (37).

Por otra parte, a la capa P se le conecta el polo positivo de la batería, lo cual permite que la carga

positiva repela los huecos aproximándolos al umbral entre las capas e incrementando la atracción de

los electrones.

Figura 2.2. Catión y anión de la unión PN conectados a batería. (Fuente: (38))

Las células fotoeléctricas o fotovoltaicas se basan en la reacción del efecto fotoeléctrico. Se encargan

de transformar energía lumínica en energía eléctrica, absorbiendo los fotones de luz y produciendo un

flujo de electrones libres que, gracias al efecto de la unión PN, recorren el material metálico de la célula

en forma de energía eléctrica, comportándose como un conductor de corriente eléctrica en

polarización directa (35).

Memoria

30

2.2. Instalación fotovoltaica

Una instalación del tipo fotovoltaico suele estar formada por diversos dispositivos que conforman el

sistema.

En primer lugar, se encuentra el generador fotovoltaico, constituido por células fotovoltaicas

encargadas de producir energía eléctrica. A continuación, se instala el regulador solar, el cual tiene la

función de controlar la tensión e intensidad de entrada a la batería, siendo esta el tercer equipo a tener

en cuenta.

Por último, la batería permite alimentar la carga que, en el presente proyecto, la conforma el

desfibrilador externo automático. El DEA es alimentado en corriente continua y, en consecuencia, no

será necesario el uso de un inversor que convierta de CC a CA.

El esquema básico de una instalación fotovoltaica se muestra en la Figura 2.3., adjuntada a

continuación.

Figura 2.3. Componentes básicos de una instalación fotovoltaica aislada. (Fuente:(39))


31

2.2.1. Tipos de instalación fotovoltaica

La ITC-BT-40 del Reglamento Electrotécnico de Baja Tensión (40), clasifica las instalaciones generadoras

en las siguientes categorías.

- Instalaciones generadoras aisladas. Son aquellas instalaciones (Incluyendo las de tipo

fotovoltaico) que no presentan conexión eléctrica con la Red de Distribución Pública. Es decir,

son aquellas que se bastan con la energía propia de los generadores instalados y no comercian

con el suministro (40).

- Instalaciones generadoras asistidas. Se refiere a aquellas instalaciones que sí presentan

conexión con la Red de Distribución Pública y en las que el generador o la red quedan como

elemento de soporte en caso de necesidad. Por ejemplo, en el caso de una instalación

fotovoltaica dimensionada para pequeños suministros, donde el generador suministraría

energéticamente durante el día y la red aportaría energía durante la noche (40).

- Instalaciones generadoras interconectadas. Referidas a aquellas instalaciones que trabajan

en paralelo con la Red de Distribución Pública y operan en una modalidad de autoconsumo,

ya sea del Tipo I - Autoconsumo sin excedentes - o del Tipo II - Autoconsumo con excedentes-

(40).

En el caso del presente proyecto, al tratarse de una instalación simplemente dimensionada para una

carga específica y, al tratarse de un dispositivo médico, se ha decidido realizar una actividad de

generación del tipo aislada.

Memoria

32

2.2.2. Paneles fotovoltaicos

Los paneles fotovoltaicos son dispositivos compuestos por la agrupación de células fotovoltaicas,

encargadas de transformar energía solar en energía eléctrica (41).

Los paneles están formados por diversos componentes, siendo los básicos y más importantes: el

marco, una capa de vidrio templado encargada de proteger las células fotovoltaicas del exterior, las

celdas solares, el vidrio encapsulador encargado de proteger las celdas de posibles golpes o

inclemencias del tiempo, una capa aislante y la caja de conexiones.

Figura 2.4. Componentes del panel fotovoltaico. (Fuente: (41))

El rendimiento de los paneles fotovoltaicos se define como la división entre la máxima potencia de

generación eléctrica y la potencia luminosa que se aplica sobre el panel. El rendimiento está asociado

a la estructura cristalina del panel (42).

Hoy en día, el material de constitución de paneles más utilizado es el Silicio (42), debido a que se trata

de un material abundante en el planeta y de bajo coste.

Los módulos fotovoltaicos suelen estar formados por agrupaciones normalizadas de celdas. Siendo los

conjuntos comerciales más habituales de 36, 60 o 72 (42).


33

Actualmente, en el mercado existen diversos tipos de paneles fotovoltaicos divididos en tres grandes

agrupaciones, asociadas al tipo de material que los componen:

- Paneles fotovoltaicos monocristalinos

Las células de los paneles están compuestas por silicio monocristalino (mono-Si). Se pueden

reconocer por los recortes sobre las cuatro esquinas de la celda – Figura 2.5.-, realizados

durante el proceso de fabricación (43).

Figura 2.5. Panel monocristalino. (Fuente: (44))

Tienen el mayor rendimiento en referencia a los demás tipos de placas, encontrándose dentro

de un intervalo del 16% al 17% de eficiencia y su vida útil gira entorno los 25 o 30 años

conforme el Grupo Editorial Stratium (45). En contraposición, su precio de venta es más

elevado que en el caso del resto de paneles.

- Paneles fotovoltaicos policristalinos

Las células fotovoltaicas de estos paneles están formadas por silicio policristalino (poli-Si). A

diferencia de las células de silicio monocristalino, éstas son de aspecto cuadrado debido

también a su proceso de fabricación (43), tal y como se muestra en la Figura 2.6.

Memoria

34

Figura 2.6. Panel policristalino. (Fuente: (46))

La ventaja de este tipo de sistemas, es el menor coste de adquisición del producto en

referencia a los paneles de mono-Si y su vida útil ronda los 25 años según el Grupo Editorial

Stratium (45). Como inconveniente, se sabe que tienen un rendimiento de entre el 14% y el

16% de eficiencia, por lo que es algo menor que la tipología anterior.

- Paneles de capa fina

Formados por células fotovoltaicas de Silicio amorfo (a-Si). Tienen un bajo coste de

adquisición, suelen estar compuestos por células de menor espesor en comparación con las

demás tipologías y se degradan con mayor facilidad, por lo que su vida útil es considerada

menor, alrededor de los 15 años según el Grupo Editorial Stratium (45).

Figura 2.7. Panel de capa fina. (Fuente: (47))

Presentan una eficiencia del 7% al 13% (45). Por lo que a este aspecto se refiere, son las menos

atractivas.


35

2.3. Recurso solar y características de la instalación

2.3.1. Términos relacionados

A continuación, se definen los diversos conceptos relacionados con el análisis del recurso solar, los

cuales se utilizarán en la determinación de los parámetros asociados a la geometría solar. Todos ellos,

han sido extraídos del “Estudio de mercado para una instalación fotovoltaica de baja tensión” (48).

- Latitud (ϕ): Término referido a la situación angular de un territorio respecto al ecuador.

- Longitud (λ): Parámetro asociado a la situación angular de un territorio respecto al Meridiano

de Greenwich.

- Acimut solar (ys): Es el ángulo entre la radiación directa incidente sobre la horizontal y el Sur.

- Ángulo cénit (θ z): Término referido al ángulo de la radiación directa incidente respecto la

horizontal.

- Declinación (δ): Parámetro asociado a la posición angular del Sol al mediodía solar respecto al

plano del ecuador.

- Ángulo horario (ω): Se refiere al traslado angular producido por el astro con dirección de Este

a Oeste en referencia al meridiano local. Una hora equivale a 15⁰ y el mediodía solar se define

como 0⁰. Los ángulos asociados a la mañana se suponen negativos y los de la tarde positivos.

- Ángulo de salida del Sol (ωs): Referido al ángulo en que se produce la salida del astro.

- Ángulo de puesta del Sol (ωd): Asociado al ángulo en que se produce la puesta del Sol.

- Altura solar (αs): Ángulo entre la horizontal y la línea de desplazamiento del Sol.

2.3.2. Geometría solar

Para realizar un correcto análisis de las dimensiones de la instalación fotovoltaica, se deben tener en

cuenta diversos factores, entre los que se encuentran las condiciones climatológicas que se darán en

la ubicación del desfibrilador externo, por lo que, como primer paso, se define que los dispositivos se

instalarán en la ciudad de Barcelona (41°23'N y 02°11'E).

Según las condiciones ambientales acontecidas durante un año, las células fotovoltaicas serán capaces

de generar mayor o menor cantidad de energía eléctrica. Es por ello, que se realiza una comparación

de la geometría solar durante el solsticio de invierno – Día más corto del año- y el solsticio de verano -

Día más largo del año-.

Memoria

36

Con la finalidad de obtener analíticamente los valores de las trayectorias solares, se calcula la

declinación diaria (𝛿) mediante la Ecuación 2.1.

𝛿 = 23,45 · 𝑠𝑖𝑛 (360 · (284 + 𝑛)

365)

(Eq. 2.1)

Siendo “n” el número de día estudiado. Es decir, “n” con valor unitario correspondería al día 1 de enero

y “n” igual a 365, se asocia al día 31 de diciembre. En el caso estudiado, este parámetro tendría un

valor de 355.

A continuación, se calcula el ángulo de salida del Sol (𝜔𝑠) por medio de la Ecuación 2.2.

𝜔𝑠 = cos−1(− tan(𝜑) · tan(𝛿)) (Eq. 2.2)

Con el fin de conocer el ángulo de puesta del Sol (𝜔𝑑) para cada uno de los casos estudiados,

simplemente se debe invertir el signo del resultado de 𝜔𝑠.

Llegados a este punto, se calcula el ángulo cénit (𝜃𝑧 𝑖), el acimut, la altura solar y el ángulo de

incidencia para cada uno de los ángulos horarios que designa el vector ω. Este vector es el encargado

de definir intervalos angulares de 1 hora de duración entre la salida y la puesta del Sol.

𝜔 = [−52.5; −37.5; −22.5; −7.5; +7.5; +22.5; +37.5; +52.5]

El ángulo cénit se obtiene mediante la Ecuación 2.3 y el acimut solar se calcula mediante la Ecuación

2.4.

𝜃𝑧 𝑖 = 𝑎𝑟𝑐𝑜𝑠(cos(𝜑) · cos(𝛿) · cos(𝜔𝑖) + 𝑠𝑒𝑛(𝜑) · 𝑠𝑒𝑛(𝛿)) (Eq. 2.3)

𝛾𝑠 = ± |𝑎𝑟𝑐𝑜𝑠 (cos(𝜃𝑧) · 𝑠𝑒𝑛(𝜑) − 𝑠𝑒𝑛(𝛿)

sen(𝜃𝑧) · 𝑐𝑜𝑠(𝜑))|

(Eq. 2.4)

Finalmente, la altura solar para cada uno de los valores del vector ω, se determina en base a la Ecuación

2.5.

𝛼𝑠 = 90 − 𝜃𝑧

(Eq. 2.5)


37

A continuación, se adjuntan los resultados para el solsticio de invierno – Tabla 2.1 – y para el solsticio

de verano -Tabla 2.2-.

Tabla 2.1. Geometría solar asociada al solsticio de invierno.

Solsticio de invierno

ω θz ϒs αs

-67,52 90,00 -57,97 0,00

-52,50 81,03 -47,46 8,97

-37,50 73,57 -35,61 16,43

-22,50 68,11 -22,23 21,89

-7,50 65,21 -7,58 24,79

7,50 65,21 7,58 24,79

22,50 68,11 22,23 21,89

37,50 73,57 35,61 16,43

52,50 81,03 47,46 8,97

67,52 90,00 57,97 0,00

Tabla 2.2. Geometría solar asociada al solsticio de verano.

Solsticio de verano

W θ ϒs αs

-112,48 90,00 -122,03 0,00

-52,50 46,99 -84,45 43,01

-37,50 35,99 -71,89 54,01

Memoria

38

-22,50 25,97 -53,28 64,03

-7,50 19,00 -21,57 71,00

7,50 19,00 21,57 71,00

22,50 25,97 53,28 64,03

37,50 35,99 71,89 54,01

52,50 46,99 84,45 43,01

112,48 90,00 12,.03 0,00

Finalmente, se realiza la comparación gráfica de ambas trayectorias solares y se muestra en la Figura

2.8.

Figura 2.8. Representación gráfica de la trayectoria solar.

0

10

20

30

40

50

60

70

80

-150 -100 -50 0 50 100 150

Alt

ura

so

lar

⁰

Azimut solar ⁰

Trayectoria solar de solsticio de invierno y verano

Solsticio invierno Solsticio verano


39

2.3.3. Introducción a la radiación solar

La radiación solar es aquella emitida por el Sol en forma de ondas electromagnéticas de onda corta

hacia todas direcciones. Dependiendo de las unidades con las que se exprese este parámetro, se puede

distinguir entre irradiancia (𝐺), la cual se refiere la potencia de radiación por unidad de superficie en

W/m2 e irradiación (𝐻), referida a la radiación por unidad de superficie y de tiempo en J/m2 (42).

Este tipo de energía llega a la superficie del planeta pasando, en primer lugar, por la atmosfera

terrestre, por lo que se generan pérdidas de su valor debido a distintos aspectos. En este momento, se

pueden diferenciar diversos tipos de radiaciones:

- Radiación extraterrestre: Es aquella radiación que llega al límite de la atmosfera, es decir, la

existente justo antes de atravesar la capa de gases (42).

- Radiación directa: Aquella que atraviesa la atmosfera e incide en una superficie (42).

- Radiación difusa: Se refiere a la radiación que sufre difusión en todas direcciones al interactuar

con partículas en suspensión, como por ejemplo, las nubes, reflejándose y cambiando su

dirección (42).

- Radiación reflejada: Asociada a la radiación que llega a la superficie y se refleja en ella o en

objetos cercanos (42).

- Radiación global: Es el resultado de todas las radiaciones que atraviesan la atmosfera e inciden

en una superficie (42).

Memoria

40

Con la finalidad de visualizar y distinguir las distintas tipologías de radiación, se muestra una

imagen esquematizada en la Figura 2.9.

Figura 2.9. Tipologías de radiación. (Fuente: (49))

2.3.4. Cálculos de radiación

Una vez introducido el concepto, se ha descargado el mapa de irradiancias globales medias en ámbito

nacional -Figura 2.10- mediante la web Adrase, con el que poder mostrar visualmente los diversos

valores existentes.

Figura 2.10. Irradiancias globales nacionales. (Fuente:(50))


41

Con el objetivo de dimensionar la instalación, se deben obtener los valores de irradiación mensual en

superficie inclinada, debido a que los rayos del Sol deben incidir perpendicularmente en el panel solar

para que este genere su máxima producción.

Es por tanto, que mediante la base de datos PVGIS-CMSAF, del año 2016, de la página web PVGIS (51),

se determinan los valores de irradiación mensual en Barcelona con el ángulo de inclinación óptimo.

Los resultados aparecen en la Tabla 2.3.

Tabla 2.3. Irradiación mensual en Barcelona con ángulo 36⁰.

Mes Irradiación (KWh/m2)

Enero 119,02

Febrero 157,3

Marzo 190,29

Abril 191,97

Mayo 212,8

Junio 224,14

Julio 227,95

Agosto 220,14

Septiembre 200,55

Octubre 119,73

Noviembre 130,95

Diciembre 128,45

Por lo que el ángulo óptimo de inclinación de los paneles es de 36⁰ respecto la horizontal y el mes de

irradiación más desfavorable es enero con un valor de 119,02 KWh/m2.

Latitud 41.39⁰

Longitud 2.19⁰

Ángulo de inclinación óptimo 36⁰

Memoria

42

Siendo la irradiancia media de las horas del mes de enero con relación a las horas del día y a la altura

solar media, la adjuntada en la Tabla 2.4.

Tabla 2.4. Irradiancia media mensual en Barcelona con ángulo 36⁰. Enero.

Valores medios del mes de enero 2016

Irradiancia Altura solar Hora

[W/m2] [ ⁰ ] [ h ]

0 0 1

0 0 2

0 0 3

0 0 4

0 0 5

0 0 6

0 0 7

226,171 6,132 8

424,674 15,009 9

497,132 21,555 10

588,160 26,897 11

667,164 28,739 12

726,817 27,409 13

667,686 23,088 14

515,741 16,302 15

336,155 8,117 16

0,073 0,442 17

0 0 18

0 0 19

0 0 20


43

0 0 21

0 0 22

0 0 23

0 0 24

Por lo que el valor medio de irradiancia diaria del mes de enero, en base a los datos de PVGIS, tiene un

valor de 193,74 W/m2.

La representación gráfica de los valores de irradiancia respecto las horas del día del mes más

desfavorable se muestran en la Figura 2.11.

Figura 2.11. Irradiancia inclinada media por horas en Barcelona. Mes de enero.

0

100

200

300

400

500

600

700

800

0 5 10 15 20 25 30

Irra

dia

nci

a (W

/m2

)

Hora del día

Irradiancia por horas del día. Enero.

HSP

Memoria

44

2.3.5. Hora Solar Pico (HSP)

La Hora Solar Pico (HSP) es la unidad encargada de medir la irradiación solar y se define como el tiempo

en horas en que una hipotética irradiancia solar constante de 1000 W/m2 incidiría sobre una superficie

(35). Es decir, refiere a la cantidad de horas en las que incide una radiación solar de 1000W/m2 que

igualen a la energía diaria incidente de la ubicación (52).

Para calcular las horas solares pico existentes en la ubicación de la instalación fotovoltaica – Barcelona-

asociadas a un ángulo de inclinación específico, se utiliza la fórmula matemática adjuntada en la

Ecuación 2.6 y extraída de la “Guía de diseño mejorado en el dimensionado de una Instalación de EFF”

(52).

𝐻𝑆𝑃(𝛼) =𝐻(𝛼)

3600

(Eq.2.6)

Donde 𝐻(𝛼) se refiere a la radiación solar asociada al ángulo de inclinación. En este caso, se ha extraído

el valor de las tablas del Atlas de Radiación Solar en Cataluña (53).

Se ha utilizado la tabla de radiación solar global diaria sobre superficies inclinadas referente a la capital

catalana con orientación 0⁰. Los valores se expresan en MJ/m2/día y se muestran en la Tabla 2.5.

Tabla 2.5. Radiación solar global diaria sobre superficies inclinadas con orientación 0⁰. (Fuente: (53))


45

Tal y como se ha comentado en el apartado 2.3.3 del presente proyecto, el ángulo de inclinación

óptimo para la instalación, según el programa PVGIS, es 36⁰. Al no existir una fila con el valor de

inclinación exacto, se utilizará el ángulo normalizado más próximo, que en este caso es 35⁰.

Por lo que, 𝐻(35) = 11,97 𝑀𝐽/𝑚2/𝑑𝑖𝑎 .

Si se recuerda la Ecuación 2.6, se obtienen la cantidad de horas solares pico asociadas a este ángulo.

𝐻𝑆𝑃(36) =11,97 · 103 𝑘𝐽/𝑚2/𝑑𝑖𝑎

3600 𝑘𝐽/𝑚2= 3,325 ℎ𝑜𝑟𝑎𝑠

Una vez obtenidos los valores, se aplican diversos factores de corrección debido a que el valor de la

irradiancia va conjuntamente relacionado con efectos atmosféricos, orientación e inclinación de los

paneles, la presencia de superficies reflejantes cercanas y la existencia de elementos naturales y/o

artificiales próximos, que puedan generar sombras sobre las células fotovoltaicas (54).

Es por ello, que a continuación se corrige el valor HSP.

La fórmula utilizada para calcular la HSP corregida, se muestra a continuación.

𝐻𝑆𝑃𝑐𝑜𝑟𝑟𝑒𝑔𝑖𝑑𝑎 = 𝐻𝑆𝑃(36) · 𝑘𝑖𝑛 · 𝑘𝑎𝑡 · 𝑘𝑜𝑟 · 𝑘𝑠𝑜𝑚 (Eq. 2.7)

Siendo 𝐻𝑆𝑃 el valor calculado mediante la Ecuación 2.4; 𝑘𝑖𝑛 el factor de corrección referente a la

inclinación del panel; 𝑘𝑎𝑡 la constante de corrección en relación a aspectos atmosféricos; 𝑘𝑜𝑟, el factor

de corrección respecto de la orientación del panel y 𝑘𝑠𝑜𝑚 la constante referida al estudio de sombras.

- 𝑘𝑖𝑛 : Representa el factor de corrección asociado a la inclinación del panel. Se debe optimizar

la generación de energía eléctrica, permitiendo que los rayos del Sol incidan lo más

perpendicularmente posible sobre las células, aumentando así su rendimiento.

Tal y como se ha comentado anteriormente, la página web PVGIs permite descargar los datos

de irradiación respecto el ángulo de inclinación óptimo, por tanto, el factor de corrección 𝑘𝑖𝑛

será igual a la unidad, debido que ya se ha tenido en cuenta en la extracción de datos.

- 𝑘𝑎𝑡: Representa la constante de corrección referente a la limpieza de la atmosfera en la

ubicación del dispositivo (54).

Al localizarse en la ciudad de Barcelona, siendo esta una gran urbe con niveles de

contaminación considerables debido al tráfico y la industria, entre otros, se tomará como

factor de corrección atmosférico la constante 0,95.

Memoria

46

- 𝑘𝑜𝑟: Se refiere al factor de corrección asociado a la orientación de los paneles. Estos se

colocarán en dirección 0⁰ Sud, por lo que se tomará como un valor unitario.

- 𝑘𝑠𝑜𝑚: Al no tratarse de proyecto basado en un lugar específico, sino que se realiza el estudio

para toda una zona, no se considera estudio de sombras debido a la imposible determinación

estas. Es, por tanto, que se tomará un factor de corrección igual a 1.

𝐻𝑆𝑃𝑐𝑜𝑟𝑟𝑒𝑔𝑖𝑑𝑎 = 3,325 · 1 · 0,95 · 1 · 1 = 3,158 ℎ𝑜𝑟𝑎𝑠

Finalmente, la HSP del mes más desfavorable del año – Mes de enero- es de 3,158 horas.


47

3. Cálculo de la energía de alimentación de un DEA

Con el objetivo de calcular la energía necesaria para abastecer y asegurar la funcionalidad de un

desfibrilador externo automático, se ha partido de la Tabla 3.1, la cual hace referencia a los valores

experimentales del ensayo realizado por los científicos Tae-Jin Ha, Hong-Gyu Park, Su-Kang Park y Sang-

Geon Park (55) asociados a diversas impedancias en adultos. Éstos, están divididos en dos "ciclos” y se

adjunta a continuación.

Tabla 3.1. Valores de tensión y corriente respecto impedancias. (Fuente: (55))

Además, mediante la Ecuación 3.1. extraída del artículo “Power Systems for Implantable Pacemakers,

Cardioverters and Defibrillators” (56) se pretende calcular la capacidad mínima del acumulador de la

instalación.

𝐼 = (𝑉𝑎

𝑅ℎ) · 𝑒−

𝑡𝑅ℎ·𝐶

(Eq. 3.1)

Para ello, se han escogido como valores base aquellos referentes a la impedancia de valor 25 Ω, debido

a que sus voltajes e intensidades pico son los más elevados.

𝐶 =−𝑡

𝑅ℎ · 𝑙𝑛𝐼

(𝑉𝑎𝑅ℎ

)

(Eq. 3.2)

- Primer ciclo:

𝐶1𝑟 𝑐𝑖𝑐𝑙𝑜 =−2,7 · 10−3

25 · 𝑙𝑛56.4

(1411

25)

= 0,15233 𝐴 · 𝑠

Memoria

48

- Segundo ciclo:

𝐶2𝑜 𝑐𝑖𝑐𝑙𝑜 =−3 · 10−3

25 · 𝑙𝑛29.8

(1044

25)

= 3,55 · 10−4 𝐴 · 𝑠

Por tanto, los amperios-segundo totales asociados a una descarga realizada a un usuario con

impedancia 25 Ω, es la originada en la Ecuación 3.3.

𝐶1 𝑑𝑒𝑠𝑐𝑎𝑟𝑔𝑎 = 𝐶1𝑟 𝑐𝑖𝑐𝑙𝑜 + 𝐶2𝑜 𝑐𝑖𝑐𝑙𝑜 (Eq. 3.3)

𝐶1 𝑑𝑒𝑠𝑐𝑎𝑟𝑔𝑎 = 0,15233 + 3,55 · 10−4 = 0,1526 𝐴 · 𝑠

Para dos descargas consecutivas, se calcula el valor en la Ecuación 3.4.

𝐶2 𝑑𝑒𝑠𝑐𝑎𝑟𝑔𝑎𝑠 = 𝐶1 𝑑𝑒𝑠𝑐𝑎𝑟𝑔𝑎 · 2 (Eq. 3.4)

𝐶2 𝑑𝑒𝑠𝑐𝑎𝑟𝑔𝑎𝑠 = 0,1526 · 2 = 0,3052 𝐴 · 𝑠

La capacidad de las baterías suele estar indicada en Ah. Las descargas eléctricas se realizan en un

pequeño instante de tiempo con una media de 16 ms (55). Es por tanto que sería incorrecto

dimensionar la batería para el equivalente en Ah de 0,3052 𝐴 · 𝑠.

Es por ese motivo por el cual se convierten los As a Ah y se multiplica por el 1%. Esto significa la energía

de alimentación durante las dos descargas que será necesaria durante el 1% de una hora, es decir, 36

segundos.

0,3052 𝐴 · 𝑠 ·(0,3052 · 3600)𝐴ℎ

0,3052 𝐴 · 𝑠= 1098,72 𝐴ℎ

𝐶2 𝑑𝑒𝑠𝑐𝑎𝑟𝑔𝑎𝑠 𝑒𝑛 1ℎ = 1098,72 · 0,01 = 10,987 𝐴ℎ

Con la finalidad de “completar” la energía necesaria durante una hora de trabajo del DEA, se calcula la

energía necesaria en stand-by. Actualmente, siguiendo el Reglamento 1275/2008 (57) por el que se

desarrolla la Directiva 2005/32/CE del Parlamento Europeo y del Consejo, en la que se establece que

los dispositivos no deben superar un consumo de 1W en estado de reposo, se supone que:

1𝑊 · 1ℎ = 1 𝑊ℎ


49

Se convierte el valor en Ah mediante la Ecuación 3.5.

𝐶 =𝐸

𝑉

(Eq. 3.5)

𝐶𝑠𝑡𝑎𝑛𝑑𝑏𝑦 𝑒𝑛 1ℎ =1 𝑊ℎ

12 𝑉= 0,0833 𝐴ℎ

Finalmente, se concluye que, como mínimo, se deberá instalar una batería de:

𝐶1ℎ = 𝐶𝑠𝑡𝑎𝑛𝑑𝑏𝑦 𝑒𝑛 1ℎ + 𝐶2 𝑑𝑒𝑠𝑐𝑎𝑟𝑔𝑎𝑠 𝑒𝑛 1ℎ (Eq. 3.6)

𝐶1ℎ = 0,0833 + 10,987 = 11,07 𝐴ℎ

El valor anterior se refiere a la energía -En Ah- que debe ser capaz de entregar el sistema durante 1h

de uso en la que se ejecuten dos descargas eléctricas. Sin embargo, la energía en amperios-hora

necesaria para un día en que el desfibrilador realice dos descargas se calcula mediante la Ecuación 3.7.

𝐶𝑑í𝑎 = (𝐶𝑠𝑡𝑎𝑛𝑑𝑏𝑦 𝑒𝑛 1ℎ · 24) + 𝐶1ℎ (Eq. 3.7)

𝐶𝑑í𝑎 = (0,0833 · 24) + 11,07 = 13,069 𝐴ℎ · 𝑑í𝑎

Además, se pretende dimensionar la batería para abastecer el consumo durante 3 días consecutivos

en caso de nula producción energética por parte del panel fotovoltaico.

𝐶3 𝑑í𝑎𝑠 = (𝐶𝑠𝑡𝑎𝑛𝑑𝑏𝑦 𝑒𝑛 1ℎ · 24 · 3) + 𝐶1ℎ (Eq. 3.8)

𝐶3 𝑑í𝑎𝑠 = (0,0833 · 24) 𝐴ℎ · 𝑑í𝑎 · 3 𝑑í𝑎𝑠 + 11,07 = 17,067 𝐴ℎ

Memoria

50

4. Dimensionado de componentes

4.1. Dimensionado de placas fotovoltaicas

Con la finalidad de dimensionar correctamente la instalación fotovoltaica, se deben tener en cuenta

los siguientes aspectos.

- La carga consume en reposo 0,0833 𝐴ℎ y 10,987 𝐴ℎ en el momento de la descarga.

- Según las estadísticas, un desfibrilador externo se utiliza una vez al año.

- Los desfibriladores externos suelen trabajar a 12 V de tensión.

- Se escogen placas fotovoltaicas del tipo policristalino.

La energía necesaria para el correcto funcionamiento del desfibrilador en la ejecución de las descargas

eléctricas será de 11,07Ah tal y como se muestra en la Ecuación 3.6.

El valor anterior se refiere a la energía -En Ah- que debe ser capaz de entregar el sistema durante 1h

de uso en la que se ejecuten dos descargas eléctricas. Sin embargo, la energía en amperios-hora

necesaria para un día en que el desfibrilador realice dos descargas se ha calculado mediante la Ecuación

3.7.

A este valor, se le aplica un factor de seguridad del 20% - Ecuación 4.1- con el que sobredimensionar la

instalación. Esta será la premisa para el dimensionado de las placas fotovoltaicas.

𝐶𝑓𝑠 = 𝐶𝑑í𝑎 · 1,2 (Eq. 4.1)

𝐶𝑓𝑖𝑛𝑎𝑙 = 13,069 · 1,2 = 15,68 𝐴ℎ/𝑑í𝑎

Con la finalidad de calcular el número de paneles de generación necesarios para cubrir la demanda

energética, se escoge un modelo de panel del tipo policristalino debido a su asequible precio, buen

rendimiento y larga vida útil.

Se ha seleccionado un panel con las características anteriores y potencia 150 W en condiciones

normales. La ficha técnica del equipo se adjunta en el Anexo A.

Una vez escogido el tipo de panel a utilizar, se calcula la energía que producirá el equipo (𝐸𝑝𝑎𝑛𝑒𝑙) en el

mes más desfavorable del año en base a la “Guía de diseño mejorado en el dimensionado de una

Instalación de EFF” (52).

𝐸𝑝𝑎𝑛𝑒𝑙 = 𝐼𝑚 · 𝐻𝑆𝑃𝑐𝑜𝑟𝑟𝑒𝑔𝑖𝑑𝑎 · 𝜇 (Eq. 4.2)


51

Donde 𝐼𝑚 se refiere a la corriente en el punto de máxima potencia del panel tipo escogido;

𝐻𝑆𝑃𝑐𝑜𝑟𝑟𝑒𝑔𝑖𝑑𝑎 es el resultado de la Ecuación 2.5., en el cual se le aplican factores de corrección al valor

de irradiación por hora pico y, finalmente, 𝜇 se refiere al rendimiento del generador.

𝐸𝑝𝑎𝑛𝑒𝑙 = 8,20 · 3,158 · 0,85 = 22,01 𝐴ℎ/𝑑í𝑎

Finalmente, se divide la energía necesaria para la alimentación del dispositivo entre la energía

generada por el panel en enero para comprobar el número de paneles que se necesitan (𝑁).

𝑁 ≥𝐶𝑓𝑖𝑛𝑎𝑙

𝐸𝑝𝑎𝑛𝑒𝑙

(Eq. 4.3.)

𝑁 ≥15,68

𝐴ℎ𝑑í𝑎

22,01𝐴ℎ

𝑝𝑎𝑛𝑒𝑙 · 𝑑í𝑎

≥ 0,712 ≈ 1 𝑝𝑎𝑛𝑒𝑙

Por lo que la elección final se basa en un panel de 36 celdas fotovoltaicas, capaz de generar hasta 150W

en condiciones normales – 1000W/m2 y 25⁰C-, potencia que permitiría mantener llena la batería.

4.2. Dimensionado del regulador y controlador de carga

El dispositivo regulador es el encargado de controlar tanto tensión como intensidad a la entrada de la

batería. Es decir, regula en todo momento el estado de carga de la batería evitando que se sobrepase

el umbral de profundidad de descarga máxima; previenen sobrecargas mediante la desconexión de las

baterías cuando estas ya no son capaces de almacenar más energía y controlan la inversión de

corriente hacia los paneles en horas de baja o nula generación (58).

Se ubica entre los paneles fotovoltaicos y la batería, permitiendo así, los procesos nombrados

anteriormente, tal y como se muestra en la Figura 4.1.

Figura 4.1. Esquema de ubicación del controlador de carga. (Fuente: (59))

Memoria

52

Como dispositivo controlador de carga se ha escogido un MPPT (Maximum Power Point Tracking)

debido a su habitual uso en este tipo de instalaciones.

Están compuestos por un diodo de protección, que evita la inversión de corriente hacia los paneles

fotovoltaicos en intervalos de baja generación; un convertidor de tensión CC-CC capaz de transformar

el valor de la tensión y de un seguidor del punto de máxima potencia con el que permite adaptar la

tensión de funcionamiento óptima de las placas fotovoltaicas, suministrando así la potencia máxima

(60).

Este tipo de dispositivos tienen diferentes tensiones en su entrada y salida, es decir, estas no coinciden.

Este fenómeno permite una mayor generación de energía, aumentando en un 30% su eficiencia

respecto otros tipos de controladores (60).

Seguidamente, se procede al cálculo de los parámetros de entrada y salida del regulador con el fin de

realizar su dimensionado mediante la Ecuación 4.4. y la Ecuación 4.5., extraídas del “Manual de cálculo

de instalación fotovoltaica aislada” (39).

𝐼𝑖𝑛𝑝𝑢𝑡 = 𝑘 · 𝐼𝑐𝑐 · 𝑁𝑠 (Eq. 4.4)

𝐼𝑖𝑛𝑝𝑢𝑡 = 1,2 · 8,69 · 1 = 10,43 𝐴

𝐼𝑜𝑢𝑡𝑝𝑢𝑡 =𝑘 · (𝑃𝐷𝐶 +

𝑃𝐴𝐶𝜇𝑖𝑛𝑣

)

𝑉𝐵𝐴𝑇

(Eq. 4.5)

𝐼𝑜𝑢𝑡𝑝𝑢𝑡 =1,2 · (159,41)

12= 15,94 𝐴

Siendo 𝑘 un factor de seguridad sobre el dimensionado del regulador; 𝐼𝑐𝑐 la intensidad de cortocircuito

por módulo fotovoltaico; 𝑁𝑠 representa el número de ramificaciones de paneles; 𝑃𝐷𝐶 se refiere a la

potencia de las cargas alimentadas en corriente continua; 𝑃𝐴𝐶 la potencia de las cargas suministradas

por corriente alterna; 𝜇𝑖𝑛𝑣 se relaciona con el rendimiento del inversor - No aplica debido a que no se

alimentan cargas en AC- y, finalmente, 𝑉𝐵𝐴𝑇 alude a la tensión de trabajo de la batería.


53

Una vez obtenidos los resultados se concluye que se necesitará un regulador tipo MPPT capaz de

soportar, como mínimo, 10,43 A de entrada y 15.94 A de salida.

Por otra parte, se debe asegurar que el convertidor pueda regular en entrada el valor de voltaje a

máxima potencia del panel - 18,3 V - y que permita obtener un valor de salida de 12 V, ya que será el

valor nominal de la batería.

Por lo que se ha escogido el modelo PC16-2015A Series de la marca Solar System apto para soportar

las intensidades de hasta 20 A y con margen de tensiones de entrada -16 V DC ~ 100 V DC- y de salida

-10 V DC ~ 14,5 V DC- que respetan los valores del generador y el acumulador. La ficha técnica del

dispositivo se adjunta en el Anexo A.

En el caso que el equipo se instale en el exterior, se situará en un armario mural de poliéster de

protección IP66 e IK10 del cual se adjunta la ficha técnica en el Anexo A.

4.3. Dimensionado de la batería

A continuación, se pretende calcular los parámetros de elección de la batería. En ella, se deben cumplir

las siguientes premisas:

- Capacidad de almacenar la energía necesaria durante 3 días.

- Trabajar a una tensión de 12 V.

La batería se dimensionará con capacidad necesaria para alimentar el desfibrilador de forma autónoma

durante 3 días, para cubrir el suministro en épocas de baja o nula producción energética. El cálculo

queda representado mediante la Ecuación 3.8 del capítulo 3, en la que resulta un valor de 17,067 Ah.

Algunas de las tipologías más adecuadas para la clase de instalación del presente proyecto son las

baterías monoblock, las cuales se recomiendan para suministros de baja potencia (61), y las AGM

(Absortion Glass Mat) las cuales no requieren mantenimiento periódico y permiten ejecutar descargas

de ciclo profundo sin dañar la vida útil del dispositivo (62).

Por lo que se escoge el modelo REC26-12I Industrial VRLA Battery de la marca Yuasa de capacidad 26

Ah y 12 V de voltaje nominal. Esta batería permitiría la ejecución de dos descargas eléctricas

consecutivas, significando la reducción de un 42,25 % de su estado de carga inicial. Para más

información, su ficha técnica se adjunta en el Anexo A del presente proyecto.

Memoria

54

Del mismo modo que el regulador, se instalará la batería en armario mural de poliéster de grados de

protección IP66 e IK10.

4.4. Dimensionado del cableado del sistema de distribución

Seguidamente, se dimensionan los conductores que conforman el sistema de distribución en base al

procedimiento de cálculo de secciones con el criterio de caída de tensión máxima admisible y su

respectiva comprobación con el criterio de corriente máxima admisible.

Según la ITC-BT-40 con título “Instalaciones generadoras de Baja Tensión” (40), la caída de tensión

máxima admisible deberá ser, a la alza, del 1,5% para la intensidad nominal y, respecto al cableado,

menciona que debe estar dimensionado, como mínimo, para una intensidad no inferior al 125% de la

máxima intensidad del generador, que en el caso del presente proyecto, se refiere al panel

fotovoltaico.

Con la finalidad de facilitar el cálculo, se divide el dimensionado de los conductores por tramos y sus

respectivos porcentajes máximos de caída de tensión admisibles para una instalación aislada. Estos se

adjuntan en la Tabla 4.1.

Tabla 4.1. Caídas de tensión máximas según tramo. (Fuente: (63)).

Tramo Porcentaje de caída de tensión máximo admisible

Panel – Regulador 1,5 %

Regulador - Batería 0,5 %

Batería - Carga 1,5 %

Al no conocer con exactitud la situación del panel solar debido a que este proyecto supone un análisis

genérico se adjunta un ejemplo de longitudes que podrían tener los conductores según el tramo al que

pertenezcan en la Tabla 4.2.

Tabla 4.2. Longitudes según tramo(63).

Tramo Longitud

Panel – Regulador 3 m

Regulador - Batería 1 m

Batería - Carga 1,5 m


55

4.4.1. Cableado entre el panel fotovoltaico y el regulador

En base a la ficha técnica del panel fotovoltaico escogido, el equipo viene con 90 cm de cable

de 4 mm2. Este conductor es escogido por el fabricante y no tiene en cuenta el criterio de

máxima tensión admisible.

Por tanto, el cableado irá a parar a una caja de conexiones, con la finalidad de conectar el cable

de sección escogida en el presente apartado.

El cálculo de la sección mínima (𝑆) según el criterio comentado anteriormente se realiza

mediante la Ecuación 4.6.

𝑆 =2 · 𝜌 · 𝐿 · 𝐼

∆𝑈

(Eq. 4.6)

Siendo ρ el valor de resistividad del cobre a 70⁰C; L la longitud del conductor en metros; I la

corriente en amperios y ∆U la caída de tensión admisible en voltios.

Por lo que, sustituyendo los valores específicos del proyecto, se obtiene la expresión y el

resultado siguiente:

𝑆 =2 · 0,0206 · 3 · 10,43

0,015 · 12= 7,16 𝑚𝑚2

Por lo que, en referencia al resultado obtenido mediante la Ecuación 4.6, la sección mínima de

cable necesaria para el tramo “panel-regulador” es de 7,16 mm2.

A continuación, se comprueba el dimensionado del cable mediante el criterio de intensidad

máxima admisible mediante la Ecuación 4.7.

𝐼𝑃𝑅 = 𝐼𝑔 · 1,25 (Eq. 4.7.)

Refiriéndose a 𝐼𝑃𝑅, la intensidad sobredimensionada del tramo estudiado e 𝐼𝑔 a la corriente

utilizada para escoger el regulador.

𝐼𝑃𝑅 = 10,43 · 1,25 = 13,04 𝐴

Memoria

56

Seguidamente, se vuelve a utilizar la Ecuación 4.6. con la finalidad de recalcular la sección

necesaria.

𝑆 =2 · 0,0206 · 3 · 13,04

0,015 · 12= 8,95 𝑚𝑚2

Por lo que se debería escoger un cable de, como mínimo, de 8,95 mm2.

Finalmente se comprueba mediante la ITC-BT-19 del Reglamento Electrotécnico de Baja

Tensión -REBT- (64), que la sección de cable escogida pueda soportar la intensidad calculada.

El tramo de la instalación que se estudia en este apartado corresponde al tipo B1 – Cable

unipolar en canales fijadas sobre pared de madera o mampostería - de la tabla de tipos de

instalación normalizados por la UNE-HD 60364-5-52 (65).

Una vez diferenciado el tipo de instalación, se revisa la tabla de corrientes máximas admisibles

de la misma norma. Se extraerá la corriente máxima admisible respectiva al suministro

monofásico con aislamiento PVC y en referencia a la tipología B1.

En este caso, la intensidad máxima admisibles es de 46 A para una sección de 10 mm2. Al ser

un valor mayor al calculado en la Ecuación 4.6, se supone un cable correctamente

dimensionado.

Al tratarse de un equipo instalado en el exterior, el cableado debe estar preparado para

soportar las condiciones climáticas -Temperatura y lluvia- de la ubicación. Según el REBT, en

específico ITC-BT-30 “Locales de características especiales” (66), se deberá escoger cable de

tipo H07ZZ-F1 de sección 10 mm2. Se adjunta la ficha técnica en el Anexo A.

Este tipo de cable, aun siendo escogido para soportar las condiciones climáticas exteriores,

será protegido por una canal estanca con tapa desmontable permitiendo así, una mayor

protección.

1 Cable no propagador de incendio, de tensión asignada 450/750 V, con conductor de cobre clase 5 apto para

servicios móviles, aislamiento y cubierta de compuesto reticulado con baja emisión de humos y gases

corrosivos.


57

4.4.2. Cableado entre regulador y batería.

Del mismo modo que el apartado anterior, se calcula la sección mínima del cableado en el

tramo “regulador-batería” en base a la Ecuación 4.6.

𝑆 =2 · 0,0206 · 1 · 15,94

0,005 · 12= 10,94 𝑚𝑚2

Por lo que, la sección mínima de cable necesaria para el tramo “regulador-batería” es de 21,89

mm2.

Seguidamente, se comprueba el dimensionado del cable mediante el criterio de intensidad


𝐼𝑃𝑅 = 15,94 · 1,25 = 19,92 𝐴

Y, de igual forma que en el apartado anterior, se vuelve a utilizar la Ecuación 4.6 con la finalidad

de recalcular la sección necesaria.

𝑆 =2 · 0,0206 · 1 · 19,92

0,005 · 12= 13,67 𝑚𝑚2

Por lo que, finalmente, se escogerá un conductor de sección mínima 13,67 mm2.

A continuación, se comprueba mediante la ITC-BT-19 del Reglamento Electrotécnico de Baja

Tensión (64), que la sección de cable escogida pueda soportar la intensidad calculada.

El tramo de la instalación analizado corresponde al tipo B1 – Cable unipolar en canales fijadas

sobre pared de madera o mampostería - de la tabla de tipos de instalación normalizados por

la UNE-HD 60364-5-52 (65).




En este caso, la intensidad máxima admisibles es de 63 A para una sección de 16 mm2, es decir,

la sección comercial inmediatamente superior.

Memoria

58

Al ser un valor mayor al calculado en la Ecuación 4.6, se supone un cable correctamente

dimensionado.

Este tramo se puede encontrar situado en una instalación interior, como sería el ejemplo de

un DEA ubicado en la recepción de un colegio, o exterior.

Aun conociendo esta posibilidad, se escoge el mismo tipo de cableado para ambos casos, por

lo que, según el Reglamento Electrotécnico de Baja Tensión, en específico ITC-BT-30 “Locales

de características especiales” (66), se deberá escoger cable de tensión asignada 450/750 V de

tipología H07ZZ-F de sección 35 mm2. Se adjunta la ficha técnica en el Anexo A.

En caso de que la instalación sea de tipo exterior, los conductores serán protegidos por una

canal estanca con tapa desmontable permitiendo así, una mayor protección.

En caso contrario, el cableado se distribuirá en interior mediante canal blanca de PVC con tapa

extraíble.

4.4.3. Cableado entre batería y desfibrilador.

La batería puede aportar una cantidad máxima de 26 Ah, por tanto, el cableado entre el

acumulador y la carga deberá de poder soportar el amperaje.

𝑆 =2 · 0,0206 · 1,5 · 26

0,015 · 12= 8,93 𝑚𝑚2

Por lo que, en referencia al resultado obtenido a partir de la Ecuación 4.6, la sección mínima

de cable necesaria para el tramo “panel-regulador” es de 8,93 mm2.

A continuación, se comprueba el dimensionado del cable mediante el criterio de intensidad


𝐼𝑃𝑅 = 26 · 1,25 = 32,5 𝐴

Seguidamente, se vuelve a utilizar la Ecuación 4.6 con la finalidad de recalcular la sección

necesaria.

𝑆 =2 · 0,0206 · 1,5 · 32,5

0,015 · 12= 11,16 𝑚𝑚2

Por lo que se debería escoger un cable de, como mínimo, de 11,16 mm2.


59

Finalmente se comprueba mediante la ITC-BT-19 del REBT (64) que la sección de cable

escogida pueda soportar la intensidad calculada.

El tramo de la instalación “regulador-batería” corresponde al tipo B1 – Cable unipolar en

canales fijadas sobre pared de madera o mampostería - de la tabla de tipos de instalación

normalizados por la UNE-HD 60364-5-52 (65).




En este caso, la intensidad máxima admisible es de 63 A para una sección de 16 mm2, es decir,

la sección comercial inmediatamente superior.

Al ser un valor mayor al calculado en la Ecuación 4.6, se supone un cable correctamente

dimensionado.

Este tramo, al igual que el anterior, se puede ubicar en una instalación interior o en una

exterior.

Se escoge el mismo tipo de cableado para ambos casos, por lo que, según la ITC-BT-30 (66) se

deberá escoger cable de tensión asignada 450/750 V tipo H07ZZ-F de sección 16 mm2. Se

adjunta la ficha técnica en el Anexo A.

En caso de que la instalación sea de tipo exterior, los conductores serán protegidos por una

canal estanca con tapa desmontable con la que incrementar la protección de los conductores.

En caso contrario, el cableado se distribuirá en interior mediante canal blanca de PVC con tapa

extraíble.

Memoria

60

4.5. Dimensionado de protecciones eléctricas

Se implementarán protecciones eléctricas contra sobretensiones en cada uno de los tres

tramos del circuito, utilizándose fusibles de tipo gPV indicados para instalaciones solares

fotovoltaicas. La ficha técnica de los fusibles escogidos se adjunta en el Anexo A.

Con la finalidad de dimensionar correctamente este tipo de protecciones, se debe cumplir que

𝐼𝑏 ≤ 𝐼𝑛 ≤ 𝐼𝑧 e 𝐼2 ≤ 1,45 · 𝐼𝑧 Donde 𝐼𝑏 se refiere a la intensidad del circuito según la previsión

de cargas; 𝐼𝑛 está relacionada con la intensidad nominal del circuito de protección; 𝐼𝑧 está

asociada con la intensidad máxima admisible del cableado e 𝐼2, la cual se refiere a la intensidad

que asegura la actuación del elemento de protección.

En referencia al tramo “panel-regulador” y según la ITC-BT-22 con título “Protección contra

sobreintensidades” del REBT, para una intensidad situada entre el intervalo 4 A ˂ 𝐼𝑛 ˂ 16 A, 𝐼2

debe cumplir la igualdad 𝐼2 ≤ 1,90 · 𝐼𝑛.

Por lo que, en el tramo “panel-regulador” se instalarán cartuchos de fusibles de 16 A.

En el caso de los intervalos “regulador-batería” y “batería-carga”, se debe cumplir que 𝐼2 ≤

1,60 · 𝐼𝑛 para un valor de 𝐼𝑛 superior a 16 A. Por lo que se escoge un fusible de 30 A para el

intervalo intermedio y un fusible de 35 A para el tramo final.

Al ser una instalación fotovoltaica de tensión nominal inferior a 48 V, no será necesario

implementar toma de tierra conectada a los elementos metálicos del sistema (67).


61

5. Normativa aplicable

5.1. Normativa asociada a los desfibriladores externos automáticos

La normativa actual de este tipo de dispositivos varía según el país y comunidad autónoma en la que

se ubique (68). Como marco europeo, la Directiva 2017/745 del Parlamento Europeo y del Consejo, de

5 de abril de 2017 (69), regula los productos sanitarios y sus accesorios.

Actualmente, el uso, gestión y condiciones de instalación de desfibriladores externos queda

reglamentada por el Decreto 151/2012 de 20 de noviembre (70), el Decreto 30/2015 de 3 de marzo

(71), el Real Decreto 365/2009 de 20 de marzo (72) y el R.D. 1591/2009 de 16 de octubre.(73)

La primera normativa establece la regulación de los requisitos de uso e instalación de este tipo de

dispositivos además de esclarecer las cláusulas a cumplir en referencia a entidades que pretendan

impartir formación sobre el uso de desfibriladores externos en el ámbito de la comunidad autónoma

(70).

Mientras el Decreto 30/2015 del 3 de marzo esclarece y explica en mayor profundidad las restricciones

relacionadas con los DEA o los DESA ya definidas en el Decreto 151/2012 de 20 de noviembre, también

a nivel catalán (71).

A nivel estatal, destaca el Real Decreto 365/2009 del 20 de marzo, artículo 3, donde se establecen las

condiciones y requisitos mínimos de seguridad y calidad en la utilización de desfibriladores externos,

excluyendo el de uso manual (72); y el Real Decreto 1591/2009 de 16 de octubre, de ámbito nacional,

regula los productos sanitarios y sus accesorios. Pretende legislar las garantías sanitarias de los

productos y los requisitos de cumplimiento esencial, las condiciones de conformidad de los productos

y de marcado CE entre otros objetivos (73).

Memoria

62

5.2. Normativa asociada a instalaciones fotovoltaicas aisladas.

En cuanto a la legislación actual en relación a la instalación de placas fotovoltaicas y, en específico, al

apartado de generación aislada, destaca el Real Decreto 842/2002 de 2 de agosto (74), por el que se

aprueba el Reglamento Electrotécnico de Baja Tensión e Instrucciones Complementarias y las normas

UNE-EN- AEN/CTN/206/GT82 a nivel europeo, elaboradas por el Comité Técnico de Normalización

(CTN) encargadas de definir los valores y parámetros normalizados que se deben exigir en instalaciones

fotovoltaicas (75). Además, en referencia a la instalación de los paneles fotovoltaicos en estructuras y

edificios, se deben cumplir todos los aspectos mencionados en el Código Técnico de la Edificación (76),

que regula y propone el método de cálculo con el que cumplir las exigencias básicas de seguridad

estructural respecto a la instalación de paneles.


63

6. Simulación de la instalación fotovoltaica

Una vez dimensionada y calculada la instalación fotovoltaica, se pretende realizar la simulación de su

funcionamiento experimental mediante el software Simulink de Matlab.

Para ello, se tienen en cuenta los siguientes parámetros.

- Se ha dimensionado la instalación para 1 panel de 36 celdas fotovoltaicas y 150 W de potencia

en condiciones normales.

- La batería escogida es de química plomo-ácido, de 26 Ah y su voltaje nominal es de 12 V.

- Se deben simular dos descargas eléctricas consecutivas.

6.1. Introducción al software utilizado

El software Matlab es una herramienta de programación dirigida a científicos e ingenieros, que permite

ejecutar códigos, realizar cálculos y efectuar simulaciones gráficas mediante el propio lenguaje del

programa (77).

Sin embargo, Simulink es un entorno de modelizado y simulación basado en modelos, que permite

ejecutar y diseñar sistemas dinámicos sin necesidad de implementar códigos de lenguaje C, C++ o

HDL (78).

Matlab tiene abundantes funcionalidades y desde su plataforma web se pueden descargar

expansiones del mismo. Es el caso de Simscape. Esta expansión permite diseñar de forma sencilla

sistemas físicos, integrando conexiones entre los diagramas de bloques y permitiendo el

modelizado de motores eléctricos, baterías e incluso paneles fotovoltaicos (79).

6.2. Modelizado del sistema

Con la finalidad de realizar el modelizado de carga y descarga de la batería, se han creado dos

circuitos. El primero representa el proceso de carga del acumulador mediante la energía eléctrica

generada por el panel fotovoltaico, regulado por el convertidor reductor (Buck) y el control MPPT.

Memoria

64

Paralelamente, se ha diseñado el modelo de descarga de la batería, representando las descargas

eléctricas ejecutadas por el desfibrilador externo automático.

En una batería típica existen dos métodos de conocer, aproximadamente, su estado de carga. Una

manera es visualizar el porcentaje del SOC y otro modo es comprobar la tensión en bornes de la

batería, durante el proceso de carga y descarga. Esta tensión suele variar en un 10-20% su tensión

nominal en ambos procesos. Incrementando su valor cuando la batería se encuentra totalmente

cargada y disminuyendo cuando se descarga.

A continuación, se especifican los bloques utilizados en el proceso de modelaje del sistema.

6.2.1. Panel fotovoltaico

Se ha escogido el bloque “PV Array”, el cual está configurado según las ecuaciones

características de este tipo de sistemas.

Tal y como se observa en la Figura 6.1, el subsistema contiene un parámetro de entrada –

Irradiancia en W/m2- y dos de salida -Voltaje (V) e intensidad resultante (A)-.

Se han realizado las simulaciones para distintos valores de irradiancia, siendo estos de

226,171 W/m2, 732,42 W/m2, 1000 W/m2 y 2000 W/m2 con la finalidad de agilizar el

proceso de carga de la batería.

Figura 6.1. Diagrama de bloques del panel solar fotovoltaico.


65

6.2.2. Convertidor Buck

Como representación del convertidor, se han implementado todos aquellos elementos que

conforman el circuito equivalente de un convertidor reductor. Estos se deberán conectar a la

salida del panel fotovoltaico y a la entrada de la batería.

Se adjunta el diagrama de bloques diseñado en la Figura 6.2.

Figura 6.2. Diagrama de bloques del convertidor reductor.

Los valores de la inductancia (L) y de capacidad del condensador (C) del circuito se han

calculado a partir de los datos del panel escogido y otros parámetros normalizados mediante

la Ecuación 6.4. y Ecuación 6.5.

Parámetro Valor

Potencia 150 W

Voltaje a máxima potencia 18,3 V

Voltaje de salida 12 V

Frecuencia 5kHz

Porcentaje de rizado de la intensidad 10 %

Porcentaje de rizado del voltaje 1 %

Memoria

66

Determinando previamente la corriente de salida del panel, mediante la Ecuación 6.1,

calculando su porcentaje de rizado en base a la Ecuación 6.2 y extrayendo el valor de rizado

de tensión, mediante la Ecuación 6.3.

𝐼𝑠𝑎𝑙𝑖𝑑𝑎 =𝑃

𝑉𝑠𝑎𝑙𝑖𝑑𝑎 (Eq. 6.1.)

𝐼𝑠𝑎𝑙𝑖𝑑𝑎 =150

12= 12,5 𝐴

𝐼𝑅𝑖𝑧𝑎𝑑𝑜 = 𝐼𝑠𝑎𝑙𝑖𝑑𝑎 · 10% (Eq. 6.2.)

𝐼𝑅𝑖𝑧𝑎𝑑𝑜 = 12,5 · 10% = 1,25 𝐴

𝑉𝑅𝑖𝑧𝑎𝑑𝑜 = 𝑉𝑠𝑎𝑙𝑖𝑑𝑎 · 1% (Eq. 6.3.)

𝑉𝑅𝑖𝑧𝑎𝑑𝑜 = 12 · 1% = 0,12 𝑉

Una vez calculados los valores previos, se calcula la inductancia y el condensador del circuito del

reductor.

𝐿 =𝑉𝑠𝑎𝑙𝑖𝑑𝑎 · (𝑉𝑚𝑎𝑥𝑝 − 𝑉𝑠𝑎𝑙𝑖𝑑𝑎)

𝑓 · 𝐼𝑅𝑖𝑧𝑎𝑑𝑜 · 𝑉𝑚𝑎𝑥𝑝 (Eq. 6.4.)

𝐿 =12 · (18,3 − 12)

5000 · 1,25 · 18.3= 0,661 𝑚𝐻

𝐶 =𝐼𝑅𝑖𝑧𝑎𝑑𝑜

8 · 𝑓 · 𝑉𝑅𝑖𝑧𝑎𝑑𝑜 (Eq. 6.5.)

𝐶 =1,25

8 · 5000 · 0,12= 260,41 µ𝐹


67

6.2.3. MPPT

Con la finalidad de representar la función del controlador de carga MPPT, se han añadido una

serie de bloques que permiten simular su comportamiento, todos ellos mostrados en la Figura

6.3. y extraídos de la referencia (80).

Figura 6.3. Diagrama de bloques del controlador de carga.

6.2.4. Batería de carga

El acumulador se ha modelizado según el bloque “Battery” de la expansión Simscape. En este,

se han añadido los valores característicos de la batería escogida en el capítulo 4 del presente

proyecto.

Este sistema se representa según la Figura 6.4 y en ella se observa que existen las salidas de

estado de carga, de intensidad y de voltaje. El estado inicial de carga implementado es del

10%, es decir, en el instante inicial la batería se encontrará descargada en un 90%.

Memoria

68

Figura 6.4. Diagrama de bloques de la batería.

6.2.5. Batería de descarga

Inicialmente, se implementó el modelo de batería anterior en el circuito de descarga. Debido

a que los valores resultantes del estado de carga no variaban al aplicar las descargas eléctricas

y, por tanto, no reflejaban correctamente el proceso, se optó por añadir un supercondensador

como sustitución de la batería.

De este modo, se ha conseguido visualizar el desarrollo de la descarga del acumulador. Para

ello, se ha utilizado el bloque “Supercapacitor” de la extensión Simscape, el cual consta de los

mismos parámetros de salida que el modelo de batería del apartado 6.2.4.

Figura 6.5. Diagrama de bloques del supercondensador.


69

6.2.6. Carga

La carga equivale a la descarga eléctrica realizada por el desfibrilador. Para ello, se ha añadido una

resistencia variable que permuta su valor a partir de la señal creada con el bloque “Signal Builder”

adjuntada en la Figura 6.7., con el que poder visualizar el proceso del impulso eléctrico.

Figura 6.5. Modelizado de la carga.

La descarga ha sido modelada con la finalidad de compartir aspecto con la Figura 6.6. Esta gráfica ha

sido extraída del paper “Study on the Improvement of Electrical Facility System of Automated External

Desfibrillators by Real-Time Measurement on Thoracic Impedance” (55) y representa la intensidad

respecto el tiempo aplicada a un paciente con impedancia de 25 Ω.

Figura 6.6. Descarga eléctrica aplicada a un paciente de impedancia 25 Ω. (Fuente: (55))

Memoria

70

Sin embargo, los picos de intensidad que se muestran no son los mismos que debe generar el

supercondensador, ya que, tal y como se muestra en la Tabla 3.1 del presente proyecto, el desfibrilador

ejecuta la descarga con una tensión de miles de unidades. Es, por tanto, que al suponer una potencia

constante entre el DEA y el supercondensador, es posible calcular los picos de corriente que este último

deberá ejecutar.

Extrayendo los datos de la Tabla 3.1, se puede calcular la potencia aplicada por el desfibrilador en cada

uno de los picos de corriente, mediante la Ecuación 6.6.

𝑃𝑖 𝑐𝑖𝑐𝑙𝑜 𝐷𝐸𝐴 = 𝑉𝑖 𝑐𝑖𝑐𝑙𝑜 𝐷𝐸𝐴 · 𝐼𝑖 𝑐𝑖𝑐𝑙𝑜 𝐷𝐸𝐴 (Eq. 6.6.)

Finalmente, los picos de corriente entregados por el supercondensador deberán de ser de 6631,7 A;

3527,5 A; 2592,6 A y 1566 A.

Por lo que se ha modelizado el comportamiento de la resistencia variable -Figura 6.7.-, implementando

distintos valores óhmicos, con los que conseguir la intensidad deseada.

Figura 6.7. Señal de variación de la resistencia. Eje y=ohmios.

En la señal representada en la figura anterior, se representan las resistencias respecto el tiempo

asociadas a dos descargas consecutivas. Siendo los valores óhmicos mínimos los responsables de los

elevados picos de intensidad, y los máximos, causantes de los valores de corriente próximos a cero.


71

6.2.7. Diagrama de bloques final

A continuación, se adjuntan los diagramas de bloques resultantes de la implementación de los

componentes explicados anteriormente. La Figura 6.8. representa el circuito de carga de la batería y la

Figura 6.9., el de descarga.

Figura 6.8. Diagrama de bloques del circuito de carga de la batería.

Figura 6.9. Diagrama de bloques del circuito de descarga de la batería.

Memoria

72

6.4. Resultados

6.4.1. Circuito de carga

En este apartado se recogen las respuestas de los parámetros de importancia del sistema para diversos

valores de irradiancia. Todos ellos, con un mismo tiempo de simulación de 30 segundos.

i) Intensidad generada por el panel – Tiempo

Las intensidades generadas por el panel, asociadas a las entradas de irradiancia, se grafican

respecto el tiempo en la Figura 6.10.

Las corrientes sufren un pico negativo a escasos instantes de iniciar la simulación. Esto es debido

a que la salida del panel necesita un pequeño tiempo para estabilizarse y el sistema, asociado a

cualquiera de las irradiancias comentadas anteriormente, tarda aproximadamente 3e-3 segundos

en alcanzar el régimen permanente.

Además, se observa el incremento del valor de las intensidades en relación a las entradas de

irradiancia. Es decir, con un valor de entrada de 2000 W/m2 se obtiene una corriente de 16 A,

mientras que con una irradiancia de 226,171 W/m2, la intensidad no logra alcanzar los 2 A.

Figura 6.10. Intensidad generada por el panel respecto el tiempo.


73

ii) Tensión del panel – Tiempo

Seguidamente, se muestra la respuesta del voltaje generado por el panel, respecto el tiempo en la

Figura 6.11.

En la imagen, se observa que todas las señales sufren una respuesta subamortiguada, que se

incrementa cuanto mayor es la entrada de irradiancia, al acercarse al valor de estabilización.

En este caso, la tensión del panel termina su régimen transitorio a los, aproximadamente, 3e-3

segundos en el caso de la señal asociada con el menor valor de irradiancia y las demás, inician su

régimen permanente en unos 2,5e-3 segundos.

Se observa que todas las respuestas, estabilizadas, tienen un valor de entorno los 18 V. Esto

corrobora la funcionalidad del controlador MPPT, encargado de mantener la tensión de máxima

potencia constante a 18.3 V según la ficha técnica del panel escogido.

Figura 6.11. Voltaje del panel respecto el tiempo.

Memoria

74

iii) Potencia generada por el panel – Tiempo

Las potencias asociadas al generador fotovoltaico, respecto el tiempo, se adjuntan en la Figura

6.12.

Se observa que la señal asociada a la irradiancia de 5000 W/m2 es capaz de aportar una potencia

de generación de, aproximadamente, 270 W; la respuesta relacionada con el valor de entrada 1000

W/m2, alcanza 150 W debido a que se encuentra en condiciones normales; la potencia respectiva

a la irradiancia de 732.42 W/m2 consigue un valor de 110 W y, por último, la irradiancia de 226,171

W/m2 permite obtener una potencia de, aproximadamente, 40 W.

Con la presente recogida de datos y su respectiva representación, se muestra el incremento o

reducción del rendimiento del panel fotovoltaico, en referencia al valor de radiación que incida

sobre él.

Figura 6.12. Potencia generada por el panel respecto el tiempo.


75

iv) Intensidad de salida de la batería – Tiempo

Respecto a los datos obtenidos en la salida de la batería, se observa que en la Figura 6.13 queda

representada la intensidad en función de la irradiancia.

Una intensidad positiva significa que la batería está alimentando una carga, sin embargo, una

corriente negativa muestra el proceso de carga del acumulador.

Este cambio de signo se produce en instantes distintos para cada una de las irradiancias, siendo la

más rápida en iniciar el proceso de carga, la señal asociada a la irradiancia de 2000 W/m2 con un

tiempo de, aproximadamente, 0,5e-3 segundos; En segundo lugar, se encuentra la respuesta de

irradiancia 1000 W/m2, la cual pasa a un valor de intensidad negativo a los 1,7e-3 segundos.

Seguidamente, se observa la respuesta asociada al valor de entrada 732,42 W/m2, con un intervalo

de 1,8e-3 segundos en iniciar la carga del acumulador y, finalmente, se alcanza un valor de corriente

negativo a los 2,3e-3 segundos para el valor de radiación de 226,117 W/m2.

En todas ellas, se inicia el proceso del estado de carga del acumulador en un inciso temporal de

milisegundos, por lo que se concluye que es una respuesta rápida del sistema.

Figura 6.13. Intensidad de salida de la batería respecto el tiempo.

Memoria

76

v) Voltaje de la batería-Tiempo

En la Figura 6.14, se representa la tensión de la batería respecto el tiempo. En ella, se observa que

el voltaje aumenta lentamente, aunque con mayor rapidez para irradiancias elevadas.

Este hecho representa el proceso de carga del acumulador, ya que, tal y como se ha comentado

en el apartado inicial del capítulo, existen dos métodos con los que comprobar si la batería está

aumentando el índice de energía eléctrica almacenada.

Uno de ellos, lo conforma el aumento progresivo de la tensión de la batería. Mostrándose una

reducción del 10-20% del valor de voltaje nominal cuando se encuentra descargada y, aumentando

ese mismo porcentaje al llegar a su máximo almacenaje.

Tras 30 segundos de simulación, se ha conseguido alcanzar un valor máximo de carga del 11,5%

con una irradiancia de entrada de 2000 W/m2; del 10,5% con un parámetro de entrada de 1000

W/m2; un porcentaje del 10,4% para la irradiancia de 732,42 W/m2 y, finalmente, a partir del valor

de entrada 226.171 W/m2, se ha alcanzado un 10,2% de carga.

Este hecho demuestra que el generador es capaz de cargar la batería y que este proceso se agiliza

en presencia de valores elevados de radiación incidente. Sin embargo, mediante el software

utilizado resulta complicado realizar una carga completa, ya que supondrían muchas horas de

computación.

Figura 6.14. Voltaje de la batería respecto el tiempo.


77

vi) Estado de carga – Tiempo

Como continuación a la explicación del apartado anterior, existe un segundo método con el que

conocer cuan cargada se encuentra una batería. Este proceso se realiza visualizando el porcentaje

de estado de carga (SOC).

La variación del porcentaje de almacenaje del acumulador, respecto el tiempo, se adjunta en la

Figura 6.15.

Tal y como se puede observar en la representación gráfica, las respuestas del SOC también se

encuentran en función de las irradiancias de entrada, manteniendo un mayor incremento del

estado de carga en las señales simuladas a partir de los valores de radiación más elevados y

conservando un aspecto lineal durante el proceso.

Si se comparan las respuestas del SOC con las de las tensiones obtenidas en el apartado anterior,

se concluye que estas siguen un camino paralelo, aumentando su valor lentamente y, por tanto,

aumentando la carga de la batería.

Figura 6.15. Estado de la carga de la batería respecto el tiempo.

Memoria

78

6.4.2. Circuito de descarga

A continuación, se adjuntan los resultados de intensidad, tensión y estado de descarga del

supercondensador, obtenidos mediante la simulación del circuito de descarga.

i) Intensidad del supercondensador – Tiempo

La Figura 6.16. representa la intensidad aplicada por el supercondensador, como alimentación del

desfibrilador externo automático, en el instante de ejecución de dos descargas eléctricas

consecutivas, basadas en los valores determinados mediante la Ecuación 6.6.

El primer choque eléctrico se produce en el intervalo de tiempo de 0 a 6 milisegundos, mientras

que el restante, se ejecuta desde los 8e-3 segundos, a los, aproximadamente, 14 milisegundos.

La forma de onda de la señal consta de un aspecto más que parecido a la señal de la Figura 6.6, la

cual representa un choque eléctrico controlado. En el caso de la intensidad generada por el

modelo, ambos picos de corriente se realizan en el eje positivo, debido a que el software no acepta

intensidades negativas en esta aplicación.

Figura 6.16. Intensidad del supercondensador respecto el tiempo.


79

ii) Tensión del supercondensador – Tiempo

La representación gráfica de la tensión asociada al voltaje del supercondensador respecto el

instante de tiempo, se muestra en la Figura 6.17.

La señal de tensión muestra picos de voltaje inversos a los mostrados en la Figura 6.16, la cual

representa los valores de corriente modelizados. Al simular los picos de intensidad, la tensión

disminuye su valor de manera inversamente proporcional, reduciendo el valor de voltaje y

mostrando un valor prácticamente constante al terminar las descargas eléctricas.

Al tratarse de un supercondensador, como sustitución de la batería y, por tanto, no compartir

exactamente su comportamiento, la tensión disminuye algo más del 10-20% comentado

anteriormente, llegando a un valor de 7 voltios. Sin embargo, esta simulación permite representar

la disminución de voltaje del condensador y, por tanto, demostrar el proceso de descarga de la

teórica batería.

Figura 6.17. Voltaje del supercondensador respecto el tiempo.

Memoria

80

iii) Estado de carga del supercondensador – Tiempo

Finalmente, se muestra el comportamiento del estado de carga del supercondensador en función

del tiempo en la Figura 6.18.

Del mismo modo que el valor de tensión, comentado en el apartado anterior, el estado de carga

disminuye al aplicar los choques eléctricos. En la Figura 6.18, se visualizan los cambios de pendiente

al generar las descargas eléctricas.

Reduciendo su porcentaje de carga inicial -100%- en un, aproximadamente, 22% al ejecutar la

primera descarga, manteniéndose prácticamente constante durante el intervalo de espera hasta

realizar el choque eléctrico restante y, finalmente, disminuyendo su estado de carga hasta un

57,5% al finalizar ambas descargas. Este porcentaje final, coincide con el valor complementario

comentado en el apartado 4.3. del presente proyecto.

Es por tanto, que se muestra un adecuado comportamiento de los componentes, reduciendo el

valor de tensión y estado de carga, en el instante de ejecución de las descargas eléctricas,

representadas por la resistencia variable.

Figura 6.18. Estado de carga del supercondensador respecto el tiempo.


81

7. Estudio de impacto ambiental

Con el fin de determinar si el impacto ambiental del proyecto es positivo o negativo se listan y analizan

algunos de los componentes que se han utilizado, además de sus ventajas e inconvenientes a nivel

ambiental.

7.1. Impacto ambiental asociado a las baterías

- Batería modelo REC26-12I Industrial VRLA Battery de la marca Yuasa

Esta batería funciona en base a la química plomo-ácido. Estos elementos son contaminantes

para el medioambiente y tóxicos para la salud y, en el caso de no realizar un correcto proceso

de reciclaje, estos elementos pueden llegar a afectar gravemente la salud provocando un

incorrecto funcionamiento del sistema neurológico, deterioro cognitivo irreversible y anemia

entre otras enfermedades (81).

Hoy en día prácticamente se reciclan todos los componentes de este tipo de acumuladores y

las plantas de reciclaje permiten dar una segunda vida a, aproximadamente, el 98% del

contenido de plomo de los residuos (82).

En el momento en que la batería termina su vida útil, se debe trasladar al respectivo punto de

recogida para que, a continuación, las empresas recicladoras se encarguen del proceso.

En primer lugar, se separan y clasifican las diferentes piezas del dispositivo. Seguidamente, se

funden las piezas de plomo mediante un horno industrial, se refinan y se generan lingotes que,

en su debido momento se volverán a fundir para crear nuevos productos (82).

El electrolito de ácido sulfúrico se trata y se le da una segunda vida o, en caso contrario se

neutraliza y, los componentes plásticos se trituran, lavan, secan y funden con la finalidad de

volver a crear nuevos artículos (82).

Al ser un proceso tan usual, las empresas recicladoras han conseguido obtener el proceso y la

tecnología tales que el precio por quilogramo reciclado es prácticamente igual que el de venta

de materia prima -Aproximadamente 1,9 €/Kg- (83).

Memoria

82

- Batería ion litio

Actualmente, los acumuladores más utilizados en el mercado de los desfibriladores externos

tal y como se observa en el apartado “Estado del arte” del presente proyecto, son las baterías

de iones de litio.

También conocida como batería Li-ion, es un acumulador de energía eléctrica formado por un

electrolito de sal de litio (84).

Son conocidas por su ligereza y menor volumen, su gran capacidad y su menor coeficiente de

profundidad de descarga en referencia a otras baterías (84).

Aunque en muchas ocasiones se dice que este tipo de pila no demuestra efecto memoria1, los

científicos japoneses Tsuyoshi Sasaki, Yoshio Ukyo y Petr Novák redactaron un artículo

publicado en la revista “Nature Materials” donde desmentían esa información (85).

Demostraron que uno de los compuestos que contiene la batería de iones de litio sí tiene

efecto memoria. Este compuesto es el LiFePO4 y aparece en el electrodo positivo en tan solo

un ciclo de carga y descarga parcial.

Este tipo de acumuladores tienen una vida útil diversa debido a que no se mide por años, sino

por número de ciclos (86). Una vez acabada, se deben eliminar llevándolas a un punto limpio.

Una vez allí, las empresas encargadas de su reciclaje separan los componentes como el

plástico, aluminio o cobre para, a continuación, transportar los materiales a cadenas de

reciclaje (87).

1 Fenómeno basado en el decrecimiento de la capacidad del acumulador, causado habitualmente por cargar la

batería cuando ésta no se ha descargado al 100% de su capacidad.


83

Los componentes químicos como el litio, el manganeso o el cobalto se disgregan pero no todos

sufren un proceso posterior de reciclaje (87). Es decir, el cobalto sí sufre un proceso de

extracción con la finalidad de reutilizarlo debido a su mayor coste en el mercado de alrededor

de 90€/kg a fecha de 2018 según el Diario el País (88).

En cambio, en el caso del litio, a los empresarios no les supone un aliciente darle una segunda

vida, debido a que su precio de compra como materia prima estaría muy por debajo del coste

de reciclaje del componente, siendo su precio de compra de entre 10 y 12 dólares por

quilogramo según el Banco Hong Kong and Shangai Banking Corporation (89) y su coste por

reciclaje variaría alrededor de 30$ o 35$ por quilogramo.

Es por ese motivo por el que, aproximadamente, el 90% de las baterías de esta tipología no se

reciclan, lo que causa un gran impacto ambiental (90).

Finalmente, se concluye que la vida útil media de las baterías de plomo ácido es de hasta 10 años (86).

En cambio, los acumuladores de ion litio utilizados normalmente como alimentación de los DEA, no se

miden por años de vida útil sino por ciclos de vida (86).

Por lo que se concluye que probablemente las baterías de litio tendrían una duración mayor de

funcionamiento, pero como inconveniente se encuentra el impacto ambiental que estas generan.

7.2. Impacto ambiental asociado al panel fotovoltaico

- Panel fotovoltaico.

La placa solar utilizada está constituida por celdas fotovoltaicas de silicio policristalino. Este

tipo de dispositivos tienen una vida útil de 25 años de media y generan energía limpia gracias

a la luz solar.

El impacto ambiental asociado a estos equipos se encuentra en el proceso de producción de

estos. Hoy en día la fabricación de paneles necesita energía eléctrica para alimentar la

maquinaria y, en muchos casos, esta electricidad no proviene de plantas generadoras de

energía limpia, sino que provienen de, por ejemplo, la quema de combustibles fósiles.

Sin embargo, el panel es capaz de generar energía sin producir efectos nocivos ni

contaminantes durante el intervalo de tiempo comentado anteriormente -25 años- por lo que

Memoria

84

según la compañía Bright (91), un panel recupera en unos 3 años de funcionamiento toda la

energía utilizada en el proceso de fabricación, por lo que los 22 años restantes solo estará a

favor.

Al acabar su vida útil, los paneles se deben reciclar siguiendo la directiva europea de

reutilización de dispositivos electrónicos y eléctricos (RAEE) 2017/19 EU en vigor desde el año

2012.

Esta directiva obliga a los fabricantes de paneles fotovoltaicos a recoger y transportar a una

planta de reciclaje las placas que han acabado su vida útil. Esta normativa está respaldada por

el Real Decreto 110/2015 de 20 de febrero, el cual también trata sobre los residuos de

aparatos eléctricos y electrónicos pero, en este caso, con ámbito nacional (92).

- Ubicación de la instalación.

Al tratarse de dispositivos que ya están distribuidos por la ciudad y de una única placa

fotovoltaica, no se necesita un espacio de instalación extenso.

Por ese motivo, se realizará la implantación de los equipos siguiendo las estructuras (Edificios,

postes, etc) ya construidas de modo que no se generan residuos por instalación en la

localización.


85

8. Conclusiones y líneas futuras

8.1. Conclusiones

Se concluye que la instalación de paneles fotovoltaicos, como fuente de alimentación de dispositivos

DEA, es posible y supone una buena opción en relación al medio ambiente, debido a que todos los

componentes pueden ser reciclados, por lo que no se generan grandes residuos.

Hoy en día, este tipo de desfibriladores se encuentran distribuidos por ciudades y establecimientos

públicos, pretendiendo incrementar el número de dispositivos instalados con la finalidad de crear

territorios totalmente cardioprotegidos.

Por lo que, la implementación de energía limpia, como es el caso de las placas fotovoltaicas, supone

un recurso renovable y funcional a la hora de alimentar esta tipología de equipos.

La instalación, propia de este proyecto, supone una inversión económica más elevada en comparación

con las baterías que alimentan los DEA actualmente. Sin embargo, la energía fotovoltaica provoca

menos residuos y se presupone más duradera.

Paralelamente, el modelo creado mediante el software Matlab, resulta funcional y en él, se ha

conseguido representar el modelo de carga y descarga de la batería, pudiendo comparar los resultados

obtenidos mediante la variación de la consigna de entrada “Irradiancia”. Esta representación puede

ser de gran utilidad en la simulación y verificación de los ítems comerciales escogidos de futuras

instalaciones fotovoltaicas aisladas.

8.2. Trabajo futuro

Aunque los objetivos del proyecto se han realizado satisfactoriamente, como trabajo futuro se podría

considerar la posibilidad de computar la carga completa de la batería mediante el modelo creado,

consiguiendo un estado de carga de hasta el 100%.

Además, el proceso de modelizado del desfibrilador, que en el presente proyecto se ha representado

mediante una resistencia variable, se podría representar modelando uno a uno los dispositivos

electrónicos existentes en el equipo sanitario, con la finalidad de diseñar un sistema en que se

obtengan las respuestas exactas y cuanto más cercanas a los valores reales.


87

9. Análisis económico

A continuación, se adjunta el presupuesto asociado a la realización e instalación del presente proyecto.

Teniéndose en cuenta los gastos de suministro de los componentes del sistema1, la mano de obra de

la instalación y los costes por horas de diseño y programación.

Tabla 8.1. Tabla de costes por suministro de componentes.

Coste por suministro de componentes

Componente Cantidad Precio unitario Precio total sin IVA Precio total con IVA

Panel fotovoltaico 1 Ud. 110,11 € 110,11 € 133,24 €

Regulador MPPT 1 Ud. 119,78 € 119,78 € 144,94 €

Batería 2 Ud. 87,34 € 174,68 € 211,37 €

Poste de sujeción para panel2 1 Ud. 100 € 100 € 121,00 €

Armario mural de protección 1 Ud. 314,12 € 314,12 € 380,09 €

Cable H07ZZ-F de 10 mm2 3 m 1,05 € 0,35 € 0,43 €

Cable H07ZZ-F de 35 mm2 1 m 2,91 € 2,91 € 3,52 €

Cable H07ZZ-F de 16 mm2 1,5 m 0,95 € 1,42 € 1,72 €

Caja de conexiones 1 Ud. 6,95 € 6,95 € 8,41 €

Fusible gPV 16 A 1 Ud. 9,80 € 9,80 € 11,86 €

Fusible gPV 25 A 1 Ud. 9,80 € 9,80 € 11,86 €

1 Se supone desfibrilador ya instalado.

2 Al ser un proyecto de tipo genérico no se escoge el poste de sujeción, pero sí se incluye un precio aproximado.

Memoria

88

Fusible gPV 35 A 1 Ud. 9,80 € 9,80 € 11,86 €

Base portafusible 3 Ud. 6,81 € 20,43 € 24,72 €

Total sin IVA 880,15 €

Total con IVA 1065,02 €

Tabla 8.2. Tabla de costes por diseño y montaje.

Coste de diseño

Componente Cantidad de horas Precio unitario Precio total sin IVA Precio total con IVA

Diseño del proyecto 300 horas 10 €/hora 3000,00 € 3630,00 €

Laboratorio 300 horas 10 €/hora 3000,00 € 3630,00 €

Montaje 9 horas 10 €/hora 90,00 € 108,90 €



Tabla 8.3. Tabla de costes totales.

Coste total

Coste Precio total sin IVA Precio total con IVA

Suministro de componentes 880,15 € 1065,02 €

Diseño y montaje 6090,00 € 7368,90 €




89

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97

Anexo A

A continuación, se adjuntan las fichas técnicas comerciales de los componentes escogidos para la

instalación fotovoltaica aislada diseñada en el presente proyecto.

- Ficha técnica del panel fotovoltaico.

- Ficha técnica del regulador y controlador de carga.

- Ficha técnica de la batería.

- Ficha técnica del cable H07ZZ-F (AS).

- Ficha técnica de fusibles de protección.

Solar System MPPT Solar

PC1600A Series

Información display LCD :

MPPT Solar Características:

Introducción:

Plano inferior y superior:

Conexión del sistema solar:

20A/30A/40A Regulador de carga solar MPPT12V/24V Auto-detecciónEficiencia MPPT > 99% picoEficiencia de conversión del 98%.Arquitectura de procesadores DSP que aseguran una gran velocidad y rendimiento.Carga en multi-etapasProtecciones: Cortocircuito en paneles, polaridad inversa en paneles y baterías, sobrecarga, cortocircuito en la salida, sobrevoltaje en paneles y baterías.Salida de consumo en Corriente Continua

PC16-2015A PC16-3015A PC16-4015A

Rango voltaje MPPT 16VDC~100VDC / 32VDC~130VDC

Voltaje circuito abierto Fotovoltaico

Potencia máxima con baterías a 12V 300W 450W 600W

Potencia máxima con baterías a 24V 600W 900W 1200W

Voltaje Absorción

Voltaje Reflotación

Voltaje Flotación

Protección voltaje bajo

Voltaje salida CC

Pico eficiencia conversión

Máxima corriente carga 20 A 30 A 40 A

Máxima corriente consumo 20 A 20 A 20 A

Alarma voltaje bajo

Voltaje desconexión

Voltaje reconexión

Ventilación

Indicadores LED

Pantalla LCD

Montaje

Dimensiones paquete

Peso total (Kg) (por embalaje)

2.5Kg

Lugar instalación

Rango de temperatura de funcionamiento

Humedad ambiente

Altitud

MODELO

Voltaje nominal sistema baterías 12VDC/24VDC (Auto Detección)

CONTROLADORENTRADA

GENERALESESPECIFICACIONES

12.5VDC/25.0 VDC

13.7VDC/27.4 VDC

14.3VDC/28.6 VDC

10.0VDC/20.0 VDC

BATERÍA

SALIDA

10.0~14.5VDC /20.0~29.0VDC

98% (MPPT Efficiencia 99%)

10.25VDC/20.5 VDC

10.0VDC/20.0 VDC

11.0VDC/22.0 VDC

Pasiva por convección

PANTALLA&

PROTECCIONES

Funcionamiento, Indicación y protección Bajo Voltaje, protección sobrecarga, consumo, cortocircuito, polaridad invertida

Voltaje de paneles y batería, intensidad de carga y descarga, potencia de carga y descarga

Alarmas y protecciones

Cortocircuito y polaridad invertida Paneles

Polaridad invertida baterías, protección sobre-carga

Protección cortocircuto en la salida

Protección descarga profunda batería

FÍSICASESPECIFICACIONES

En pared

610*308*230mm ( 4Unidades/embalaje)

Dimensiones (W*H* D)

Peso (Kg)

154*236*88mm

OTROS

interior

-25~+55°C

0~90% humedad relativa (sin condensacion)

≤3000m

10.8Kg 13.4Kg 13.4Kg

MPPT (Maximum Power Point Tracking) o bien seguidor de máxima potencia. Es un tipo de regulador de carga que ofrece un modo seguro y eficiente de carga de su batería. Éste prolongará la vida de la misma y asegurará un rendimiento máximo de su instalación solar. Podremos configurarlo a nuestro gusto y visualizar sus datos con su pantalla LCD.

1. LO-: Terminal Negativo consumo

2. LO+: Terminal Positivo consumo

3. BA-: Terminal Negativo batería

4. BA+: Terminal Positivo batería

5. PV-: Terminal Negativo paneles

6. PV+: Terminal Positivo paneles

7. REM: RS485 Puerto Comunicaciones

8. BTS: Sensor de temperatura remoto

178 2 3 4 5 6

1. MENU: Entrar o salir del menu de ajustes.

2. UP: Incrementar dato.

3. DOWN: Decrementar dato.

4. ENTER: Confirmar la selección en ajustes.

8. Display LCD

1

7

8

2 3 45 6

Voltaje FV normalError FV recuperándoseError FV no recuperableFV no disponibleVoltaje batería normalError batería recuperándoseError batería no recuperableSin bateríaErrorNormal

EncendidoParpadeo cada 1sParpadeo cada 2sApagadoEncendidoParpadeo cada 1sParpadeo cada 2sApagadoParpadeandoApagado

Verde

Amarillo

Rojo

5. PV

6. BATT

7. FAULT

Estado sistemaIndicador LED

Protección IP20

100VDC@12V/ 145VDC @24V

DOWNUP

Especificaciones:

BTS REM LO- LO+ BAT- BAT+ PV- PV+

www.yuasaeurope.com

Yuasa Ficha Técnica

Yuasa REC26-12I Industrial VRLA Battery

Especificaciones

Voltaje nominal (V) 12

Evaluar a 20 hr la capacidad de 10,5V a 20ºC (ah) 26

Evaluar a 10 hr la capacidad de 10,8V a 20ºC (ah) 23.5

Dimensiones

Largo (mm) 166 (±2)

Ancho (mm) 175 (±1)

Alto (mm) 125 (±2)

Peso (Kg) 9

Tipo de terminal

M= Masculino, F=Femenino M5 (F)

Tuerca (Nm) 2-3Nm

Rango de temperatura de funcionamiento

Almacenamiento (en carga completa) entre -15°C y

+50°C

Carga -0°C to +40°C

Descarga -15°C to +40°C

Almacenamiento

Perdida de capacidad por mes a 20º C (% aprox.) 3

Material de la caja

Standar ABS (UL94:HB)

Version disponible FR UL94:V0

Voltaje de carga

Carga flotante a 20°C (V)/Block 13.65 (±1%)

Carga flotante a 20°C (V)/Cell 2.275 (±1%)

Voltaje de carga en flotación factor de corrección

de la termperatura desde estándar a 20º C (mV)

-3

Voltaje a carga ciclica a 20°C (V)/Block 14.52 (±3%)

Voltaje a carga ciclica 20°C (V)/Cell 2.42 (±3%)

Carga de voltaje en ciclos factor de correcion de

temperatura desde 20º (mV)

-4

Corriente de carga

Limite de carga de corriente en flotación (A) 6.5

Carga ciclica. Limite 6.5

Máxima corriente de carga

1 segundo (A) 330

1 minuto (A) 140

Información de los ciclos de vida

100% DOD (Descarga profunda) hasta el 80%

capacity

300


capacity

500


capacity

600


capacity

1400

Impedancia

Medida a 1 kHz (mΩ) 8.8

Certificados de otras empresas

ISO9001 - Sistemas de gestión de Calidad

UNDERWRITERS LABORATORIES Inc.

Seguridad

Instalación

Puede ser instalado y trabajar en cualquier orientación

excepto de manera invertida de forma permanente.

Asas

Las baterías no deben olgarse de las asas (si existen).

Válvulas ventiladas

Cada celda está equipada con una válvula de liberación de

presión baja para permitir que los gases escapen y luego

vuelven a sellar.

Liberación de gas

Baterías VRLA liberan gas hidrógeno que puede formar

mezclas explosivas en el aire. No coloque dentro de un

recipiente hermético.

Reciclaje

Baterías de YUASA VRLA deben reciclar al final de la vida , de

acuerdo con las leyes y regulaciones locales y nacionales.

Fecha de emision: 26/02/2018 - E&EO

Fabricante de baterías líder mundial

www.yuasaeurope.com

Yuasa Technical Data Sheet

Yuasa REC26-12I Industrial VRLA Battery

Layout

Specifications

Nominal voltage (V) 12

20-hr rate Capacity to 10.5V at 20°C (Ah) 26

10-hr rate Capacity to 10.8V at 20°C (Ah) 23.5

Dimensions

Length (mm) 166 (±2)

Width (mm) 175 (±1)

Height (mm) 125 (±2)

Mass (kg) 9

Terminal Type

Threaded terminal - (M=Male or F=Female) M5 (F)

Torque (Nm) 2-3Nm

Operating Temperature Range

Storage (in fully charged condition) -15°C to +50°C

Charge -0°C to +40°C

Discharge -15°C to +40°C

Storage

Capacity loss per month at 20°C (% approx.) 3

Case Material

Standard ABS (UL94:HB)

FR version available UL94:V0

Charge Voltage

Float charge voltage at 20°C (V)/Block 13.65 (±1%)

Float charge voltage at 20°C (V)/Cell 2.275 (±1%)

Float Chg voltage tmp correction factor from std

20°C (mV)

-3

Cyclic (or Boost) charge Voltage at 20°C (V)/Block 14.52 (±3%)

Cyclic (or Boost) charge Voltage at 20°C (V)/Cell 2.42 (±3%)

Cyclic Chg voltage tmp correction factor from std

20°C (mV)

-4

Charge Current

Float charge current limit (A) 6.5

Cyclic (or Boost) charge current limit (A) 6.5

Maximum Discharge Current

1 second (A) 330

1 minute (A) 140

Cyclic Life Data

100% DOD down to 80% capacity 300




Impedance

Measured at 1 kHz (mΩ) 8.8

3rd Party Certifications

ISO9001 - Quality Management Systems

UNDERWRITERS LABORATORIES Inc.

Safety

Installation

Can be installed and operated in any orientation except

permanently inverted.

Handles

Batteries must not be suspended by their handles (where

fitted).

Vent valves

Each cell is fitted with a low pressure release valve to allow

gasses to escape and then reseal.

Gas release

VRLA batteries release hydrogen gas which can form

explosive mixtures in the air. Do not place inside a sealed

container.

Recycling

YUASA’s VRLA batteries must be recycled at the end of life in

accordance with local and national laws and regulations.

Data Sheet generated on 26/02/2018 – E&OE

The world's leading battery manufacturer

CERVIFLAM H07ZZ-F 450/750V CPRCables de goma para servicios móviles

ConstrucciónConductor Cuerda de cobre pulido flexible.

Clase V S/UNE-EN 60228

Aislamiento Compuesto elastómero reticulado, GOMA (Tipo EI8)

Identificación: Ver Tabla adjunta

Cableado Conductores aislados cableados en coronas concéntricas

Cubierta exterior GOMA EPR (Tipo EM8)

Color standard: Negro

Características técnicasTensión de servicio 450/750 V

Tensión de ensayo 2500 V

Tª de servicio Servicio fijo (instalación protegida): -40°C a +90°C (en el conductor)

Durante la instalación: -5°C a +70°C

Radio curvatura Min. Instalacion fija:

3xD (Diámetro <= 12 mm)

4xD (Diámetro > 12 mm)

Libre movimiento:

4xD (Diámetro <= 12 mm)

6xD (Diámetro >12 mm)

AplicaciónCables flexibles aptos para usos móviles con aislamiento y cubierta de compuesto reticulado con baja emisión de humos y

gases corrosivos, para servicios exigentes:

En talleres industriales y agrícolas, edificios, para aplicaciones y alimentación de aparaos para servicios exigentes en los que

los cables estén sometidos a esfuerzos mecánicos de tipo medio (ejemplos: placas de calentamiento, lámparas portátiles,

utillajes eléctricos como talaros, sierras circulares y herramientas domésticas eléctricas). En locales secos, húmedos o

mojados.

*CPR:

Cable apto para instalarse bajo los requerimientos de la normativa CPR (Construction Product Regulation (EU) N°305/2011)

de acuerdo con la clasificación (Euroclase) especificada en el presente documento.

Normativa / PropiedadesRef. construcción/diseño UNE-EN 50525-3-21

No propagador de la llama UNE-EN 60332-1 (IEC 60332-1)

No Propagador del incendio UNE-EN 60332-3 (IEC 60332-3)

Libre de halógenos UNE-EN 60754-1 (IEC 60754-1)

Baja emisión de humos UNE-EN 61034 (IEC 61034)

Otras caracterísitcas Resistente a UV

Clasificación CPR (Euroclase) Cca-s1b,d1,a1

(Según norma UNE-EN 50575)

Página 1 de 4 Código: Realizado: Aprobado:Familia: 343

IT1F1 Cervi se reserva el derecho a modificar el documento sin previo aviso.La imagen mostrada es orientativa y puede no ser necesariamente una reproducción fiel del diseño del cable.

Revisión: 1Fecha: 11/05/2018


Datos Constructivos

Código NxS (mm2) Ø (mm) Peso (kg/km) R a 20°C (Ohm/Km) I (A), 30°C Ft (N)

34301400 1x1.5 6.8 58 13.7 16.5 22

34301500 1x2.5 7.6 71 8.21 22 37

34301600 1x4 8.7 100 5.09 30 60

34301700 1x6 9.7 130 3.39 38 90

34301800 1x10 11.8 230 1.91 53 150

34301900 1x16 13.2 290 1.21 71 240

34302000 1x25 15.8 420 0.78 94 375

34302100 1x35 17.9 530 0.554 117 525

34302200 1x50 20.5 750 0.386 148 750

34302300 1x70 23.3 960 0.72 185 1050

34302400 1x95 25.9 1250 0.206 222 1425

34302500 1x120 28.6 1560 0.1661 260 1800

34302600 1x150 31.4 1900 0.129 300 2250

34302700 1x185 34.4 2300 0.106 341 2775

34302800 1x240 38.3 2950 0.0801 407 3600

34302900 1x300 40.2 3600 0.0641 468 4500

34305400 2x1 9.2 95 20 15 30

34305500 2x1.5 10.2 119 13.7 18.5 45

34305700 2x2.5 12.2 172 8.21 25 75

34305800 2x4 14.2 239 5.09 34 120

34305900 2x6 15.8 319 3.39 43 180

34306000 2x10 21.3 572 1.91 60 300

34306100 2x16 24.5 767 1.21 79 480

34306200 2x25 29.2 1154 0.78 105 750

34308300 3G1 10.1 115 20 15.5 45

34308400 3G1.5 11.9 144 13.7 19.5 67

34308600 3G2.5 14 211 8.21 26 112

34308800 3G4 16.2 290 5.09 35 180

34308900 3G6 17.9 391 3.39 44 270

34309000 3G10 24.1 706 1.91 62 450

34309100 3G16 27.5 961 1.21 82 720

34309200 3G25 32.9 1439 0.78 109 1125

34309300 3G35 37.1 1814 0.554 135 1575

34309400 3G50 42.9 2550 0.386 169 2250

34309500 3G70 48.3 3210 0.272 211 3150

34309600 3G95 53.9 4423 0.206 250 4275

34309700 3G120 59.8 5405 0.161 292 5400

34309800 3G150 65.7 6725 0.129 335 6750

34309900 3G185 71.9 8222 0.106 378 8325

34310000 3G240 81.8 10224 0.0801 447 10800

3G300 89.8 12620 0.0641 509 13500

34313200 4G1 11.1 141 20 13 60

34313300 4G1.5 12.9 176 13.7 16 90

34313500 4G2.5 15.3 235 8.21 22 150





Código NxS (mm2) Ø (mm) Peso (kg/km) R a 20°C (Ohm/Km) I (A), 30°C Ft (N)

34313700 4G4 17.7 365 5.09 30 240

34313800 4G6 19.8 501 3.39 37 360

34313900 4G10 26.5 872 1.91 52 600

34314000 4G16 30.1 1194 1.21 69 960

34314100 4G25 36.6 1822 0.78 92 1500

34314200 4G35 41.1 2307 0.554 114 2100

34314300 4G50 47.5 3253 0.386 143 3000

34314400 4G70 53.8 4130 0.272 178 4200

34314500 4G95 60.9 5720 0.206 210 5700

34314600 4G120 65.8 6965 0.161 246 7200

34314700 4G150 72.7 8644 0.129 282 9000

34311600 4G185 80.1 10598 0.106 319 11100

34311700 4G240 86.4 12100 0.0801 377 14400

4G300 96.5 15200 0.0641 430 18000

34316100 5G1 12.2 170 20 13.5 75

34316200 5G1.5 14.2 214 13.7 16.5 112

34316300 5G2.5 16.9 316 8.21 23 187

34316400 5G4 19.8 448 5.09 30 300

34316500 5G6 22.1 607 3.39 38 450

34316600 5G10 29.1 1075 1.91 54 750

34316700 5G16 33.3 1480 1.21 71 1200

34316800 5G25 38.4 2255 0.78 94 1875

34316900 5G35 37 2700 0.554 117 2526

34318100 6G1.5 16.2 287 13.7 11.6 135

34318300 6G2.5 19.1 420 8.21 15.8 225

34318400 6G4 22.1 583 5.09 21.8 360

34319600 7G1.5 19.1 303 13.7 10.1 157

34319700 7G2.5 21.5 448 8.21 13.7 262

34319800 7G4 38.4 697 5.09 18.9 420

34326100 12G1.5 22.4 496 13.7 7.8 270

34326200 12G2.5 26.2 724 8.21 10.5 450

34326300 12G4 30.9 1042 5.09 14.5 720

34327500 14G2.5 25 860 8.21 10.5 525

34329800 18G1.5 26.3 702 13.7 7 405

34329900 18G2.5 29.3 1045 8.21 9.5 675

18G4 26.4 1430 5.09 13.1 1080

34333300 24G1.5 30.7 935 13.7 6.2 540

34333400 24G2.5 34.6 1325 8.21 8.4 900

34319600 7G1.5 26.2 975 13.7 5.4 607

34335800 27G2.5 30.2 1375 8.21 7.4 1012

34336000 36G1.5 35.2 1297 13.7 5.4 810

36G2.5 41.8 1949 8.21 7.4 1350

34339300 37G1.5 36.2 1317 13.7 5.4 832

Leyenda

Código Código Cervi

NxS (mm2) Número de conductores x Sección (mm2)





Ø (mm) Diámetro Exterior Aprox. (mm)

Peso (kg/km) Peso cable aproximado (kg/km)

R a 20°C (Ohm/Km) Resistencia conductor a 20ºC (Ohm/km)

I (A), 30°C Intensidad máxima admisible (A), al aire (30°C)

Ft (N) Fuerza de tracción máxima, N (durante instalación)

Tabla de colores

N°CONDUCTORES COLOR AISLAMIENTO

2 Azul, Marrón

3G Azul, Marrón, Amarillo/Verde

3x Marrón, Negro, Gris

4G Marrón, Negro, Gris, Amarillo/Verde

4x Azul, Marrón, Negro, Gris

5G Azul, Marrón, Negro, Gris, Amarillo/Verde

>5 (G) Negros numerados Amarillo/Verde




Annexos

98

Anexo B

Seguidamente, se adjuntan las fichas técnicas comerciales de los desfibriladores externos automáticos

analizados en el capítulo 1 del presente proyecto.

- Ficha técnica de desfibrilador AED 3.

- Ficha técnica de desfibrilador AED Plus.

- Ficha técnica de desfibrilador i-PAD CUS P1.

- Ficha técnica de desfibrilador Saber One.

Manual del Operador

36 ZOLL AED 3 Manual del Operador

Apéndice B

EspecificacionesEn esta sección se describen las siguientes especificaciones de producto del desfibrilador ZOLL AED 3.

Tabla 6: Especificaciones generales

Dispositivo

Tamaño (A x a x P) 5,0" x 9,3" x 9,7" (12,7 cm x 23,6 cm x 24,7 cm)

Peso 2,5 kg

Condiciones ambientales

Temperatura de funcionamiento

0° a 50° C; 32° a 122° F

Temperatura de almacenamiento

-30° a 70° C; -22° a 158° F

Humedad 10 a 95% de humedad relativa, sin condensación

Vibración IEC 60068-2-64, Aleatorio, Espectro A.4, Tabla A.8, Cat. 3b; RTCA/DO-160G, Aeronaves de ala fija, Sección 8.6, TCat. de prueba H, Zona de aeronaves 1 y 2; EN 1789, barrido según EN 60068-2-6, prueba Fc

Impacto mecánico IEC 60068-2-27; 100G

Altitud -381 m a 4573 m; -1.250 a 15.000 pies;

Entrada de agua y partículas IP55

Caída 1 m; 3,28 pies

Desfibrilador

Forma de onda Rectilinear BiphasicTM

Tiempo de retención de la carga del desfibrilador

Modelos ZOLL AED 3/ZOLL AED 3 SVB: 30 segundosModelo ZOLL AED 3 Automático: 3 segundos antes de la administración automática de una descarga

Selección de energía Selección automática preprogramada (Modo adulto: 120J, 150J, 200J; Modo pediátrico: 50J, 70J, 85J administrado en un paciente de 50 ohmios)

ZOLL AED 3 Manual del Operador 37

Desfibrilador (continuación)

Seguridad del paciente Todas las conexiones de paciente están aisladas desde el punto de vista eléctrico.

Tiempo de carga Menos de 10 segundos con batería nueva. El tiempo de carga es más largo con una batería agotada.

Tiempo del primer análisis del ritmo hasta que el AED está cargado y listo para aplicar una descarga

Con una batería nueva; 8 segundosCon una batería agotada por 15 descargas de 200J: 9 segundos

Tiempo máximo desde el encendido del AED hasta que esté cargado y listo para aplicar una descarga a 200J

36 segundos

Electrodos Parches CPR Uni-padz, CPR-D padz, CPR Stat-padz, Stat-padz II, o Pedi-padz II

Autotest integrado del desfibrilador

Incluido (verifica la carga y descarga correctas del desfibrilador)

Desfibrilación en modo de asesoramiento

Evalúa la conexión del electrodo y el ECG del paciente para determinar si se necesita desfibrilación.

Ritmos desfibrilables Fibrilación ventricular con una amplitud media>100 microvoltios y complejos amplios de taquicardia ventricular (con duración de QRS > 120 ms) con frecuencias mayores que 150 LPM (modo adulto) y 200 LPM (modo pediátrico). Para información sobre la sensibilidad y especificad, consulte la sección Precisión del algoritmo de análisis del ECG en la ZOLL AED 3 Guía del Adminsitrador.

Intervalo de medición de la impedancia electrodo-paciente

10 a 300 ohmios

Circuito electrocardiográfico del electrodo del desfibrilador

Protegido

ECG

Bando de ancha del ECG 0,67-20Hz

Pulsos del marcapasos implantable detectados

El ZOLL AED 3 no rechaza los pulsos del marcapasos implantado.

38 ZOLL AED 3 Manual del Operador

Pantalla

Tipo de visualización Pantalla de cristal líquido con panel táctil capacitivoAlta resolución

Área visualizable(altura • ancho)

5,39 cm • 9,5 cm2,12 pulg. • 3,74 pulg.

Velocidad de barrido 25 mm/s

Tiempo de visibilidad 3.84 segundos

Batería

Duración en espera (en años) Cuando se usa una batería almacenada durante hasta 2 años a 23 °C y colocada en un desfibrilador ZOLL AED 3

*Duración de la batería en espera será más corto en zonas con baja intensidad de la señal Wi-Fi y / o protocolos de autenticación de Wi-Fi más complejos.

Monitorización de CPR

RCP Frecuencia del metrónomo: 105±2 CPM

Intervalo de profundidad de compresión

0,75 a 4 pulg. ±0.25 pulg.1,9 a 10,2 cm ±0,6 cm

Intervalo de frecuencia de compresión

50 a 150 compresiones por minuto

Informe de autoanálisis automático (DESACT.)Intervalo de autoanálisis (7 días)Intervalo de autoanálisis (1 día)

53

Informe de autoanálisis automático (ACTIV.)Intervalle d'auto-test (7 jours) 3*

AED Plus®

Medición de la compresión del tórax con Real CPR HelpLa fuerza que se precisa para comprimir el tórax durante la RCP varía en función de la complexión y la anatomía del paciente. No obstante, la medida estándar de la calidad de la compresión torácica no es la fuerza sino la profundidad. La tecnología Real CPR Help® presente en CPR-D-padz® de ZOLL, incluye un localizador para la ubicación de la mano, un acelerómetro, circuitos electrónicos y un algoritmo de procesamiento. Todos ellos funcionan en conjunto para medir el desplazamiento vertical en el espacio a medida que se realizan las compresiones.

Talla únicaEl diseño de electrodo de una pieza de ZOLL tiene en cuenta la variación anatómica. El diseño de CPR-D-padz se basa en numerosos datos humanos y se ajusta a las características antropométricas de la anatomía torácica del 99% de la población. Si fuese necesario, el electrodo inferior (apical) se puede separar y ajustarse para abarcar al otro 1% de la población.

Colocación simplificada

Colocar dos parches de electrodo separados en el tórax desnudo del paciente puede resultar confuso para el reanimador ocasional. CPR-D-padz de ZOLL simplifica este paso al guiar la colocación de la marca de referencia roja en el centro de la línea imaginaria que conecta los pezones del paciente. Una vez en su lugar, el localizador de mano y los dos parches de electrodo se colocan de forma natural en la posición óptima tanto para desfibrilación como para RCP.

Vida útil: 5 añosTodos los electrodos de DEA transmiten electricidad de desfibrilación al paciente a través del metal que está en contacto con el gel de infusión de sal que se pone entre el metal y la piel. Sin embargo, con el tiempo, la sal que contiene el gel corroe el metal y finalmente afecta a la funcionalidad del electrodo. El novedoso diseño del electrodo de ZOLL, sacrifica un elemento no fundamental del electrodo para controlar el proceso de corrosión y ofrecer una vida útil sin precedentes de cinco años.

Especificaciones técnicas

Las especificaciones están sujetas a cambios sin previo aviso.©2011 ZOLL Medical Corporation. Reservados todos los derechos. Advancing Resuscitation Today, AED Plus, CPR-D-padz, pedi-padz II, Real CPR Help, stat-padz y ZOLL son marcas comerciales y marcas registradas de ZOLL Medical Corporation en Estados Unidos y en los demás países. Todas las demás marcas comerciales pertenecen a sus respectivos propietarios.Impreso en EE.UU. 061110 9656-0158-10

DESFIBRILADORForma de onda:bifásica rectilínea.

Tiempo de retención de carga del desfibrilador: 30 segundosdel desfibrilador: 30 segundosdel desfibrilador:

Selección de la energía: selección automática preprogramada

(120J, 150J, 200J)

Seguridad del paciente: todas las conexiones de paciente están aisladas desde el punto de vista eléctrico.

Tiempo de carga: menos de 10 segundos con baterías nuevas.

Electrodos: CPR-D-padz, pedi-padz® II o stat-padz® II de ZOLL.

Comprobación automática:Comprobación automática configurable de 1 a 7 días. Valor predeterminado = cada 7 Comprobación mensual a energía completa (200J).

Comprobaciones automáticasCapacidad de batería, conexión de los electrodos, electrocardiograma y circuitos de carga y descarga, hardware y software de microprocesador, circuito de RCP y sensor CPR-D, y circuito de audio

RCP: Metrónomo de frecuenciaVariable entre 60 y 100 CPM

Profundidad: de 3/4” a 3,5”; De 1,9 a 8,9 cm

Asesoramiento de la desfibrilación: evalúa la conexión desfibrilación: evalúa la conexión desfibrilación:del electrodo y el ECG del paciente para determinar si se requiere la desfibrilación.

Ritmos susceptibles de descarga:fibrilación ventricular con amplitud promedio >100 microvoltios y taquicardia ventricular compleja amplia con frecuencias mayores que 150 lpm para adultos o 200 lpm para niños. Para conocer la sensibilidad y especificidad del algoritmo de análisis de ECG, consulte la Guía del administrador de AED Plus.

Rango de medición de la impedancia del paciente:0 a 300 ohmios

Desfibrilador: circuito protegido de ECG

Formato de pantalla: LCD con barra de movimiento opcional

Tamaño: 2,6” x 1,3”; 6,6 cm x Tamaño: 2,6” x 1,3”; 6,6 cm x Tamaño:3,3 cm

Ventana de vista de ECG opcional: 2,6 segundos

Velocidad de barrido de la pantalla de ECG opcional:25 mm/s 1”/s

Capacidad de batería: Nuevas normales (20 °C) = 5 años (225 descargas) o 13 de monitorización continuada. Fin de la vida indicada por la X roja (descargas restantes normales= 9).

Registro de datos y almacenamiento: 50 minutos de datos de ECG y RCP. 20 minutos de grabación de audio y datos de ECG y RCP, si la opción de grabación de audio está instalada y activada. 7 horas de datos de ECG y RCP si la opción de grabación de audio está desactivada.

Requisitos mínimos de PC para configuración y recuperación de los datos del paciente: equipo con Windows®

98,Windows® 2000, Windows®

NT, Windows® XP,compatible con IBM, PII con 16550 UART (o superior).64 MB de RAM. Monitor VGA o mejor. Unidad deCD-ROM. Puerto infrarrojo. Espacio en disco de 2 MB.

DISPOSITIVOTamaño: (alto x ancho x profundidad) 5,25” x 9,50” x 11,50”; 13,3 cm x 24,l cm x 29,2 cm

Peso: 6,7 lb; 3,1 kgPeso: 6,7 lb; 3,1 kgPeso:

Alimentación: baterías reemplazables por el usuario. 10 baterías tipo 123A Photo Flash de litio-dióxido de manganeso.

Clasificación del dispositivo:Clase II con alimentación interna según EN60601-1

Normas de diseño: cumple con los requisitos aplicables de las normas UL 2601, AAMI DF-39, IEC 601-2-4, EN60601-1, IEC60601-1-2.

AMBIENTETemperatura de funcionamiento:32 °F a 122 °F; 0 °C a 50 °C

Temperatura de almacenamiento: -22 °F a 140 °F; -30° a 60 °C

Humedad: de 10% a 95% de humedad relativa, sin condensación

Vibración: MIL Std. 810F, prueba de helicóptero mínimo.

Descarga: IEC 68-2-27; 100G

Altitud: 300 a 15.000 pies; -91 m a 4573 m

Ingreso de agua y partículas:IP-55.

CPR-D-padzVida útil: 5 años

Gel conductor: hidrogel de polímero

Elemento conductor: estaño

Embalaje: bolsa laminada de múltiples capas

Clase de impedancia: baja

Longitud del cable:48 pulgadas (1,2 m)

Esternón: Longitud: 6,1” (15,5 cm); Ancho: 5,0” (12,7 cm); Largo, gel conductor: 3,5” (8,9 cm); Ancho, gel conductor: 3,5” (8,9 cm); Área, gel conductor: 12,3 pulgadas2 (79,0 cm2);

Ápex: Longitud: 6,1” (15,5 cm); Ancho: 5,6” (14,1 cm); Largo, gel conductor: 3,5” (8,9 cm); Ancho, gel conductor: 3,5” (8,9 cm); Área, gel conductor: 12,3 pulgadas2 (79,0 cm2);

Conjunto completo: Longitud doblado: 7,6” (19,4 cm); Ancho doblado: 7,0” (17,8 cm); Altura doblado: 1,5” (3,8 cm)

Normas de diseño: cumple con los requisitos aplicables según ANSI/AAMI/ISO DF-39-1993.

ZOLL Medical Corporation ZOLL Medical Corporation Worldwide HeadquartersWorldwide Headquarters269 Mill Road269 Mill RoadChelmsford, MA 01824 Chelmsford, MA 01824 978-421-9655 800-348-9011978-421-9655 800-348-9011

Para ver las direcciones y números de Para ver las direcciones y números de fax de las subsidiarias, así como otras fax de las subsidiarias, así como otras ubicaciones globales, vaya a ubicaciones globales, vaya a www.zoll.com/contacts.www.zoll.com/contacts.

Especificaciones de AED Plus

A D V A N C I N G A D V A N C I N G R E S U S C I T A T I OR E S U S C I T A T I O NN. . T O D AT O D A YY..®®

Real CPR HelpReal CPR Help®® ofrece una ayuda única para ofrece una ayuda única para los reanimadores al entregar retroalimentación los reanimadores al entregar retroalimentación en tiempo real sobre la profundidad y la en tiempo real sobre la profundidad y la frecuencia de compresión para RCP.frecuencia de compresión para RCP.

Los Los CPR-D-padzCPR-D-padz de una pieza de ZOLL están de una pieza de ZOLL estándiseñados para ajustarse a la anatomía diseñados para ajustarse a la anatomía torácica del 99% de la población.torácica del 99% de la población.

Los CPR-D-padzLos CPR-D-padz cuentan con ilustraciones cuentan con ilustraciones claras sobre la colocación anatómica y una claras sobre la colocación anatómica y una marca de referencia para la ubicación de marca de referencia para la ubicación de lala mano para RCP.mano para RCP.

Los CPR-D-padzLos CPR-D-padz vienen complementados vienen complementados con elementos de rescate esenciales, con elementos de rescate esenciales, entre ellos, mascarilla protectora, máquina entre ellos, mascarilla protectora, máquina de afeitar, tijeras, guantes desechables de afeitar, tijeras, guantes desechables yy toallita húmeda desechable.toallita húmeda desechable.

Los CPR-D-padzLos CPR-D-padz cuentan con ilustraciones cuentan con ilustraciones

Los CPR-D-padzLos CPR-D-padz vienen complementados vienen complementados

Flexión del cuello

Tórax

Cintura

Profundidad de compresión de al menos 5 cm (2 pulg.)

Las especificaciones están sujetas a cambios sin previo aviso.©2011 ZOLL Medical Corporation. Reservados todos los derechos. Advancing Resuscitation Today, AED Plus, CPR-D-padz, pedi-padz II, Real CPR Help, stat-padz y ZOLL son marcas comerciales y marcas registradas de ZOLL Medical Corporation en Estados Unidos y en los demás países. Todas las demás marcas comerciales pertenecen a sus respectivos propietarios.Impreso en EE.UU. 061110 9656-0158-10

DESFIBRILADORForma de onda:bifásica rectilínea.

Tiempo de retención de carga del desfibrilador: 30 segundosdel desfibrilador: 30 segundosdel desfibrilador:

Selección de la energía: selección automática preprogramada

(120J, 150J, 200J)

Seguridad del paciente: todas las conexiones de paciente están aisladas desde el punto de vista eléctrico.

Tiempo de carga: menos de 10 segundos con baterías nuevas.

Electrodos: CPR-D-padz, pedi-padz® II o stat-padz® II de ZOLL.

Comprobación automática:Comprobación automática configurable de 1 a 7 días. Valor predeterminado = cada 7 Comprobación mensual a energía completa (200J).

Comprobaciones automáticasCapacidad de batería, conexión de los electrodos, electrocardiograma y circuitos de carga y descarga, hardware y software de microprocesador, circuito de RCP y sensor CPR-D, y circuito de audio

RCP: Metrónomo de frecuenciaVariable entre 60 y 100 CPM

Profundidad: de 3/4” a 3,5”; De 1,9 a 8,9 cm

Asesoramiento de la desfibrilación: evalúa la conexión desfibrilación: evalúa la conexión desfibrilación:del electrodo y el ECG del paciente para determinar si se requiere la desfibrilación.

Ritmos susceptibles de descarga:fibrilación ventricular con amplitud promedio >100 microvoltios y taquicardia ventricular compleja amplia con frecuencias mayores que 150 lpm para adultos o 200 lpm para niños. Para conocer la sensibilidad y especificidad del algoritmo de análisis de ECG, consulte la Guía del administrador de AED Plus.

Rango de medición de la impedancia del paciente:0 a 300 ohmios

Desfibrilador: circuito protegido de ECG

Formato de pantalla: LCD con barra de movimiento opcional

Tamaño: 2,6” x 1,3”; 6,6 cm x Tamaño: 2,6” x 1,3”; 6,6 cm x Tamaño:3,3 cm

Ventana de vista de ECG opcional: 2,6 segundos

Velocidad de barrido de la pantalla de ECG opcional:25 mm/s 1”/s

Capacidad de batería: Nuevas normales (20 °C) = 5 años (225 descargas) o 13 de monitorización continuada. Fin de la vida indicada por la X roja (descargas restantes normales= 9).

Registro de datos y almacenamiento: 50 minutos de datos de ECG y RCP. 20 minutos de grabación de audio y datos de ECG y RCP, si la opción de grabación de audio está instalada y activada. 7 horas de datos de ECG y RCP si la opción de grabación de audio está desactivada.

Requisitos mínimos de PC para configuración y recuperación de los datos del paciente: equipo con Windows®

98,Windows® 2000, Windows®

NT, Windows® XP,compatible con IBM, PII con 16550 UART (o superior).64 MB de RAM. Monitor VGA o mejor. Unidad deCD-ROM. Puerto infrarrojo. Espacio en disco de 2 MB.

DISPOSITIVOTamaño: (alto x ancho x profundidad) 5,25” x 9,50” x 11,50”; 13,3 cm x 24,l cm x 29,2 cm

Peso: 6,7 lb; 3,1 kgPeso: 6,7 lb; 3,1 kgPeso:

Alimentación: baterías reemplazables por el usuario. 10 baterías tipo 123A Photo Flash de litio-dióxido de manganeso.

Clasificación del dispositivo:Clase II con alimentación interna según EN60601-1

Normas de diseño: cumple con los requisitos aplicables de las normas UL 2601, AAMI DF-39, IEC 601-2-4, EN60601-1, IEC60601-1-2.

AMBIENTETemperatura de funcionamiento:32 °F a 122 °F; 0 °C a 50 °C

Temperatura de almacenamiento: -22 °F a 140 °F; -30° a 60 °C

Humedad: de 10% a 95% de humedad relativa, sin condensación

Vibración: MIL Std. 810F, prueba de helicóptero mínimo.

Descarga: IEC 68-2-27; 100G

Altitud: 300 a 15.000 pies; -91 m a 4573 m

Ingreso de agua y partículas:IP-55.

CPR-D-padzVida útil: 5 años

Gel conductor: hidrogel de polímero

Elemento conductor: estaño

Embalaje: bolsa laminada de múltiples capas

Clase de impedancia: baja

Longitud del cable:48 pulgadas (1,2 m)

Esternón: Longitud: 6,1” (15,5 cm); Ancho: 5,0” (12,7 cm); Largo, gel conductor: 3,5” (8,9 cm); Ancho, gel conductor: 3,5” (8,9 cm); Área, gel conductor: 12,3 pulgadas2 (79,0 cm2);

Ápex: Longitud: 6,1” (15,5 cm); Ancho: 5,6” (14,1 cm); Largo, gel conductor: 3,5” (8,9 cm); Ancho, gel conductor: 3,5” (8,9 cm); Área, gel conductor: 12,3 pulgadas2 (79,0 cm2);

Conjunto completo: Longitud doblado: 7,6” (19,4 cm); Ancho doblado: 7,0” (17,8 cm); Altura doblado: 1,5” (3,8 cm)

Normas de diseño: cumple con los requisitos aplicables según ANSI/AAMI/ISO DF-39-1993.

ZOLL Medical Corporation ZOLL Medical Corporation Worldwide HeadquartersWorldwide Headquarters269 Mill Road269 Mill RoadChelmsford, MA 01824 Chelmsford, MA 01824 978-421-9655 800-348-9011978-421-9655 800-348-9011

Para ver las direcciones y números de Para ver las direcciones y números de fax de las subsidiarias, así como otras fax de las subsidiarias, así como otras ubicaciones globales, vaya a ubicaciones globales, vaya a www.zoll.com/contacts.www.zoll.com/contacts.

Especificaciones de AED Plus

A D V A N C I N G A D V A N C I N G R E S U S C I T A T I OR E S U S C I T A T I O NN. . T O D AT O D A YY..®®

Real CPR HelpReal CPR Help®® ofrece una ayuda única para ofrece una ayuda única para los reanimadores al entregar retroalimentación los reanimadores al entregar retroalimentación en tiempo real sobre la profundidad y la en tiempo real sobre la profundidad y la frecuencia de compresión para RCP.frecuencia de compresión para RCP.

Los Los CPR-D-padzCPR-D-padz de una pieza de ZOLL están de una pieza de ZOLL estándiseñados para ajustarse a la anatomía diseñados para ajustarse a la anatomía torácica del 99% de la población.torácica del 99% de la población.

Los CPR-D-padzLos CPR-D-padz cuentan con ilustraciones cuentan con ilustraciones claras sobre la colocación anatómica y una claras sobre la colocación anatómica y una marca de referencia para la ubicación de marca de referencia para la ubicación de lala mano para RCP.mano para RCP.

Los CPR-D-padzLos CPR-D-padz vienen complementados vienen complementados con elementos de rescate esenciales, con elementos de rescate esenciales, entre ellos, mascarilla protectora, máquina entre ellos, mascarilla protectora, máquina de afeitar, tijeras, guantes desechables de afeitar, tijeras, guantes desechables yy toallita húmeda desechable.toallita húmeda desechable.

Los CPR-D-padzLos CPR-D-padz cuentan con ilustraciones cuentan con ilustraciones

Los CPR-D-padzLos CPR-D-padz vienen complementados vienen complementados

Flexión del cuello

Tórax

Cintura

Profundidad de compresión de al menos 5 cm (2 pulg.)

1

Instrucciones de uso i-PAD CU-SP1

La información que contienen estas instrucciones de uso se refiere a i-PAD CU-SP1. Esta

información está sujeta a cambios. Póngase en contacto con CU Medical Systems, Inc. o sus

representantes autorizados para obtener información relativa a las modificaciones.

Historial de modificaciones

Edición 1

Fecha de publicación: agosto de 2011

Nº de documento: OPM-SP1- E-01

Publicado por: CU Medical Systems, Inc.

Impreso en la República de Corea

Copyright

© 2011 CU Medical Systems, Inc.

Ninguna parte de estas instrucciones de uso puede reproducirse sin el permiso de CU Medical

Systems, Inc.

Directiva sobre productos sanitarios

i-PAD CU-SP1 cumple los requisitos de la Directiva 93/42/CEE relativa a productos sanitarios y

sus modificaciones.

Importante:

La desfibrilación debe llevarse a cabo rápidamente en caso de paro cardíaco repentino. Dado

que las posibilidades de éxito se reducen entre un 7% y un 10% por cada minuto que se tarde

en realizar la desfibrilación, esta debe hacerse con prontitud.

2

El dispositivo i-PAD CU-SP1 está fabricado por:

CU Medical Systems, Inc.

Dongwha Medical Instrument Complex

1647-1 Dongwha-ri, Munmak-eup, Wonju-si, Gangwon-do,

220-801 República de Corea

Representante autorizado en la UE

Medical Device Safety Service

Schiffgraben 41, 30175 Hannover (Alemania)

Contacto

Producto y otras dudas

Equipo de venta internacional CU Medical Systems, Inc.

5F, Cheonggye Plaza, 991-4, Cheonggye, Uiwang,

Gyeonggi (República de Corea)

Tfno.: +82 31 421 9700 / Fax: +82 31 421 9911

Correo electrónico: [email protected]

Sucursal de CU Medical Systems, Inc. en Alemania Kuester Strasse 6, 30519 Hannover (Alemania) Tfno.: +49 511 365 4353 / Fax: +49 511 848 6054

Servicio y asistencia técnica

Equipo de atención al cliente CU Medical Systems, Inc.

5F, Cheonggye Plaza, 991-4, Cheonggye, Uiwang,

Gyeonggi (República de Corea)

Tfno.: +82 31 421 9700 / Fax: +82 31 421 9911

Correo electrónico: [email protected]

59

E . Especificaciones del dispositivo

Nombre del modelo: CU-SP1

Físicas

Categoría Especificaciones nominales

Dimensiones 260 mm x 256 mm x 69,5 mm (ancho x largo x alto)

Peso 2,4 kg (incluidas la batería y las almohadillas)

Medioambientales


Estado de funcionamiento (el dispositivo se está usando para una emergencia)

Temperatura: 0 ~ 43 (32 ~ 109)

Humedad: 5% ~ 95% (sin condensación)

Estado de almacenamiento (el dispositivo se almacena junto con las almohadillas del desfibrilador

y con la batería insertada, listo para ser utilizado en caso de emergencia)

Temperatura: 0 ~ 43 (32 ~ 109)


Estado de transporte (solo el dispositivo, sin almohadillas ni batería incluidas)

Temperatura: -20 ~ 60 (-4 ~ 140)


Altitud 0 a 4.500 m (de funcionamiento y de almacenamiento)

Caídas Soporta caídas de hasta 1,2 metros sobre cualquier borde, esquina o

superficie

Vibración Funcionamiento: cumple con MIL-STD-810G Fig.514.6E-1, aleatoria

En espera: cumple con MIL-STD-810G Fig.514.6E-2, barrido senoidal

(helicóptero)

Sellado IEC 60529: IP55

ESD Cumple con IEC 61000-4-2:2001

EMI (radiada) Cumple con los límites de IEC 60601-1-2, método EN 55011:2007 +A2:2007,

grupo 1, clase B

EMI (inmunidad) Cumple con los límites de IEC 60601-1-2, método EN 61000-4-3:2006

+A1:2008 nivel 3 (10 V/m 80 MHz a 2500 MHz)

60

Desfibrilador


Modo de

funcionamiento Semiautomático

Forma de onda e-cubo bifásica (tipo exponencial truncado)

Corriente de salida Carga de 150 J a 50 Ω para adultos

Carga de 50 J a 50 Ω para niños

Control de carga Controlada por un sistema de análisis de pacientes automático

Tiempo de carga Diez segundos desde que se emite la instrucción de voz "Se necesita una

descarga eléctrica."

Tiempo desde el inicio del análisis de ritmos (comando de

voz:

"NO TOQUE AL PACIENTE, ANALIZANDO RITMO

CARDÍACO")

hasta que la descarga está lista (comando de voz: "PULSE EL

BOTÓN NARANJA PARPADEANTE AHORA. APLIQUE LA

DESCARGA AHORA")

Batería nueva

10 segundos normalmente

Batería nueva: 16ª descarga

eléctrica 11 segundos

normalmente

Tiempo desde el encendido hasta que la descarga está lista

(comando de voz: "PULSE EL BOTÓN NARANJA

PARPADEANTE AHORA. APLIQUE LA DESCARGA AHORA")

Batería nueva: 16ª descarga

eléctrica 25 segundos

normalmente

Indicador de

carga

• Comando de voz "Pulse el botón naranja parpadeante ahora. Aplique la

descarga ahora")

• Botón de descarga parpadeante

• Pitido

Tiempo desde

RCP hasta

descarga

Al menos 6 segundos desde la finalización de la RCP hasta la aplicación de la

descarga

Descarga

El dispositivo realiza una descarga automática en los siguientes casos:

• Cuando el ECG del paciente cambia a un ritmo que no requiere desfibrilación.

• Cuando el botón de descarga no se pulsa en los 15 segundos siguientes a la

finalización de la carga.

• Cuando el dispositivo se apaga pulsando el botón de encendido durante al

menos un segundo.

• Cuando las almohadillas se retiran del cuerpo del paciente o el conector de las

almohadillas se extrae del dispositivo.

• Cuando la impedancia del paciente está fuera del rango de desfibrilación

(25 Ω ~ 175 Ω)

Aplicación de la

descarga La descarga eléctrica se aplica si se pulsa el botón de descarga mientras el

CU-SP1 está activado.

Vector de

aplicación de

descarga

• Almohadillas de adulto en posición anterior-anterior

• Almohadillas pediátricas en posición anterior-anterior

Aislamiento del

paciente Tipo BF, con protección para desfibrilación

65

Prueba de autodiagnóstico

Automática

• Prueba automática durante el encendido, prueba automática en tiempo de

ejecución

• Prueba automática diaria, semanal y mensual

Manual Prueba de inserción de batería (se realiza cuando el usuario inserta la batería

en el compartimento correspondiente del dispositivo)

Batería desechable


Tipo de batería 12 V CC, 2,8 Ah LiMnO2, desechable: estándar

12 V CC, 4,2 Ah LiMnO2, desechable: larga duración

Capacidad

Estándar: al menos 50 descargas para una batería nueva

o 4 horas de funcionamiento a temperatura ambiente

Larga duración: al menos 200 descargas para una batería nueva

u 8 horas de funcionamiento a temperatura ambiente

Duración en modo de

espera (después de

insertar la batería)

Estándar: al menos 3 años desde la fecha de fabricación, si se almacena

y conserva de acuerdo con las instrucciones de este

documento.

Larga duración: al menos 5 años desde la fecha de fabricación, si se

almacena y conserva de acuerdo con las instrucciones

de este documento.

ntervalos de

temperatura

• Funcionamiento

Temperatura: 0 ~ 43 (32 ~ 109)

• Almacenamiento

Temperatura: -20 ~ 60 (-4 ~ 140)

Diemer s.l. C/ Enkarterri nº 1 Bis Local 1 48840 Güeñes - Vizcaya Tlfno. 946690037 - Fax. 946690357 Email. [email protected] www.diemer.es

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INTEGRACIÓN DE SISTEMA DE GENERACIÓN DE ENERGÍA …