MANUAL PRÁCTICO DE CONDICIONES PARA …

Página 1 de 74

MANUAL PRÁCTICO DE CONDICIONES PARA INSTALACIONES DE SISTEMAS SOLARES FOTOVOLTAICOS PARA SUPLIR CARGAS DEMANDADAS DE ESTRATO

3 A 6 EN VIVIENDAS UNIFAMILIARES DE BOGOTÁ.

ALEXANDER DAZA URREGO COD: 20161372070

LUISA MARIA NIETO GUTIERREZ COD: 20161372106

Director

HENRY FELIPE IBÁÑEZ OLAYA

UNIVERSIDAD DISTRITAL FRANCISCO JOSE DE CALDAS

FACULTAD TECNOLÓGICA

INGENIERÍA ELÉCTRICA POR CICLOS PROPEDÉUTICOS

2018

Página 2 de 74

NOTA DE ACEPTACIÓN

ING. HENRY FELIPE IBÁÑEZ OLAYA TUTOR

PhD. CAMILO ARIAS HENAO JURADO

Página 3 de 74

DEDICATORIA Dedicamos la presente tesis a Dios por mostrarnos día a día que con humildad, paciencia y sabiduría todo es posible. A nuestros profesores por sus conocimientos y acompañamiento durante todo este tiempo. A nuestros padres, hermanos y amigos que con su apoyo incondicional estuvieron siempre presentes en este proceso. A todos ellos muchas gracias porque siempre tuvieron una palabra de aliento en los momentos difíciles y que han sido incentivos para lograr este resultado.

Página 4 de 74

TABLA DE CONTENIDO

DEDICATORIA ...................................................................................................................... 3

TABLA DE CONTENIDO ..................................................................................................... 4

LISTA DE TABLAS ................................................................................................................ 6

LISTA DE ILUSTRACIONES .............................................................................................. 7

LISTA DE ECUACIONES ..................................................................................................... 8

RESUMEN ............................................................................................................................... 9

DESCRIPCIÓN DEL PROYECTO .................................................................................... 10

OBJETIVOS .......................................................................................................................... 11

1 MARCO TEÓRICO ...................................................................................................... 12

1.1 Energía solar fotovoltaica .............................................................................................. 12

1.1.1 Clasificación de la instalación de los sistemas fotovoltaicos ....................... 12

1.1.2 Componentes de una instalación solar fotovoltaica ........................................... 13

1.2 Consumo de energía de viviendas unifamiliares en Bogotá ....................................... 16

1.3 Radiación solar en la ciudad de Bogotá ....................................................................... 19

2 NORMAS TÉCNICAS QUE RIGEN A NIVEL NACIONAL E INTERNACIONAL Y QUE SE PUEDAN APLICAR EN LAS VIVIENDAS UNIFAMILIARES DE BOGOTÁ. ....................................................................................................................... 20

2.1 Normas técnicas nacionales ........................................................................................... 21

2.2 Normas técnicas internacionales ................................................................................... 23

3 CARACTERIZACIÓN DE CONSUMO PARA DIMENSIONAR LA POTENCIA APROXIMADA A CONSUMIR POR CADA VIVIENDA UNIFAMILIAR DE ESTRATO 3 A 6 CONFORME A LA CANTIDAD DE ELECTRODOMÉSTICOS QUE POSEAN ................................................................................................................ 29

4 DIMENSIONAMIENTO DE UN SISTEMA SOLAR FOTOVOLTAICO ............. 35

5 RETORNO DE INVERSION ....................................................................................... 41

6 DESARROLLO PAGINA WEB ................................................................................... 53

CONCLUSIONES ................................................................................................................. 57

BIBLIOGRAFÍA ................................................................................................................... 58

ANEXOS ................................................................................................................................ 61

Página 5 de 74

Anexo 1. Consumo promedio de vivienda unifamiliar ubicada en San Cristóbal estrato 3. ............. 61

Anexo 2. Certificado de Estratificación vivienda unifamiliar ubicada en San Cristóbal [20]. ......... 62

Anexo 3. Consumo promedio de vivienda unifamiliar ubicada en Barrios Unidos estrato 4. .......... 63

Anexo 4. Certificado de Estratificación vivienda unifamiliar ubicada en Barrios Unidos [20]. ...... 64

Anexo 5. Consumo promedio de vivienda unifamiliar ubicada en Usaquén estrato 5 ...................... 65

Anexo 6. Certificado de Estratificación vivienda unifamiliar ubicada en Usaquén [20]. ................. 66

Anexo 7. Consumo promedio de vivienda unifamiliar ubicada en Chapinero estrato 6 ................... 67

Anexo 8. Certificado de Estratificación vivienda unifamiliar ubicada en Chapinero [20]. .............. 68

Anexo 9. Cotización de Improinde S.A.S. ........................................................................................... 69

Anexo 10. Cotización de Colpilas. ....................................................................................................... 70

Anexo 11. Cotización de Ambiente Soluciones S.A.S. ........................................................................ 71

Anexo 12.Cotización de Auto Solar. .................................................................................................... 72

Anexo 13. Caso de éxito 1 .................................................................................................................... 73

Anexo 14. Caso de éxito 2 .................................................................................................................... 74

Página 6 de 74

LISTA DE TABLAS

Tabla 1. Valores Promedio (KWh/m2 por día) en Bogotá [17] ............................................................ 20

Tabla 2. Valores Promedio (KWh/m2 por día) en Mosquera, Cundinamarca [17] ............................. 20

Tabla 3. Normas nacionales aplicables para Bogotá [18] ................................................................... 23

Tabla 4. Normas internacionales aplicables en Bogotá [18] y [19] .................................................... 28

Tabla 5. Consumo de energía de electrodomésticos [21] ..................................................................... 30

Tabla 6. Consumo promedio mensual y diario de una vivienda unifamiliar en San Cristóbal estrato 3

[Autoría propia] .................................................................................................................................... 31

Tabla 7. Consumo promedio mensual y diario de una vivienda unifamiliar en Barrios Unidos estrato

4 [Autoría propia] ................................................................................................................................. 32

Tabla 8. Consumo promedio mensual y diario de una vivienda unifamiliar en Usaquén estrato 5

[Autoría propia] .................................................................................................................................... 33

Tabla 9. Consumo promedio mensual y diario de una vivienda unifamiliar en Chapinero estrato 6

[Autoría propia] .................................................................................................................................... 34

Tabla 10. Dimensionamiento vivienda unifamiliar estrato 3 [Autoría propia]. ................................... 40




Tabla 14. Vida útil de los equipos de un sistema solar fotovoltaico [27,28, 29 y 30] .......................... 41

Tabla 15. Costo de consumo promedio anual de las viviendas unifamiliares citadas [31]. ................ 41

Tabla 16. Costo de implementación de un sistema solar fotovoltaico con baterías en las viviendas

citadas [Autoría propia]. ...................................................................................................................... 42

Tabla 17. Costo de mantenimiento de un sistema solar fotovoltaico acorde a las viviendas citadas

[Autoría propia]. ................................................................................................................................... 42

Tabla 18. Costo promedio del kWh del año 2015 para estratos 3 al 6 [31] ......................................... 43

Tabla 19. Costo promedio del kWh del año 2016 para estratos 3 al 6 [31] ......................................... 43

Tabla 20. Costo promedio del kWh del año 2017 para estratos 3 al 6 [31]. ........................................ 44

Tabla 21. Costo promedio del kWh del año 2018 para estratos 3 al 6 [31]. ........................................ 44

Tabla 22. Proyección del costo kWh dentro de los próximos 25 años [Autoría propia]. ..................... 45

Tabla 23. Proyección de disminución de costos de sistemas SFV [35]. ............................................... 46

Tabla 24. Retorno de inversión vivienda unifamiliar estrato 3 [Autoría propia]. ............................... 47




Tabla 28. Retorno de inversión vivienda unifamiliar estrato 6 sistema sin baterías [Autoría propia].

............................................................................................................................................................... 51

Tabla 29. Presupuesto de instalación para vivienda unifamiliar estrato 6 para alimentar la tercera

parte del consumo diario [Autoría propia]. ......................................................................................... 52

Tabla 30. Retorno de inversión vivienda unifamiliar estrato 6 para alimentar la tercera parte del

consumo diario [Autoría propia]. ......................................................................................................... 53

Página 7 de 74

LISTA DE ILUSTRACIONES

Ilustración 1. Diagrama de clasificación de la instalación de los sistema FV [6] ............................. 13

Ilustración 2. Regulador de carga [9] ................................................................................................. 14

Ilustración 3. Inversor DC/AC [10] ..................................................................................................... 15

Ilustración 4. Cargas máximas para el sector residencial CODENSA [12] ........................................ 17

Ilustración 5. Consumo de potencia de electrodomésticos [13] .......................................................... 18

Ilustración 6. Gráfica promedio de cantidad de habitantes vs estrato [15] ......................................... 19

Ilustración 7. Curva de irradiación solar vs hora del día [23]. ........................................................... 37

Ilustración 8. Rangos aceptables de la temperatura del módulo en función de la irradiancia - UNE-EN 62124 [19] ............................................................................................................................................. 37

Ilustración 9. Interfaz inicio página web [Auditoria propia] ............................................................... 53

Ilustración 10. Interfaz contenido página web [Auditoria propia] ...................................................... 54

Ilustración 11. Interfaz descargas página web [Auditoria propia] ...................................................... 54

Ilustración 12. Interfaz casos de éxito página web [Auditoria propia] ................................................ 55

Ilustración 13. Interfaz contactos página WEB [Autoría propia]. ....................................................... 55

Ilustración 14. Hoja de presentación del manual [Autoría propia]. .................................................... 56

Página 8 de 74

LISTA DE ECUACIONES Ecuación 1. Factor de pérdidas ............................................................................................................. 35

Ecuación 2. Potencia que recibe un panel en función del área ............................................................ 37

Ecuación 3. Potencia de salida del panel. ............................................................................................ 38

Ecuación 4. Numero de paneles. ........................................................................................................... 38

Ecuación 5. Capacidad del banco.......................................................................................................... 38

Ecuación 6. Numero de baterías............................................................................................................ 38

Ecuación 7. Regulador de carga. .......................................................................................................... 39

Ecuación 8. Numero de reguladores de carga. ..................................................................................... 39

Ecuación 9. Inversor. ............................................................................................................................ 39

Ecuación 10. Valor futuro con interés simple [34] ............................................................................... 44

Ecuación 11. Despeje interés simple [34] ............................................................................................ 44

Página 9 de 74

RESUMEN Actualmente en Colombia se está presentando un incremento considerable de emisiones de gases de efecto invernadero en la atmósfera, a razón del uso desmesurado de combustibles fósiles en procesos industriales, ganadería, transporte y producción de energía eléctrica. Este último, se torna con mayor fuerza en zonas no interconectadas (ZNI) en el país al no contar con un suministro continuo de energía eléctrica y la población deba recurrir al uso de plantas de combustible, para poder solventar dicha necesidad en su diario vivir. Es por ello que la mayoría de países del mundo incluyendo a Colombia está en la búsqueda y aplicación de energías alternativas, siguiendo unos lineamientos de política pública para definir e implementar un mecanismo que promueva y fomente el desarrollo económico sostenible. De esta forma fortalecer la seguridad energética regional y reducir las emisiones de gases de efecto invernadero (GEl) [1]. La implementación de energías alternativas se manifiesta como un reto no solo técnico sino normativo para muchos países en el mundo, dado que se genera la necesidad de revisar a fondo los impactos económicos que genera la conexión de usuarios al sistema interconectado nacional (SIN) con su infraestructura a pequeña escala de autogeneración. En Colombia puntualmente desde la Resolución CREG 030-2018 se procede a regular los aspectos operativos y comerciales para permitir la integración de la autogeneración a pequeña escala (AGPE) y de la generación distribuida (GD) al Sistema Interconectado Nacional (SIN) [2]. El alcance de esta resolución cobija a los autogeneradores a pequeña escala y generadores distribuidos conectados al SIN, a los comercializadores que los atienden, a los operadores de red y transmisores nacionales. También aplica a las conexiones de los autogeneradores a gran escala mayores a 1 MW y menores o iguales 5 MW. Por tanto se determina en esta las condiciones de Integración de los generadores distribuidos y autogeneración de pequeña escala al SIN. También regula la venta de excedentes, sus aspectos técnicos, informativos y las reglas de comercialización. Puntualmente para la ejecución de sistemas fotovoltaicos residenciales, constituye la apertura ideal para facilitar la implementación de estas tecnologías renovables e integrarlas a la infraestructura eléctrica del país. De acuerdo a lo anterior, el sentir de este proyecto se enfoca en desarrollar un manual práctico de instalaciones de sistemas fotovoltaicos para viviendas unifamiliares, con el fin de incentivar a la sociedad a implementar este tipo de recursos de energías renovables, beneficiándose ellos mismos económicamente ya que su consumo del servicio de energía eléctrica disminuiría, y adicional ayudarían a cuidar al medio ambiente, pero ante todo para que el usuario que adquiera y/o compre un sistema fotovoltaico pueda instalarlo de una manera adecuada ya que uno de los objetivos del manual es evitar malas prácticas por parte del instalador que puedan inducir al error causando lesiones a una vida humana y/o animal o hasta la misma vivienda. Este manual se desarrollará partiendo de las normas técnicas en Colombia como la NTC 2775, ley 1715 de 2014, NTC 2959, NTC 4405, entre otras. Muchas de las normas previamente mencionadas están basadas en la norma europea de la International Electrotechnical Commission – IEC, que cuenta con un comité dedicado a emitir normas internacionales sobre sistemas de energía solar fotovoltaica (el comité TC 82). Este comité ha publicado un total de 64 normas técnicas disponibles en varios

Página 10 de 74

idiomas (inglés, francés y español), algunas de las cuales ya fueron referenciadas en los apartados anteriores [3]. Teniendo dicha información se seleccionará y se adecuarán reglas y/o pasos que apliquen a instalaciones en viviendas unifamiliares, para ello se debe definir el tipo de carga a suplir, que en el caso sería iluminación y salidas de toma corrientes para cargar equipos electrónicos como un celular. Finalmente, se tendrán en cuenta algunos aspectos para el diseño del manual como una presentación amigable, que la información que se encuentre allí sea fácil de entender para el usuario, ya que la idea es que cualquier persona que tenga los conocimientos básicos de electricidad pueda hacer uso de esta herramienta.

DESCRIPCIÓN DEL PROYECTO

Dado el furor que existe en la actualidad sobre la implementación de energías alternativas como el uso de sistemas fotovoltaicos, surgió la necesidad de indagar más a fondo este campo en Colombia, y se encontró diferentes proyectos realizados como por ejemplo el parqueadero solar que se encuentra en el Centro Comercial Plaza de las Américas en la ciudad de Bogotá, el cual brinda a los usuarios poder cargas sus bicicletas y motos eléctricas mientras realizan sus diligencias, este sistema de energía solar está compuesto por cuatro (4) paneles solares, un sistema de baterías para almacenamiento, un controlador y un inversor de potencia. Actualmente la sociedad al ver el auge de esta tecnología opta por considerar la posibilidad de implementar estos sistemas en sus unidades de vivienda. La gran mayoría de proveedores a nivel nacional ofrecen estos sistemas solares fotovoltaicos sin prestar un servicio técnico al cliente a la hora de su instalación. Debido a lo anterior surge la siguiente pregunta ¿Existe algún tipo de guía o manual de instalación para realizar dicha implementación de sistemas solares fotovoltaicos basados en normas técnicas que se apliquen en las viviendas unifamiliares de Bogotá? Hoy por hoy si existen manuales de sistemas solares fotovoltaicos a nivel nacional e internacional, sin embargo se podría llegar a decir que algunos de estos fueron realizados de manera empírica ya que no citan ninguna norma técnica para su desarrollo y otros plasman normas que son aplicables únicamente en el sitio donde se va a ejecutar el proyecto, por lo general son para zonas rurales. Por ende el enfoque de este proyecto es poder solucionar dicho problema ya que actualmente no se evidencia un Manual práctico de condiciones para instalaciones de sistemas solares fotovoltaicos para suplir cargas demandadas de estrato 3 a 6 en viviendas unifamiliares de Bogotá basado en normas técnicas nacionales e internacionales aplicables en esta ciudad y que adicionalmente le brinde al usuario un panorama económico del retorno de su inversión.

Página 11 de 74

OBJETIVOS

GENERAL Desarrollar un manual práctico de condiciones para instalaciones de sistemas solares fotovoltaicos para suplir cargas demandadas de estrato 3 a 6 en viviendas unifamiliares de Bogotá, basadas en normas técnicas nacionales e internacionales. ESPECÍFICOS:

Seleccionar y adecuar las normas técnicas que rigen a nivel nacional e internacional y que se puedan aplicar en las viviendas unifamiliares de Bogotá.

Caracterización de consumo para dimensionar la potencia aproximada a consumir por cada vivienda unifamiliar de estrato 3 a 6 conforme a la cantidad de usuarios y electrodomésticos que posean.

Plasmar el paso a paso a seguir para usar de manera adecuada el manual que permita realizar una adecuación de paneles solares a la instalación eléctrica de la unidad familiar.

Establecer un costo de implementación por estrato y realizar un análisis económico que permita establecer el tiempo de recuperación de la inversión.

Elaborar una página web para que la comunidad tenga acceso al manual fácilmente.

Página 12 de 74

1 MARCO TEÓRICO

1.1 Energía solar fotovoltaica La energía solar fotovoltaica consiste en la transformación directa de la radiación solar en energía eléctrica. Esta transformación en energía eléctrica se consigue aprovechando las propiedades de los materiales semiconductores mediante las células fotovoltaicas. La luz solar está compuesta por fotones, o partículas energéticas. Estos fotones son de diferentes energías, correspondientes a las diferentes longitudes de onda del espectro solar. Cuando los fotones inciden sobre una célula FV pueden ser reflejados o absorbidos. Únicamente los fotones absorbidos generan electricidad. Cuando un fotón es absorbido, la energía del fotón se transfiere a un electrón de un átomo de la célula. Con esta nueva energía, el electrón es capaz de escapar de su posición normal asociada con un átomo para formar parte de una corriente en un circuito eléctrico. Las partes más importantes de los paneles fotovoltaicos son las capas de semiconductores, ya que es donde se crea la corriente de electrones. Estos semiconductores son especialmente tratados para formar dos capas diferentes dopadas (tipo p y tipo n) para formar un campo eléctrico, positivo en una parte y negativo en otra. Cuando la luz solar incide en la célula se liberan electrones que pueden ser atrapados por el campo eléctrico, formando una corriente eléctrica. Es por ello que estas células se fabrican partir de este tipo de materiales, es decir, materiales que actúan como aislantes a baja temperatura y como conductores cuando se aumenta la energía [4].

1.1.1 Clasificación de la instalación de los sistemas fotovoltaicos

Las instalaciones fotovoltaicas se dividen en dos grandes grupos en función del objetivo de las mismas [5]: Sistemas autónomos. Un sistema FV es autónomo cuando toda la demanda es satisfecha únicamente por la energía generada por el propio sistema. Sistemas híbridos. Un sistema FV es hibrido cuando para satisfacer la demanda se utiliza una fuente auxiliar de energía. Sistemas conectados a red. Un sistema FV está conectado a red cuando la energía producida es transportada a la red eléctrica. En la siguiente ilustración se puede observar la clasificación de estos sistemas frente a su instalación:

Página 13 de 74

Ilustración 1. Diagrama de clasificación de la instalación de los sistema FV [6]

1.1.2 Componentes de una instalación solar fotovoltaica

Panel fotovoltaico

Al grupo de células fotoeléctricas o celdas fotovoltaicas se le conoce como panel fotovoltaico, estos paneles consisten en una red de células conectadas como circuito en serie para aumentar la tensión de salida hasta el valor deseado, usualmente se utilizan tensiones de 12V a 36V [7]. Sin embargo si se desea aumentar la corriente se conectan varios en paralelo.

El tipo de corriente eléctrica que proporcionan es corriente continua, por lo que si necesitamos corriente alterna o aumentar su tensión, tendremos que añadir un inversor y/o un convertidor de potencia.

Batería Este equipo es bastante útil debido a que la disponibilidad de energía solar para producir la electricidad cuando la necesitamos no es constante, es por ello que surge en cierta forma la necesidad de almacenar la energía [8]. Los tipos de baterías para paneles solares que se encuentran en el mercado son los siguientes: De plomo ácido abiertas o de mínimo mantenimiento: La ventaja de este tipo de baterías radica en que pueden ser rellenadas con agua destilada, como desventaja, se encuentra que requerirá de citas de servicio para un mínimo mantenimiento.

Página 14 de 74

De plomo ácido selladas o libres de mantenimiento: Que no requiera el mínimo mantenimiento es la principal ventaja de las baterías de este tipo; sin embargo, esta característica provoca su desventaja pues al no necesitar mantenimiento acorta su vida funcional frente a las baterías que sí necesitan mantenimiento. De gel selladas o libre mantenimiento: Este tipo de baterías no requieren mantenimiento, pero su principal desventaja es que no soportan una corriente mayor de lo que se especifica. AGM selladas libre de mantenimiento: Sin duda este tipo de baterías es de las que cuentan con más ventajas debido a que no necesitan mantenimiento y están construidas con material de fibra de vidrio absorbido, adicional se protegen contra salidas de ácido y catalizan hasta el 95% del hidrógeno y el oxígeno gasificado otra vez en agua, características que garantizan una vida útil más larga. Su funcionalidad es su mayor desventaja, pues son baterías con precios elevados debido a su gran calidad.

Regulador de carga El regulador de carga tiene la misión de regular la corriente que absorbe la batería para que nunca se sobrecargue peligrosamente. Por este motivo, detecta y mide constantemente el voltaje de la batería, mide su estado de carga y, si éste llega a un valor de consigna previamente establecido que corresponda al valor de tensión máxima admitida, actúa cortando el flujo de corriente hacia la batería o bien deja que pase sólo una parte para mantenerla en estado de plena carga, sin sobrepasarse [9]. Esta corriente mínima se denomina corriente de flotación y se da cuando la batería está a plena carga y recibe sólo la energía suficiente para mantenerla en ese estado (que, en periodos largos, compensará la autodescarga). En la siguiente ilustración se puede apreciar el equipo y su forma de conexión con los demás componentes del sistema.

Ilustración 2. Regulador de carga [9]

Página 15 de 74

Inversor DC/AC Este elemento permite convertir la corriente continua (CC) en alterna (AC), dado que los sistemas fotovoltaicos nos entregan corrientes continuas es necesario realizar esta conversión para la utilización de los aparatos eléctricos comunes. Los inversores son dispositivos electrónicos los cuales permiten interrumpir las corrientes y cambiar su polaridad. Es importante conocer si el sistema fotovoltaico va conectado a la red, de ser así se puede usar inversores de conmutación natural, ya que la red determina el estado de conducción hacia los dispositivos eléctricos conectados al sistema, en el caso contrario es decir sistemas aislados, se utilizan inversores de conmutación forzados los cuales permiten generar AC mediante conmutación forzada, que se refiere a la apertura y cierre forzado por el sistema de control. Pueden ser de salida escalonada (onda cuadrada) o de modulación por anchura de pulsos (PWM), con los que se pueden conseguir salidas prácticamente senoidales y por tanto con poco contenido de armónicos [10]. En la siguiente ilustración se puede apreciar el equipo y su forma de conexión con los demás componentes del sistema.

Ilustración 3. Inversor DC/AC [10]

Página 16 de 74

1.2 Consumo de energía de viviendas unifamiliares en Bogotá Definición y tipos: Como su nombre lo dice es un tipo de vivienda en el que solamente habita una familia [11]. Se clasifican en tres tipos: Unifamiliar aislada: No está en contacto físico con otras edificaciones, es decir que todos sus lados están rodeadas por un terreno que hace parte de la misma vivienda como por ejemplo un jardín. Unifamiliar pareada: Cuando se construyen dos viviendas y se tiene contacto una con la otra, pero internamente son independientes. Unifamiliar adosada: Es muy parecida a la de tipo pareada, con la diferencia que en este caso cada una de las viviendas, se encuentran en contacto con otras dos, es decir una en cada lado. De acuerdo a lo anterior en Colombia el tipo de vivienda unifamiliar más común seria la adosada. Cargas demandadas según estrato: Conforme a las cargas máximas diversificadas por estrato brindadas por cada operador de red es posible calcular la cantidad de kVA/Usuario para cada unidad de vivienda, de acuerdo a su estrato y la cantidad de personas que integran el núcleo familiar. Se toma de referencia el Anexo 2 de las “TABLAS PARA DIMENSIONAMIENTO DE REDES DE USO GENERAL DE BAJA TENSIÓN” emitidas por CODENSA para estimar las cargas del sector residencial para unidades de vivienda con y sin gas, tal como se puede apreciar en la siguiente ilustración:

Página 17 de 74

Carga máxima diversificada para proyectos de vivienda con gas domiciliario

Carga máxima diversificada para proyectos de vivienda sin gas domiciliario

Ilustración 4. Cargas máximas para el sector residencial CODENSA [12]

Página 18 de 74

Cargas demandadas por hábitos de consumo

Otra forma de calcular el consumo de una vivienda unifamiliar es proyectando los electrodomésticos que cada usuario tenga conectado a su hogar. En la siguiente ilustración se evidencia una tabla de consumos de diversos electrodomésticos que pueden ser utilizados para dimensionar la carga de cada usuario acorde a los hábitos que maneje y sus equipos eléctricos propios de cada hogar.

Ilustración 5. Consumo de potencia de electrodomésticos [13]

ZONA DE OCUPACIÓN ELECTRODOMESTICO POTENCIA DE CONSUMO [W]Televisor 110

Telefono inalámbrico 30

Equipo de sonido 80

DVD 30

Ventilador 50

Aire acondicionado 1000

Computador 100

Calentador electrico 1500

Maquina de coser 100

Grabadora 100

Video juegos 100

Impresora laser 110

Fotocopiadora 1500

Secadora 5600

Abrelatas electrico 60

Brilladora 500

Plancha 1200

Lavadora 330

Aspiradora 1400

Cafetera 850

Estufa 1500

Horno microondas 800

Horno tostador 1200

Olla arrocera 700

Tostadora de pan 900

Waflera 900

Nevera 60

Batidora 200

Congelador 200

Exprimidor 40

Licuadora 350

Extractor jugo 800

Sandwichera 1200

Grecas 1500

Cuchillo electrico 100

Secadora de pelo 1780

Plancha de pelo 500

Ducha electrica 4000

Cepillo de dientes electrico 3600

Bombillo incandescente 100

Bombillo ahorrador 20ILUMINACIÓN

BAÑO

SALA

HABITACIÓN

COCINA

Página 19 de 74

Cantidad de habitantes en una vivienda unifamiliar:

De acuerdo a las encuestas realizadas por el DANE [14] se promedia la cantidad de habitantes por unidad de vivienda conforme a su estrato. Los resultados se pueden visualizar a continuación:

Ilustración 6. Gráfica promedio de cantidad de habitantes vs estrato [15]

1.3 Radiación solar en la ciudad de Bogotá

En primer lugar la radiación solar es la energía emitida por el Sol, que se propaga en todas las direcciones a través del espacio mediante ondas electromagnéticas. Esa energía es la que determina el comportamiento de las variables atmosféricas y a su vez determina el tipo de clima. La radiación global horizontal, que es el parámetro más importante para la evaluación del potencial de la energía solar en una región en particular, es la suma de las componentes directa (la que genera sombra) y difusa de la radiación. Colombia en general por estar ubicada en el trópico presenta los más bajos promedios de ozono total, lo que genera una alta incidencia de radiación ultravioleta en superficie durante todo el año. Lo anterior es porque el ozono absorbe la radiación ultravioleta procedente del Sol y si su cantidad en la atmósfera es baja, aumentará la radiación ultravioleta en superficie [16]. A continuación se observa dos tablas que indican los valores promedio de radiación solar por día en Bogotá y en Mosquera, realizando una comparación entre estas dos zonas se puede llegar a la conclusión de que su promedio anual es bastante bueno para el aprovechamiento de la energía solar y adicional al tener valores similares, se podría llegar a usar el manual de instalación de sistemas solares fotovoltaicos no solo en Bogotá sino también en Mosquera sin realizar modificaciones drásticas.

Página 20 de 74

ANGULO DE INCLINACION

ENE FEB MAR ABR MAY JUN JUL AGO SEP OCT NOV DIC

0° 5,71 6,22 6,81 6,25 5,39 5,09 5,35 5,63 5,6 5,85 5,26 5,17

19° 6,27 6,53 6,73 6,13 5,47 5,25 5,49 5,61 5,4 6 5,66 5,7

4° 5,87 6,33 6,85 6,27 5,44 5,16 5,42 5,66 5,6 5,93 5,39 5,32

90° 3,53 2,83 1,75 1,71 2,24 2,45 2,43 1,92 1,35 2,38 3,01 3,01

Tabla 1. Valores Promedio (KWh/m2 por día) en Bogotá [17]

ANGULO DE

INCLINACION ENE FEB MAR ABR MAY JUN JUL AGO SEP OCT NOV DIC

0° 5,71 6,22 6,81 6,25 5,39 5,09 5,35 5,63 5,6 5,85 5,26 5,17

19° 6,27 6,54 6,73 6,13 5,47 5,25 5,49 5,6 5,4 6 5,66 5,7

4° 5,87 6,33 6,85 6,27 5,44 5,16 5,42 5,66 5,6 5,93 5,39 5,32

90° 3,54 2,83 1,76 1,71 2,24 2,45 2,43 1,92 1,35 2,38 3,01 3,35

Tabla 2. Valores Promedio (KWh/m2 por día) en Mosquera, Cundinamarca [17]

2 NORMAS TÉCNICAS QUE RIGEN A NIVEL NACIONAL E INTERNACIONAL Y QUE SE PUEDAN APLICAR EN LAS VIVIENDAS UNIFAMILIARES DE BOGOTÁ.

Por medio de la internet se encontró un listado de las diferentes normas nacionales, sin embargo el tener acceso a estas no es fácil, por ende se utilizó como fuente de información la plataforma de la Universidad de los Andes donde se pudo tener acceso a cada una de las normas de forma gratuita, esto en cuanto a las NTC. En el caso de las normas internacionales se tomó como fuente de información las normas publicadas por la Comisión Electrotécnica Internacional que a su vez coopera con la Organización Internacional de Normalización (ISO) y la Unión Internacional de Telecomunicaciones, adicional se tuvieron en cuenta las publicadas por la Asociación Española de Normalización. En el caso de las ISO fue por medio de la plataforma de la Universidad de los Andes, para el resto fue por la plataforma AENOR quien permite la visualización de las normas por medio de un usuario. Para depura toda la información encontrada se tuvo como criterio dejar las normas que se enfocaran en los siguientes temas:

o Ensayos a los que se deben someter los panales solares, cargadores, entre otros equipos, con el fin de que el fabricante pueda certificar sus productos y garanticen una buena calidad al

Página 21 de 74

usuario final. o Definiciones y conceptos que se deben tener presente en una instalación de sistemas solares

fotovoltaicos. o Eficiencia energética de los sistemas fotovoltaicos. o Parámetros de diseño que a su vez van ligados con la instalación que es el foco de este

proyecto, allí se encuentran las partes en cuanto a equipos pero también los accesorios de estos, es decir cableado, tuercas, las protecciones a tener en cuenta, tipos de anclaje de los paneles solares y topologías de conexionado eléctrico.

o Mantenimiento y recomendaciones a tener en cuenta en un sistema solar fotovoltaico. Vale la pena resaltar que el contenido de las normas nacionales e internacionales no varían mucho debido a que las NTC y las UNE están basadas en su gran mayoría por las normas IEC.

2.1 Normas técnicas nacionales

NORMA TITULO

NTC 2774:1990 ENERGÍA SOLAR. EVALUACIÓN DE MATERIALES AISLANTES TÉRMICOS EMPLEADOS EN COLECTORES SOLARES

NTC 3507:1993 ENERGIA SOLAR. INSTALACION DE SISTEMAS DOMESTICOS DE AGUA CALIENTE QUE FUNCIONAN CON ENERGIA SOLAR.

NTC 4368:1997 EFICIENCIA ENERGETICA. SISTEMAS DE CALENTAMIENTO DE AGUA CON ENERGIA SOLAR Y COMPONENTES.

NTC 4405:1998 EFICIENCIA ENERGETICA. EVALUACION DE LA EFICIENCIA DE LOS SISTEMAS SOLARES FOTOVOLTAICOS Y SUS COMPONENTES.

NTC 5291:2004 SISTEMAS DE CALENTAMIENTO SOLAR DOMESTICO DE AGUA (TRANSFERENCIA DE CALOR DE UN LIQUIDO A OTRO).

GTC 108:2004 ENERGIA SOLAR. ESPECIFICACIONES PARA SISTEMAS DE CALENTAMIENTO DE AGUA CON ENERGIA SOLAR, DESTINADA AL USO DOMESTICO.

GTC 114:2004 GUIA DE ESPECIFICACIONES DE SISTEMAS FOTOVOLTAICOS PARA SUMINISTRO DE ENERGIA RURAL DISPERSA EN COLOMBIA.

NTC 2775:2005 ENERGIA SOLAR FOTOVOLTAICA. TERMINOLOGIA Y DEFINICIONES.

NTC 1736:2005 ENERGIA SOLAR. DEFINICIONES Y NOMENCLATURA.

NTC 2883:2006 MODULOS FOTOVOLTAICOS (FV) DE SILICIO CRISTALINO PARA APLICACIÓN TERRESTRE. CALIFICACIÓN DEL DISEÑO Y APROBACIÓN DE TIPO.

NTC 5433:2006 INFORMACIONES DE LAS HOJAS DE DATOS Y DE LAS PLACAS DE CARACTERÍSTICAS PARA LOS MÓDULOS FOTOVOLTAICOS

NTC 5509:2007 ENSAYO ULTRAVIOLETA PARA MODULOS FOTOVOLTAICOS (FV)

NTC 5549:2007 SISTEMA FOTOVOLTAICOS (FV) TERRESTRES.GENERADORES DE POTENCIA. GENERALIDADES Y GUIA.

Página 22 de 74

NTC 5627:2008 COMPONENTES DE ACUMULACION, CONVERSION Y GESTION DE ENERGIA DE SISTEMAS FOTOVOLTAICOS. CALIFICACION DEL DISEÑO Y ENSAYOS AMBIENTALES.

NTC 5678:2009 CAMPOS FOTOVOLTAICOS (FV) DE SILICIO CRISTALINO MEDIDA EN EL SITIO DE CARACTERISTICAS I-V

NTC 5287:2009 BATERIAS PARA SISTEMAS SOLARES FOTOVOLTAICOS. REQUISITOS GENERALES Y METODOS DE ENSAYO.

NTC 5710:2009 PROTECCIÓN CONTRA LAS SOBRETENSIONES DE LOS SISTEMAS FOTOVOLTÁICOS (FV) PRODUCTORES DE ENERGÍA.

NTC 5709:2009 EXPRESIÓN ANALÍTICA PARA LOS PERFILES SOLARES DIARIOS.

NTC 5759:2010 SISTEMAS FOTOVOLTAICOS. ACONDICIONADORES DE POTENCIA. PROCEDIMIENTO PARA LA MEDIDA DEL RENDIMIENTO.

NTC 5513:2010 DISPOSITIVOS FOTOVOLTAICOS. PARTE 1: MEDIDA DE LA CARACTERÍSTICA CORRIENTE-TENSIÓN DE DISPOSITIVOS FOTOVOLTAICOS

NTC 5464:2010 MÓDULOS FOTOVOLTAICOS (FV) DE LÁMINA DELGADA PARA USO TERRESTRE. CALIFICACIÓN DEL DISEÑO Y HOMOLOGACIÓN

NTC 3322:2010 ENERGÍA SOLAR. SELLOS DE CAUCHO USADOS EN COLECTORES SOLARES DE PLACA PLANA

NTC 5818:2010 DISPOSITIVOS DE CONTROL ELÉCTRICO AUTOMÁTICO PARA USO DOMÉSTICO Y ANÁLOGO. REQUISITOS PARTICULARES PARA REGULADORES DE ENERGÍA

NTC 5679:2011 PROCEDIMIENTO DE CORRECCIÓN CON LA TEMPERATURA Y LA IRRADIANCIA DE LA CARACTERÍSTICA I-V DE DISPOSITIVOS FOTOVOLTÁICOS

NTC 5434-2:2011 SISTEMAS SOLARES TÉRMICOS Y COMPONENTES. COLECTORES SOLARES. PARTE 2: MÉTODOS DE ENSAYO

NTC 5899-2:2011 CALIFICACIÓN DE LA SEGURIDAD DE LOS MÓDULOS FOTOVOLTAICOS (FV). PARTE 2: REQUISITOS PARA ENSAYOS

NTC 5899-1:2011 CALIFICACIÓN DE LA SEGURIDAD DE LOS MÓDULOS FOTOVOLTAICOS (FV). PARTE 1: REQUISITOS DE CONSTRUCCIÓN

NTC 5898:2011 MONITORIZACIÓN DE SISTEMAS FOTOVOLTAICOS. GUÍAS PARA LA MEDIDA, EL INTERCAMBIO DE DATOS Y EL ANÁLISIS

NTC 5932:2012 CONECTORES PARA SISTEMAS FOTOVOLTÁICOS. ENSAYOS Y REQUISITOS DE SEGURIDAD

NTC 5931:2012 CÉLULAS SOLARES. INFORMACIÓN DE LA DOCUMENTACIÓN TÉCNICA Y DATOS DEL PRODUCTO PARA CÉLULAS SOLARES DE SILICIO CRISTALINO

NTC 5930:2012 CAJAS DE CONEXIONES PARA MÓDULOS FOTOVOLTÁICOS

NTC 2631:2012 ENERGÍA SOLAR. CÁLCULO DE TRANSMITANCIA Y REFLECTANCIA FOTOMÉTRICAS EN MATERIALES SOMETIDOS A RADIACIÓN SOLAR

Página 23 de 74

NTC 6017-1:2013

ENSAYOS DEL RENDIMIENTO DE MÓDULOS FOTOVOLTAICOS (FV) Y EVALUACIÓN ENERGÉTICA. PARTE 1: MEDIDAS DEL FUNCIONAMIENTO FRENTE A TEMPERATURA E IRRADIANCIA Y DETERMINACIÓN DE LAS CARACTERÍSTICAS DE POTENCIA

NTC 6016:2013 CONTROLADORES DE CARGA DE BATERÍA PARA INSTALACIONES FOTOVOLTAICAS. COMPORTAMIENTO Y RENDIMIENTO

NTC 5512:2013 ENSAYO DE CORROSIÓN POR NIEBLA SALINA DE MÓDULOS FOTOVOLTÁICOS (FV)

NTC 6036:2013 SISTEMAS DE BOMBEO FOTOVOLTAICO. CALIFICACIÓN DEL DISEÑO Y MEDIDAS DEL RENDIMIENTO

NTC 6035:2013 EQUIPOS FOTOVOLTÁICOS (FV) AUTÓNOMOS. VERIFICACION DE DISEÑO

NTC 5434-1:2013 SISTEMAS SOLARES TÉRMICOS Y COMPONENTES. COLECTORES SOLARES. PARTE 1. REQUISITOS GENERALES

LEY 1715 REGULA LA INTEGRACIÓN DE LAS ENERGÍAS RENOVABLES NO CONVENCIONALES AL SISTEMA ENERGÉTICO NACIONAL.

RETIE REGLAMENTO TÉCNICO DE INSTALACIONES ELÉCTRICAS Tabla 3. Normas nacionales aplicables para Bogotá [18]

2.2 Normas técnicas internacionales

NORMA TITULO

ISO 9553:1997 SOLAR ENERGY -- METHODS OF TESTING PREFORMED RUBBER SEALS AND SEALING COMPOUNDS USED IN COLLECTORS

ISO 9808:1990 SOLAR WATER HEATERS -- ELASTOMERIC MATERIALS FOR ABSORBERS, CONNECTING PIPES AND FITTINGS -- METHOD OF ASSESSMENT

ISO 22975-1:2016 SOLAR ENERGY -- COLLECTOR COMPONENTS AND MATERIALS -- PART 1: EVACUATED TUBES -- DURABILITY AND PERFORMANCE

ISO 22975-2:2016 SOLAR ENERGY -- COLLECTOR COMPONENTS AND MATERIALS -- PART 2: HEAT-PIPES FOR SOLAR THERMAL APPLICATION -- DURABILITY AND PERFORMANCE

ISO/TR 10217:1989 SOLAR ENERGY -- WATER HEATING SYSTEMS -- GUIDE TO MATERIAL SELECTION WITH REGARD TO INTERNAL CORROSION

ISO 9806:2017 SOLAR ENERGY -- SOLAR THERMAL COLLECTORS -- TEST METHODS

ISO 9488:1999 SOLAR ENERGY -- VOCABULARY

ISO 22975-3:2014 SOLAR ENERGY -- COLLECTOR COMPONENTS AND MATERIALS -- PART 3: ABSORBER SURFACE DURABILITY

IEC 60891 ED3 PHOTOVOLTAIC DEVICES - PROCEDURES FOR TEMPERATURE AND IRRADIANCE CORRECTIONS TO MEASURED I-V CHARACTERISTICS

Página 24 de 74

IEC 60904-1 ED3 PHOTOVOLTAIC DEVICES - PART 1: MEASUREMENT OF PHOTOVOLTAIC CURRENT-VOLTAGE CHARACTERISTICS

IEC TS 60904-1-2 ED1

PHOTOVOLTAIC DEVICES - PART 1-2: MEASUREMENT OF CURRENT-VOLTAGE CHARACTERISTICS OF BIFACIAL PHOTOVOLTAIC (PV) DEVICES

IEC 60904-3 ED4 PHOTOVOLTAIC DEVICES - PART 3: MEASUREMENT PRINCIPLES FOR TERRESTRIAL PHOTOVOLTAIC (PV) SOLAR DEVICES WITH REFERENCE SPECTRAL IRRADIANCE DATA

IEC 60904-4 ED2 PHOTOVOLTAIC DEVICES - PART 4: REFERENCE SOLAR DEVICES - PROCEDURES FOR ESTABLISHING CALIBRATION TRACEABILITY

IEC 60904-7 ED4 PHOTOVOLTAIC DEVICES - PART 7: COMPUTATION OF THE SPECTRAL MISMATCH CORRECTION FOR MEASUREMENTS OF PHOTOVOLTAIC DEVICES

IEC 60904-9 ED3 PHOTOVOLTAIC DEVICES - PART 9: SOLAR SIMULATOR PERFORMANCE REQUIREMENTS

IEC 60904-9-1 ED1 PHOTOVOLTAIC DEVICES - PART 9-1: COLLIMATED BEAM SOLAR SIMULATOR PERFORMANCE REQUIREMENTS

IEC 60904-10 ED3 PHOTOVOLTAIC DEVICES - PART 10: METHODS OF LINEARITY MEASUREMENT

IEC 60904-11 ED1 PHOTOVOLTAIC DEVICES - PART 11: MEASUREMENT OF LIGHT-INDUCED DEGRADATION OF CRYSTALLINE SILICON SOLAR CELLS

IEC TS 60904-13 ED1

PHOTOVOLTAIC DEVICES - PART 13: ELECTROLUMINESCENCE OF PHOTOVOLTAIC MODULES

IEC 61215-1 ED2 TERRESTRIAL PHOTOVOLTAIC (PV) MODULES - DESIGN QUALIFICATION AND TYPE APPROVAL - PART 1: TEST REQUIREMENTS

IEC 61215-1-1 ED2

TERRESTRIAL PHOTOVOLTAIC (PV) MODULES - DESIGN QUALIFICATION AND TYPE APPROVAL - PART 1-1: SPECIAL REQUIREMENTS FOR TESTING OF CRYSTALLINE SILICON PHOTOVOLTAIC (PV) MODULES

IEC 61215-1-2 ED2

TERRESTRIAL PHOTOVOLTAIC (PV) MODULES - DESIGN QUALIFICATION AND TYPE APPROVAL - PART 1-2: SPECIAL REQUIREMENTS FOR TESTING OF THIN-FILM CADMIUM TELLURIDE (CDTE) BASED PHOTOVOLTAIC (PV) MODULES

IEC 61215-1-3 ED2

TERRESTRIAL PHOTOVOLTAIC (PV) MODULES - DESIGN QUALIFICATION AND TYPE APPROVAL - PART 1-3: SPECIAL REQUIREMENTS FOR TESTING OF THIN-FILM AMORPHOUS SILICON BASED PHOTOVOLTAIC (PV) MODULES

IEC 61215-1-4 ED2

TERRESTRIAL PHOTOVOLTAIC (PV) MODULES - DESIGN QUALIFICATION AND TYPE APPROVAL - PART 1-4: SPECIAL REQUIREMENTS FOR TESTING OF THIN-FILM CU(IN,GA)(S,SE)2 BASED PHOTOVOLTAIC (PV) MODULES

IEC 61215-2 ED2 TERRESTRIAL PHOTOVOLTAIC (PV) MODULES - DESIGN QUALIFICATION AND TYPE APPROVAL - PART 2: TEST PROCEDURES

Página 25 de 74

IEC 61683 ED2 PHOTOVOLTAIC SYSTEMS - POWER CONDITIONERS - PROCEDURE FOR MEASURING EFFICIENCY

IEC 61701 ED3 SALT MIST CORROSION TESTING OF PHOTOVOLTAIC (PV) MODULES

IEC 61730-1/AMD1 ED2

AMENDMENT 1 - PHOTOVOLTAIC (PV) MODULE SAFETY QUALIFICATION - PART 1: REQUIREMENTS FOR CONSTRUCTION


AMENDMENT 1 - PHOTOVOLTAIC (PV) MODULE PERFORMANCE TESTING AND ENERGY RATING - PART 2: SPECTRAL RESPONSIVITY, INCIDENCE ANGLE AND MODULE OPERATING TEMPERATURE MEASUREMENTS

IEC 61853-3 ED1 PHOTOVOLTAIC (PV) MODULE PERFORMANCE TESTING AND ENERGY RATING - PART 3: ENERGY RATING OF PV MODULES

IEC 61853-4 ED1 PHOTOVOLTAIC (PV) MODULE PERFORMANCE TESTING AND ENERGY RATING - PART 4: STANDARD REFERENCE CLIMATIC PROFILES

IEC 62093 ED2 POWER CONVERSION EQUIPMENT FOR PHOTOVOLTAIC SYSTEMS - DESIGN QUALIFICATION TESTING


AMENDMENT 1 - SAFETY OF POWER CONVERTERS FOR USE IN PHOTOVOLTAIC POWER SYSTEMS - PART 1: GENERAL REQUIREMENTS


AMENDMENT 1 - SAFETY OF POWER CONVERTERS FOR USE IN PHOTOVOLTAIC POWER SYSTEMS - PART 2: PARTICULAR REQUIREMENTS FOR INVERTERS

IEC 62109-3 ED1

SAFETY OF POWER CONVERTERS FOR USE IN PHOTOVOLTAIC POWER SYSTEMS - PART 3: PARTICULAR REQUIREMENTS FOR ELECTRONIC DEVICES IN COMBINATION WITH PHOTOVOLTAIC ELEMENTS

IEC TS 62257-7-1 ED3

RECOMMENDATIONS FOR RENEWABLE ENERGY AND HYBRID SYSTEMS FOR RURAL ELECTRIFICATION - PART 7-1: GENERATORS - PHOTOVOLTAIC GENERATORS

IEC TS 62257-7-4 ED1

RECOMMENDATIONS FOR RENEWABLE ENERGY AND HYBRID SYSTEMS FOR RURAL ELECTRIFICATION - PART 7-4: GENERATORS - INTEGRATION OF SOLAR WITH OTHER FORMS OF POWER GENERATION WITHIN HYBRID POWER SYSTEMS

IEC TS 62257-9-6 ED2

RECOMMENDATIONS FOR RENEWABLE ENERGY AND HYBRID SYSTEMS FOR RURAL ELECTRIFICATION - PART 9-6: INTEGRATED SYSTEM - SELECTION OF PHOTOVOLTAIC INDIVIDUAL ELECTRIFICATION SYSTEMS (PV-IES)

IEC TS 62257-9-7 ED1

RECOMMENDATIONS FOR RENEWABLE ENERGY AND HYBRID SYSTEMS FOR RURAL ELECTRIFICATION - PART 9-7: SELECTION OF INVERTERS


AMENDMENT 1 - PHOTOVOLTAIC (PV) SYSTEMS - REQUIREMENTS FOR TESTING, DOCUMENTATION AND MAINTENANCE - PART 1: GRID CONNECTED SYSTEMS - DOCUMENTATION, COMMISSIONING TESTS AND INSPECTION

IEC 62446-2 ED1 PHOTOVOLTAIC (PV) SYSTEMS - REQUIREMENTS FOR TESTING, DOCUMENTATION AND MAINTENANCE - PART 2: GRID CONNECTED SYSTEMS - MAINTENANCE OF PV SYSTEMS

Página 26 de 74

IEC TS 62738 ED1 GROUND-MOUNTED PHOTOVOLTAIC POWER PLANTS - DESIGN GUIDELINES AND RECOMMENDATIONS

IEC 62787 ED1 CONCENTRATOR PHOTOVOLTAIC (CPV) SOLAR CELLS AND CELL-ON-CARRIER (COC) ASSEMBLIES - RELIABILITY QUALIFICATION

IEC 62788-1-6/AMD1 ED1

AMENDMENT 1 - MEASUREMENT PROCEDURES FOR MATERIALS USED IN PHOTOVOLTAIC MODULES - PART 1-6: ENCAPSULANTS - TEST METHODS FOR DETERMINING THE DEGREE OF CURE IN ETHYLENE-VINYL ACETATE

IEC 62788-1-7 ED1

MEASUREMENT PROCEDURES FOR MATERIALS USED IN PHOTOVOLTAIC MODULES – PART 1-7: TEST PROCEDURE FOR THE OPTICAL DURABILITY OF TRANSPARENT POLYMERIC PV PACKAGING MATERIALS

IEC 62788-5-1 ED1

MEASUREMENT PROCEDURES FOR MATERIALS USED IN PHOTOVOLTAIC MODULES - PART 5-1: EDGE SEALS - SUGGESTED TEST METHODS FOR USE WITH EDGE SEAL MATERIALS

IEC 62788-5-2 ED1 MEASUREMENT PROCEDURES FOR MATERIALS USED IN PHOTOVOLTAIC MODULES - PART 5-2: EDGE SEALS - EDGE-SEAL DURABILITY EVALUATION GUIDELINE

IEC 62788-6-2 ED1 MEASUREMENT PROCEDURES FOR MATERIALS USED IN PHOTOVOLTAIC MODULES - PART 6-2: GENERAL TESTS - MOISTURE PERMEATION TESTING WITH POLYMERIC FILMS

IEC TS 62788-6-3 ED1

MEASUREMENT PROCEDURES FOR MATERIALS USED IN PHOTOVOLTAIC MODULES - PART 6-3: ADHESION TESTING OF INTERFACES WITHIN PV MODULES

IEC 62788-8-2 ED1

MEASUREMENT PROCEDURES FOR MATERIALS USED IN PHOTOVOLTAIC MODULES - PART 8-2: MATERIALS AND COATINGS FOR THE IRRADIANT INCIDENT SURFACE OF PHOTOVOLTAIC MODULES OR SIMILAR SOLAR DEVICES: ABRASION AND ENVIRONMENTAL TESTING

IEC 62790/AMD1 ED1

AMENDMENT 1 - JUNCTION BOXES FOR PHOTOVOLTAIC MODULES - SAFETY REQUIREMENTS AND TESTS

IEC TS 62804-1-1 ED1

PHOTOVOLTAIC (PV) MODULES - TEST METHODS FOR THE DETECTION OF POTENTIAL-INDUCED DEGRADATION - PART 1-1: CRYSTALLINE SILICON - DELAMINATION

IEC TS 62804-2 ED1 PHOTOVOLTAIC (PV) MODULES - TEST METHODS FOR THE DETECTION OF POTENTIAL-INDUCED DEGRADATION - PART 2: THIN-FILM

IEC 62852/AMD1 ED1

AMENDMENT 1 CONNECTORS FOR DC-APPLICATION IN PHOTOVOLTAIC SYSTEMS - SAFETY REQUIREMENTS AND TESTS

IEC 62891 ED1 OVERALL EFFICIENCY OF GRID CONNECTED PHOTOVOLTAIC INVERTERS

IEC 62892 ED1 TEST PROCEDURE FOR EXTENDED THERMAL CYCLING OF PV MODULES

IEC 62938 ED1 NON-UNIFORM SNOW LOAD TESTING FOR PHOTOVOLTAIC (PV) MODULES

Página 27 de 74

IEC 62941 ED1 TERRESTRIAL PHOTOVOLTAIC (PV) MODULES - GUIDELINE FOR INCREASED CONFIDENCE IN PV MODULE DESIGN QUALIFICATION AND TYPE APPROVAL

IEC TS 62994 ED1 ENVIRONMENTAL HEALTH AND SAFETY (EH&S) RISK ASSESSMENT OF THE PV MODULE THROUGH THE LIFE CYCLE - GENERAL PRINCIPLES AND DEFINITIONS OF TERMS

IEC TS 63019 ED1 INFORMATION MODEL FOR AVAILABILITY OF PHOTOVOLTAIC (PV) POWER SYSTEMS

IEC 63027 ED1 DC ARC DETECTION AND INTERRUPTION IN PHOTOVOLTAIC POWER SYSTEMS

IEC 63092-1 ED1 PHOTOVOLTAICS IN BUILDINGS – PART 1: BUILDING INTEGRATED PHOTOVOLTAIC MODULES

IEC 63092-2 ED1 PHOTOVOLTAICS IN BUILDINGS – PART 2: BUILDING INTEGRATED PHOTOVOLTAIC SYSTEMS

IEC 63104 ED1 SOLAR TRACKERS - SAFETY REQUIREMENTS

IEC TS 63106-1 ED1 BASIC REQUIREMENTS FOR SIMULATOR USED FOR TESTING OF PHOTOVOLTAIC POWER CONVERSION EQUIPMENT - PART 1: AC POWER SIMULATOR

IEC TS 63106-2 ED1 BASIC REQUIREMENTS FOR SIMULATOR USED FOR TESTING OF PHOTOVOLTAIC POWER CONVERSION EQUIPMENT - PART 2: DC POWER SIMULATOR

IEC 63112 ED1 SAFETY, FUNCTIONALITY AND CLASSIFICATION OF PHOTOVOLTAIC EARTH FAULT PROTECTION (PV EFP) EQUIPMENT

IEC TS 63126 ED1 GUIDELINES FOR QUALIFYING PV MODULES, COMPONENTS AND MATERIALS FOR OPERATION AT HIGHER TEMPERATURES

IEC TS 63140 ED1 PHOTOVOLTAIC (PV) MODULES – PARTIAL SHADE ENDURANCE TESTING FOR MONOLITHICALLY INTEGRATED PRODUCTS

IEC TR 63149 ED1 LAND USAGE OF PV FARMS - MATHEMATICAL MODELS AND CALCULATION EXAMPLES

IEC TS 63156 ED1 PHOTOVOLTAIC SYSTEMS – POWER CONDITIONERS - ENERGY EVALUATION METHOD

IEC TS 63157 ED1 GUIDELINES FOR EFFECTIVE QUALITY ASSURANCE OF POWER CONVERSION EQUIPMENT FOR PHOTOVOLTAIC SYSTEMS

IEC 63163 ED1 TERRESTRIAL PHOTOVOLTAIC (PV) MODULES FOR CONSUMER PRODUCTS - DESIGN QUALIFICATION AND TYPE APPROVAL

IEC TS 63202 ED1 ELECTROLUMINESCENCE OF PHOTOVOLTAIC CELLS UNE-EN 50380:2018

REQUISITOS DE MARCADO Y DE DOCUMENTACIÓN PARA LOS MÓDULOS FOTOVOLTAICOS.

UNE-EN 50461:2007

CELULAS SOLARES. INFORMACION DE LA DOCUMENTACION TECNICA Y DATOS DEL PRODUCTO PARA CELULAS SOLARES DE SILICIO CRISTALINO

UNE-EN 60891:2010

PROCEDIMIENTO DE CORRECCION CON LA TEMPERATURA Y LA IRRADIANCIA DE LA CARACTERISTICA I-V DE DISPOSITIVOS FOTOVOLTAICOS DE SILICIO CRISTALINO

UNE-EN 60904-1-1:2018

DISPOSITIVOS FOTOVOLTAICOS. PARTE 1: MEDIDA DE LA CARACTERISTICA INTENSIDAD-TENSION DE LOS MODULOS FOTOVOLTAICOS

Página 28 de 74

UNE-EN 61646:2009

MODULOS FOTOVOLTAICOS DE LAMINA DELGADA PARA APLICACIONES TERRESTRES. CUALIFICACION DEL DISEÑO Y APROBACION DE TIPO

UNE-EN 61215-2:2017 /AC:2018-04:

MÓDULOS FOTOVOLTAICOS (FV) PARA USO TERRESTRE. CUALIFICACIÓN DEL DISEÑO Y HOMOLOGACIÓN. PARTE 2: PROCEDIMIENTOS DE ENSAYO.

UNE-EN 61829:2016

CAMPOS FOTOVOLTAICOS DE SILICIO CRISTALINO. MEDIDA EN EL SITIO DE CARACTERISTICAS I-V

UNE-EN 61701:2012

ENSAYO DE CORROSION POR NIEBLA SALINA DE MODULOS FOTOVOLTAICOS

UNE-EN 61345:1999

ENSAYO ULTRAVIOLETA PARA MODULOS FOTOVOLTAICOS

UNE-EN 61427-2:2015

ACUMULADORES Y BATERÍAS DE ACUMULADORES PARA EL ALMACENAMIENTO DE ENERGÍA RENOVABLE. REQUISITOS GENERALES Y MÉTODOS DE ENSAYO. PARTE 2: APLICACIONES CONECTADAS A LA RED (RATIFICADA POR AENOR EN ENERO DE 2016.)

UNE-EN 61683:2001

SISTEMAS FOTOVOLTAICOS. ACONDICIONADORES DE POTENCIA. PROCEDIMIENTO PARA LA MEDIDA DEL RENDIMIENTO

UNE-EN 61727:1996

SISTEMAS FOTOVOLTAICOS. CARACTERISTICAS DE LA INTERFAZ DE CONEXIÓN A LA RED ELECTRICA

UNE-EN 62093:2006

COMPONENTES DE ACUMULACION, CONVERSION Y GESTION DE ENERGIA DE SISTEMAS FOTOVOLTAICOS. CUALIFICACION DEL DISEÑO Y ENSAYOS AMBIENTALES

UNE-EN 62124:2006

EQUIPOS FOTOVOLTAICOS AUTONOMOS. VERIFICACION DE DISEÑO

UNE-EN 61277:2000

SISTEMAS FOTOVOLTAICOS TERRESTRES GENERADORES DE POTENCIA. GENERALIDADES Y GUIA

UNE-EN 61194:1997

PARAMETROS CARACTERISTICOS DE LOS SITEMAS FOTOVOLTAICOS AUTONOMOS

UNE-EN 50618:2015

CABLES ELÉCTRICOS PARA SISTEMAS FOTOVOLTAICOS

UNE-EN 60529:2018/A2:2018

GRADOS DE PROTECCIÓN PROPORCIONADOS POR LAS ENVOLVENTES (CÓDIGO IP)

UNE-EN 61730-1:2007 /A11:2015

CUALIFICACIÓN DE LA SEGURIDAD DE LOS MÓDULOS FOTOVOLTAICOS (FV). PARTE 1: REQUISITOS DE CONSTRUCCIÓN

UNE-EN 62790:2015

CAJAS DE CONEXIÓN PARA MÓDULOS FOTOVOLTAICOS. REQUISITOS DE SEGURIDAD Y ENSAYOS.

UNE-EN 62852:2015

CONECTORES PARA APLICACIONES DE CORRIENTE CONTINÚA EN SISTEMAS FOTOVOLTAICOS. REQUISITOS DE SEGURIDAD Y ENSAYOS.

Tabla 4. Normas internacionales aplicables en Bogotá [18] y [19]

Página 29 de 74

3 CARACTERIZACIÓN DE CONSUMO PARA DIMENSIONAR LA POTENCIA APROXIMADA A CONSUMIR POR CADA VIVIENDA UNIFAMILIAR DE ESTRATO 3 A 6 CONFORME A LA CANTIDAD DE ELECTRODOMÉSTICOS QUE POSEAN Para la caracterización de consumo se solicitó en primer lugar una base de datos a Codensa de los usuarios que actualmente tienen registrado en su sistema, posterior a esto con el número de suscriptor nos remitimos a la página web de Codensa donde se puede consultar la factura y conocer el valor promedio de consumo. Adicional para conocer el estrato del inmueble nos apoyamos de la página web de la Secretaría Distrital de Planeación [20] donde ingresando la dirección de la vivienda nos arroja una constancia de estratificación. Para ver estos documentos remitirse a los anexos 1 al 8.

Ya teniendo el valor promedio de consumo se procede a realizar un levantamiento eléctrico de la vivienda, para ello se sugieren los siguientes pasos:

Identificar todos los componentes como las salidas de luminarias y salidas de tomas en las cuales se van a conectar electrodomésticos (televisores, neveras, computadores, etc)

Verificar el consumo de potencia de los equipos, ya sea revisando la etiqueta de los mismos o en su defecto haciendo uso de la tabla número 5.

ZONA ELECTRODOMESTICO CONSUMO [KWh]

SALA

TELEVISOR 0,11

TELEFONO INALAMBRICO 0,03

EQUIPO DE SONIDO 0,08

DVD 0,03

VENTILADOR 0,05

AIRE ACONDICIONADO 1

HABITACION

CALENTADOR ELECTRICO 1,5

COMPUTADOR 0,1

MAQUINA DE COSER 0,1

GRABADORA 0,1

VIDEO JUEGOS 0,1

IMPRESORA LASER 0,11

FOTOCOPIADORA 1,5

COCINA

SECADORA 5,6

ABRELATAS ELECTRICO 0,06

BRILLADORA 0,5

PLANCHA 1,2

LAVADORA 0,33

ASPIRADORA 1,4

CAFETERA 0,85

Página 30 de 74

ESTUFA 1,5

HORNO MICROONDAS 0,8

HORNO TOSTADOR 1,2

OLLA ARROCERA 0,7

TOSTADORA DE PAN 0,9

WAFLERA 0,9

NEVERA 0,06

BATIDORA 0,2

CONGELADOR 0,2

CUCHILLO ELECTRICO 0,1

EXPRIMIDOR 0,04

LICUADORA 0,35

EXTRACTOR JUGO 0,8

SANDWICHERA 1,2

GRECAS 1,5

BAÑO

PLANCHA DEL PELO 0,5

SECADOR DE PELO 1,78

CEPILLO DE DIENTES ELECTRICO 0,01

DUCHA ELECTRICA 4

ILUMINACION BOMBILLO AHORRADOR 0,02 Tabla 5. Consumo de energía de electrodomésticos [21]

A continuación se realiza un ejemplo de cómo dimensionar el consumo de la vivienda teniendo en cuenta la factura y la tabla anterior:

Por ejemplo en el caso de la vivienda de estrato 3 se tiene un consumo promedio de 318 KWh según la factura emitida por Codensa, este valor se distribuye en los diferentes electrodomésticos que posean y en función del tiempo de uso de los mismos como se muestra en la tabla 5, de esta manera se realizó para las viviendas de estrato 4, 5 y 6.

Página 31 de 74

ELECTRODOMESTICO CONSUMO

[KWh]

TIEMPO DE USO

MENSUAL [h]

CANTIDAD CONSUMO TOTAL MENSUAL[KWh]

TELEVISOR 0,11 31 1 3,41

TELEFONO INALAMBRICO 0,03 1 1 0,03

EQUIPO DE SONIDO 0,08 10 1 0,8

DVD 0,03 16 1 0,48

SECADORA 5,6 4 1 22,4

PLANCHA 1,2 3 1 3,6

LAVADORA 0,33 4 1 1,32

ESTUFA 1,5 62 1 93

HORNO MICROONDAS 0,8 1 1 0,8

NEVERA 0,06 744 1 44,64

LICUADORA 0,35 3 1 1,05

SANDWICHERA 1,2 2 1 2,4

BOMBILLO AHORRADOR 0,02 90 8 14,4

COMPUTADOR 0,1 20 2 4

GRABADORA 0,1 10 1 1

VIDEO JUEGOS 0,1 16 1 1,6

TELEVISOR 0,11 93 2 20,46

PLANCHA DEL PELO 0,5 12 1 6

SECADOR DE PELO 1,78 12 1 21,36

DUCHA ELECTRICA 4 8 2 64

BOMBILLO AHORRADOR 0,02 90 5 9

TOTAL MENSUAL 315,75

TOTAL POR DIA 10,19

Tabla 6. Consumo promedio mensual y diario de una vivienda unifamiliar en San Cristóbal estrato

3 [Autoría propia]

Página 32 de 74


[KWh]

TIEMPO DE USO

MENSUAL [h]

CANTIDAD CONSUMO TOTAL MENSUAL[KWh]

TELEVISOR 0,11 15 1 1,65



DVD 0,03 7 1 0,21

SECADORA 5,6 4 1 22,4

PLANCHA 1,2 2 1 2,4

LAVADORA 0,33 4 1 1,32

ESTUFA 1,5 50 1 75


NEVERA 0,06 744 1 44,64

LICUADORA 0,35 2 1 0,7


BOMBILLO AHORRADOR 0,02 50 6 6

COMPUTADOR 0,1 18 2 3,6

VIDEO JUEGOS 0,1 10 1 1

TELEVISOR 0,11 70 1 7,7





TOTAL MENSUAL 250,53

TOTAL POR DIA 8,08

Tabla 7. Consumo promedio mensual y diario de una vivienda unifamiliar en Barrios Unidos

estrato 4 [Autoría propia]

Página 33 de 74


[KWh]

TIEMPO DE USO

MENSUAL [h] CANTIDAD

CONSUMO TOTAL MENSUAL[KWh]

TELEVISOR 0,11 56 4 24,64



DVD 0,03 20 4 2,4

SECADORA 5,6 8 1 44,8

PLANCHA 1,2 8 1 9,6

IMPRESORA LASER 0,11 1 1 0,11

BRILLADORA 0,5 8 1 4

ASPIRADORA 1,4 8 1 11,2

OLLA ARROCERA 0,7 25 1 17,5

GRECAS 1,5 2 1 3

LAVADORA 0,33 8 1 2,64

ESTUFA 1,5 93 1 139,5


NEVERA 0,06 744 1 44,64





VIDEO JUEGOS 0,1 15 1 1,5




TOTAL 462,99

TOTAL POR DIA 14,94

Tabla 8. Consumo promedio mensual y diario de una vivienda unifamiliar en Usaquén estrato 5

[Autoría propia]

Página 34 de 74


[KWh]

TIEMPO DE USO

MENSUAL [h] CANTIDAD

CONSUMO TOTAL MENSUAL[KWh]

TELEVISOR 0,11 140 5 77



DVD 0,03 20 4 2,4

SECADORA 5,6 15 1 84

PLANCHA 1,2 15 1 18

IMPRESORA LASER 0,11 2 1 0,22

ABRELATAS ELECTRICO 0,06 1 1 0,06

BRILLADORA 0,5 20 1 10

ASPIRADORA 1,4 20 1 28

CAFETERA 0,85 4 1 3,4

HORNO TOSTADOR 1,2 3 1 3,6

OLLA ARROCERA 0,7 20 1 14

EXTRACTOR JUGO 0,8 3 1 2,4

TOSTADORA DE PAN 0,9 3 1 2,7

WAFLERA 0,9 3 1 2,7

GRECAS 1,5 4 1 6

LAVADORA 0,33 15 1 4,95

ESTUFA 1,5 124 1 186


HORNO TOSTADOR 1,2 4 1 4,8

OLLA ARROCERA 0,7 28 1 19,6

NEVERA 0,06 744 1 44,64


CALENTADOR ELECTRICO 1,5 56 5 420




GRABADORA 0,1 20 3 6

VIDEO JUEGOS 0,1 40 2 8




TOTAL 1310,63

TOTAL POR DIA 42,28

Tabla 9. Consumo promedio mensual y diario de una vivienda unifamiliar en Chapinero estrato 6

[Autoría propia]

Página 35 de 74

Ya teniendo discriminado el consumo en función de las cargas el usuario puede realizar un análisis brevemente y decidir si desea que su sistema solar fotovoltaico suministre energía para toda la vivienda o únicamente para cargas esenciales. Es importante resaltar que se debe evaluar la parte económica que como es lógico entre más cargas a suministrar energía se ha de necesitar más paneles solares lo que es directamente proporcional al costo inicial de inversión y como segundo factor tener presente el área útil de instalación, es decir que sea suficiente para realizar un montaje sin problema alguno.

4 DIMENSIONAMIENTO DE UN SISTEMA SOLAR FOTOVOLTAICO

Para realizar el dimensionamiento de estos sistemas se sugieren dos herramientas, la primera es usar el softwares Trnsys que se encuentra en el laboratorio de térmica de la Universidad distrital FJC facultad tecnológica y las segunda es usar el programa realizado por nosotros que se encuentra en la página web https://manualinstalacions.wixsite.com/sistemasfv . Es importante resaltar que esta hoja de cálculo es únicamente para dimensionar los equipos a instalar, es decir de que potencia deben ser los panales, cuantos se necesitan, capacidad del inversor, etc.

El programa realizado en Excel se desarrolló a partir de los siguientes pasos [22]:

1. Determinar el consumo energético de la vivienda

Estos datos de consumo se toman de las tablas 5, 6, 7 y 8.

2. Factor de perdidas

Para hallar este factor se aplica la siguiente ecuación:

𝜼 = (𝟏 − 𝑲𝒃 − 𝑲𝒄 − 𝑲𝒗) ∗ (𝟏 − 𝑲𝒂 ∗ 𝑵𝑷𝒅 )

Ecuación 1. Factor de pérdidas Dónde:

Kb: Perdida por rendimiento en las baterías:

o 0,1 Valor aplicador para montajes que generan descargas profundas o

sistemas con baterías usadas. o 0,05 Valor aplicado para baterías que no demandan descargas profundas.

Kc: Perdidas presentadas por el inversor, normalmente varía entre 75 % y 95 % en

caso de que no se especifique.

o 0,1 Para trabajo en circunstancias no óptimas. o 0,05 Para inversores sinusoidales puros.

https://manualinstalacions.wixsite.com/sistemasfv

Página 36 de 74

Kv: Pérdidas presentadas por factores varios.

o 0,1 para aplicaciones en general donde no se conocen las potencias. o 0,05Para aplicaciones que tienen en cuenta los rendimientos de carga

instalada.

Ka: hace referencia al auto descarga diaria de las baterías y aumento de la

temperatura.

o 0.002 Para baterías NiCd que presentan baja descarga o que no requieren

mantenimiento. o 0.005 Baterías Pb - ácido, estacionarias, las cuales son de uso normal en las

instalaciones con aplicaciones solares.

Pd: hace referencia a la profundidad de descarga de la batería por día, dicho valor

no debe superar el 85 %.

N: Número de días en donde la instalación es autónoma debido a la escasez de sol.

Esta variable se toma entre 4 y 10 días, teniendo en cuenta que el sistema consumirá mayor cantidad de energía por la ausencia de este.

Se puede decir que este es el proceso más detallado sin embargo en estos sistemas se menciona el término factor de seguridad el cual se sugiere que sea del 20%, es decir que a la potencia total consumida por día se le asume un 20% de sobredimensionamiento para así cubrir las posibles pérdidas. Se realizó el ejercicio de comparar los resultados y se establece el programa con el segundo cálculo debido a su simplicidad y adicional la diferencia que presentan los dos resultados no es significativa.

3. Calculo número de paneles

Con los datos de la tabla 1 y asumiendo un grado de inclinación de 0° se puede decir que en el mes de Junio se presenta el menor valor de radiación, es decir que el brillo solar en horas es de 5.09 tiempo en el cual recibe una irradiación promedio de 1000W/m2 de acuerdo a la ilustración 7 y 8 la cual corrobora que este valor sería el caso más crítico y además es con el que realizan los ensayos.

Página 37 de 74

Ilustración 7. Curva de irradiación solar vs hora del día [23].

Ilustración 8. Rangos aceptables de la temperatura del módulo en función de la irradiancia - UNE-

EN 62124 [19]

Para el cálculo del número de paneles se dimensionaran con dicho valor mínimo a lo largo del año, lo que significa que en meses donde haya mayor radiación se generara mayor energía. Con el objetivo de reducir el número de paneles en cada vivienda se sugiere utilizar paneles con una alta potencia y eficiencia, por ejemplo en el mercado nacional se encuentran de 250W, 270W y 310 W [24 y 25]. Posterior a esto revisar la ficha técnica del panel y poder hallar el área total de este y conocer su eficiencia para así aplicar las siguientes ecuaciones:

𝑷𝒓 = 𝑨𝒓𝒆𝒂 𝒅𝒆𝒍 𝒑𝒂𝒏𝒆𝒍 ∗ 𝟏𝟎𝟎𝟎𝑾/𝒎𝟐 Ecuación 2. Potencia que recibe un panel en función del área

Página 38 de 74

𝑷𝒔 = 𝜼 ∗ 𝑷𝒓 Ecuación 3. Potencia de salida del panel.

Teniendo el dato de potencia de salida del panel se busca en el mercado el que se acerque más a dicho valor. Por ultimo para hallar el número de paneles se aplica la siguiente ecuación: # 𝑷𝒂𝒏𝒆𝒍𝒆𝒔 = 𝑬𝒏𝒆𝒓𝒈𝒊𝒂 𝒄𝒐𝒏𝒔𝒖𝒎𝒊𝒅𝒂 𝒑𝒐𝒓 𝒅𝒊𝒂𝑷𝒐𝒕𝒆𝒏𝒄𝒊𝒂 𝒓𝒆𝒂𝒍 𝒅𝒆 𝒔𝒂𝒍𝒊𝒅𝒂 𝒅𝒆𝒍 𝒑𝒂𝒏𝒆𝒍 ∗ 𝒉𝒐𝒓𝒂𝒔 𝒅𝒆 𝒃𝒓𝒊𝒍𝒍𝒐 𝒔𝒐𝒍𝒂𝒓

Ecuación 4. Numero de paneles.

4. Calculo de las baterías

Para el dimensionamientos de las baterías se consideran los siguientes aspectos:

Las baterías tipo GEL que permiten una mayor profundidad de descarga, para el caso del presente proyecto se tendrá en cuenta del 40%.

Las baterías normales se recomienda una profundidad de descarga del 25%. Las baterías Opzs permiten una buena profundidad de descarga y garantizan una vida útil

de 20 años, vale la pena decir que estas baterías son mucho más costosas porque su dimensión es para grandes proyectos.

. Para hallar la capacidad del banco de baterías se aplica la siguiente ecuación: 𝐶𝒂𝒑𝒂𝒄𝒊𝒅𝒂𝒅 𝒅𝒆𝒍 𝒃𝒂𝒏𝒄𝒐 = 𝑬𝒏𝒆𝒓𝒈𝒊𝒂 𝒄𝒐𝒏𝒔𝒖𝒎𝒊𝒅𝒂 𝒑𝒐𝒓 𝒅𝒊𝒂𝑻𝒆𝒏𝒔𝒊𝒐𝒏 𝒃𝒂𝒕𝒆𝒓𝒊𝒂𝒔 ∗ 𝑷𝒓𝒐𝒇𝒖𝒏𝒅𝒊𝒅𝒂𝒅 𝒅𝒆 𝒅𝒆𝒔𝒄𝒂𝒓𝒈𝒂

Ecuación 5. Capacidad del banco.

Para hallar el número de baterías se debe revisar primero la ficha técnica de estos equipos para saber la capacidad de cada batería, luego se usa la ecuación 6:

# 𝑩𝒂𝒕𝒆𝒓𝒊𝒂𝒔 = 𝑪𝒂𝒑𝒂𝒄𝒊𝒅𝒂𝒅 𝒅𝒆𝒍 𝒃𝒂𝒏𝒄𝒐𝑪𝒂𝒑𝒂𝒄𝒊𝒅𝒂𝒅 𝒅𝒆 𝒄𝒂𝒅𝒂 𝒃𝒂𝒕𝒆𝒓𝒊𝒂

Ecuación 6. Numero de baterías.

Página 39 de 74

5. Calculo regulador de carga Para realizar este cálculo se debe de conocer la corriente de cada panel, este dato se encuentra en la ficha técnica del equipo, y posterior se multiplica por el número de paneles y por un factor de seguridad del 10%. 𝑰𝒓𝒆𝒈𝒖𝒍𝒂𝒅𝒐𝒓 = 𝑰𝒑𝒂𝒏𝒆𝒍 ∗ #𝑷𝒂𝒏𝒆𝒍𝒆𝒔 ∗ 𝟏. 𝟏

Ecuación 7. Regulador de carga.

Sin embargo en el mercado existen valores normalizados de reguladores que están entre 50A, 60A y 80A [24 y 26], para conocer cuántos de ellos utilizar cuando la corriente del regulador supera estos valores estándar se procede a realizar la siguiente operación: # 𝑹𝒆𝒈𝒖𝒍𝒂𝒅𝒐𝒓𝒆𝒔 = 𝑰 𝒓𝒆𝒈𝒖𝒍𝒂𝒅𝒐𝒓 𝒕𝒆𝒐𝒓𝒊𝒄𝒂𝑰 𝒓𝒆𝒈𝒖𝒍𝒂𝒅𝒐𝒓 𝒅𝒆𝒍 𝒎𝒆𝒓𝒄𝒂𝒅𝒐

Ecuación 8. Numero de reguladores de carga.

6. Calculo Inversor

En este paso de toma la potencia del panel y el número de paneles: 𝑷𝒊𝒏𝒗𝒆𝒓𝒔𝒐𝒓 = 𝑷𝒑𝒂𝒏𝒆𝒍 ∗ #𝑷𝒂𝒏𝒆𝒍𝒆𝒔

Ecuación 9. Inversor.

Como en los pasos anteriores se debe de tener en cuenta la potencia que se encuentran en el mercado, alguno de estos valores son 1500W, 2000W y 3000W [24].

Este proceso se realizó para cada vivienda unifamiliar citadas anteriormente, como criterios de diseño se contempló un sobredimensionamiento del 20% para el factor de pérdidas, baterías tipo gel de 340Ah, paneles de 320W con eficiencia de 17.8% y horas de brillo solar de 5.09. En cuanto a los inversores y reguladores de carga se seleccionan acorde a las características eléctricas que se encuentren en el mercado. Los resultados a partir del programa realizado en Excel son los siguientes:

Página 40 de 74

Vivienda unifamiliar estrato 3

Consumo de energía promedio diario [kWh/día]

10,19

Potencia de salida del panel [W] 320

Numero de paneles 7

Batería de 12V con capacidad [Ah] 340

Numero de baterías 7

Regulador de carga [A] 60

Inversor [W] 3000 Numero de inversores 1

Tabla 10. Dimensionamiento vivienda unifamiliar estrato 3 [Autoría propia].



8,08


Numero de paneles 5



Regulador de carga [A] 60

Inversor [W] 2000

Numero de inversores 1




14,94


Numero de paneles 10



Regulador de carga [A] 2 de 60



Página 41 de 74



42,28


Numero de paneles 26



Regulador de carga [A] 3 de 100



5 RETORNO DE INVERSION Para realizar el retorno de inversión se debe conocer la vida útil de los equipos dimensionados anteriormente:

EQUIPO AÑOS DE VIDA UTIL

PANEL SOLAR 25

BATERIA GEL 12

INVERSOR 20

REGULADOR DE CARGA 10

Tabla 14. Vida útil de los equipos de un sistema solar fotovoltaico [27,28, 29 y 30]

Para realizar el cálculo del retorno de inversión se debe discriminar los costos de consumo anual promedio, costo del sistema solar fotovoltaico y costo de mantenimiento como primer paso.

ESTRATO CONSUMO PROMEDIO

ANUAL [kW/h]

COSTO PROMEDIO

kW/h

COSTO CONSUMO PROMEDIO ANUAL

3 3816 $ 410,3524 $ 1.565.905

4 2964 $ 410,3524 $ 1.216.284

5 3912 $ 492,4229 $ 1.926.358

6 15864 $ 492,4229 $ 7.811.797

Tabla 15. Costo de consumo promedio anual de las viviendas unifamiliares citadas [31].

Página 42 de 74

COSTO INSTALACION SISTEMA SOLAR FOTOVOLTAICO

PRECIO UNITARIO

CANT ESTRATO 3 CANT ESTRATO 4 CANT ESTRATO 5 CANT ESTRATO 6

PANEL SOLAR 320W $ 548.571 7 $ 3.839.997 5 $ 2.742.855 10 $ 5.485.710 26 $ 14.262.846

BATERIA 340Ah $ 1.400.000 7 $ 9.800.000 5 $ 7.000.000 10 $ 14.000.000 26 $ 36.400.000

REGULADOR DE CARGA 60 [A] $ 1.880.681 1 $ 1.880.681 1 $ 1.880.681 2 $ 3.761.362

REGULADOR DE CARGA 100 [A] $ 2.936.617 3 $ 8.809.851

INVERSOR 2000W $ 1.002.437 1 $ 1.002.437

INVERSOR 3000W $ 1.580.632 1 $ 1.580.632

INVERSOR 4000W $ 1.617.948 1 $ 1.617.948

INVERSOR 10000W $ 7.054.092 1 $ 7.054.092

ACCESORIOS $ 2.000.000 1 $ 2.000.000 1 $ 2.000.000 2 $ 4.000.000 4 $ 8.000.000

MANO DE OBRA TECNICO $ 1.225.000 2 $ 2.450.000 2 $ 2.450.000 3 $ 3.675.000 4 $ 4.900.000

MANO DE OBRA INGENIERO $ 2.521.000 1 $ 2.521.000 1 $ 2.521.000 1 $ 2.521.000 1 $ 2.521.000

TOTAL $ 23.494.115 $ 20.175.168 $ 35.061.020 $ 81.947.789 Tabla 16. Costo de implementación de un sistema solar fotovoltaico con baterías en las viviendas citadas [Autoría propia].

Para obtener los costos de los equipos se solicitó cotización a diferentes proveedores del mercado, ver anexos del 9 al 12. Para la mano de obra se hizo uso de la tabla de salarios mínimos de acuerdo a la formación y años de experiencia [32] y en cuanto al mantenimiento se contempla una revisión cada 5 años la cual es realizada por un técnico [33].

COSTO MANTENIMIENTO PRECIO

UNITARIO DIAS ESTRATO 3 DIAS ESTRATO 4 CANT ESTRATO 5 CANT ESTRATO 6

MANO DE OBRA TECNICO $ 1.225.000 1 $ 1.225.000 1 $ 1.225.000 1 $ 1.225.000 1 $ 1.225.000

TOTAL $ 1.225.000 $ 1.225.000 $ 1.225.000 $ 1.225.000

Tabla 17. Costo de mantenimiento de un sistema solar fotovoltaico acorde a las viviendas citadas [Autoría propia].

Página 43 de 74

Como segundo paso se realiza una proyección del costo del kW dentro de los próximos 25 años, para ello se toma como base los costos desde el año 2015 hasta octubre del 2018 y así poder obtener una tasa de crecimiento usando la ecuación No.10.

AÑO 2015 [$/kWh]

MES ESTRATO 3 Y 4 ESTRATO 5 Y 6

ENE $ 379,5659 $ 455,4791

FEB $ 379,7696 $ 455,7235

MAR $ 387,4619 $ 464,9543

ABR $ 400,1012 $ 480,1214

MAY $ 387,1432 $ 464,5718

JUN $ 393,8237 $ 472,5884

JUL $ 387,0082 $ 464,4098

AGO $ 393,9654 $ 472,7585

SEP $ 402,8211 $ 483,3853

OCT $ 409,8044 $ 491,7653

NOV $ 423,5318 $ 508,2382

DIC $ 426,8038 $ 512,1646

PROMEDIO $ 397,6500 $ 477,1800

Tabla 18. Costo promedio del kWh del año 2015 para estratos 3 al 6 [31]

AÑO 2016 [$/kWh]


ENE $ 436,0578 $ 523,2694

FEB $ 446,7440 $ 536,0928

MAR $ 466,5346 $ 559,8415

ABR $ 447,3864 $ 536,8637

MAY $ 437,0180 $ 524,4216

JUN $ 429,8489 $ 515,8187

JUL $ 438,9589 $ 526,7507

AGO $ 445,3807 $ 534,4568

SEP $ 444,4514 $ 533,3417

OCT $ 432,9877 $ 519,5852

NOV $ 441,9817 $ 530,3780

DIC $ 454,2195 $ 545,0634

PROMEDIO $ 443,4641 $ 532,1570

Tabla 19. Costo promedio del kWh del año 2016 para estratos 3 al 6 [31]

Página 44 de 74

AÑO 2017 [$/kWh]


ENE $ 440,8405 $ 529,0086

FEB $ 447,5777 $ 537,0932

MAR $ 453,7206 $ 544,4647

ABR $ 445,0441 $ 534,0529

MAY $ 450,4996 $ 540,5983

JUN $ 432,8268 $ 519,3922

JUL $ 437,9027 $ 525,4832

AGO $ 449,2695 $ 539,1234

SEP $ 454,0774 $ 544,8929

OCT $ 459,8524 $ 551,8229

NOV $ 454,8992 $ 545,8790

DIC $ 452,4375 $ 542,9250

PROMEDIO $ 448,2457 $ 537,8947

Tabla 20. Costo promedio del kWh del año 2017 para estratos 3 al 6 [31].

AÑO 2018 [$/kWh]


ENE $ 447,2392 $ 536,6870

FEB $ 476,2715 $ 571,5258

MAR $ 498,3759 $ 598,0511

ABR $ 494,0152 $ 592,8182

MAY $ 479,3389 $ 575,2067

JUN $ 494,1228 $ 592,9474

JUL $ 503,3308 $ 603,9970

AGO $ 508,1681 $ 609,8017

SEP $ 513,0375 $ 615,6450

OCT $ 510,3286 $ 612,3943

PROMEDIO $ 410,3524 $ 492,4229

Tabla 21. Costo promedio del kWh del año 2018 para estratos 3 al 6 [31].

Con la ecuación del valor futuro se despeja la tasa de interés simple:

𝑽𝒇 = 𝑽𝒑(𝟏 + 𝒊 ∗ 𝒏) Ecuación 10. Valor futuro con interés simple [34]

𝐢 = 𝐕𝐟𝐕𝐩 − 𝟏𝐧

Ecuación 11. Despeje interés simple [34]

Página 45 de 74

Dónde:

Vf: valor futuro que en el caso corresponde al costo del kWh en el mes de octubre del 2018. Vp: valor presente que en el caso corresponde al costo del kWh en el mes de enero del 2015 n: Número de años desde el mes de enero del 2015 hasta octubre del 2018, es decir 3.83

años.

Reemplazando dichos valores en la ecuación 11 tenemos que la tasa de crecimiento del costo del kWh es de 8.99%. Con este porcentaje se estima un valor futuro a partir del año 2018 empleando la ecuación 10, donde el valor presente será el valor promedio de ese año.

PROYECCION COSTO DEL kWh DENTRO DE LOS PROXIMOS 25 AÑOS

Año ESTRATO 3 Y 4 ESTRATO 5 Y 6

2019 $ 447,26 $ 536,72

2020 $ 484,17 $ 581,01

2021 $ 521,08 $ 625,30

2022 $ 558,00 $ 669,59

2023 $ 594,91 $ 713,89

2024 $ 631,82 $ 758,18

2025 $ 668,73 $ 802,47

2026 $ 705,64 $ 846,77

2027 $ 742,55 $ 891,06

2028 $ 779,46 $ 935,35

2029 $ 816,37 $ 979,65

2030 $ 853,28 $ 1.023,94

2031 $ 890,19 $ 1.068,23

2032 $ 927,10 $ 1.112,52

2033 $ 964,01 $ 1.156,82

2034 $ 1.000,92 $ 1.201,11

2035 $ 1.037,84 $ 1.245,40

2036 $ 1.074,75 $ 1.289,70

2037 $ 1.111,66 $ 1.333,99

2038 $ 1.148,57 $ 1.378,28

2038 $ 1.185,48 $ 1.422,57

2039 $ 1.222,39 $ 1.466,87

2040 $ 1.259,30 $ 1.511,16

2041 $ 1.296,21 $ 1.555,45

2042 $ 1.333,12 $ 1.599,75

Tabla 22. Proyección del costo kWh dentro de los próximos 25 años [Autoría propia].

Página 46 de 74

Para conocer el retorno de inversión y si el proyecto es viable se realiza una tabla de amortización basada en la tasa de crecimiento del costo de kWh calculada anteriormente y adicional de una tasa de descuento la cual está ligada a una decreción de los costos en los sistemas fotovoltaicos debido a que las tecnologías utilizadas son cada vez más eficientes y son capaces de generar energía incluso en condiciones con baja irradiación solar [35]. Con base en los datos de la siguiente tabla se calcula la tasa de descuento usando la ecuación 11:

PPROYECCION DE DISMINUCION COSTOS

SISTEMAS SFV

AÑO USD/W

2010 4,90

2011 3,98

2012 2,97

2013 2,75

2014 2,62

2015 2,40

2016 2,23

2017 2,14

2018 2,06

2019 1,97

2020 1,92

Tabla 23. Proyección de disminución de costos de sistemas SFV [35].

Para el cálculo matemático se contemplan los últimos cuatro periodos debido a que los cambios no son tan significativos y se acerca más a un comportamiento lineal. 𝐢 = 𝟏. 𝟗𝟐𝟐. 𝟏𝟒 − 𝟏𝟒 ∗ 𝟏𝟎𝟎% = −𝟐. 𝟓𝟕%

Como último paso se procede a realizar la tabla de amortización teniendo en cuenta los datos obtenidos anteriormente [36]. Este proceso se realiza para cada uno de los estratos considerando que el sistema SFV alimentara el 100% de la carga.

Página 47 de 74

AMORTIZACION VIVIENDA UNIFAMILIAR ESTRATO 3

AÑO AHORRO INVERSION FLUJO DE CAJA DEUDA

2018 -$ 23.494.115 -$ 23.494.115

2019 $ 1.706.756,22 $ 1.706.756,22 -$ 21.787.358,78

2020 $ 1.847.607,78 $ 1.847.607,78 -$ 19.939.751,00

2021 $ 1.988.459,34 $ 1.988.459,34 -$ 17.951.291,66

2022 $ 2.129.310,90 $ 2.129.310,90 -$ 15.821.980,76

2023 $ 2.270.162,46 $ 1.225.000,00 $ 1.045.162,46 -$ 14.776.818,31

2024 $ 2.411.014,01 $ 2.411.014,01 -$ 12.365.804,29

2025 $ 2.551.865,57 $ 2.551.865,57 -$ 9.813.938,72

2026 $ 2.692.717,13 $ 2.692.717,13 -$ 7.121.221,59

2027 $ 2.833.568,69 $ 2.833.568,69 -$ 4.287.652,90

2028 $ 2.974.420,25 $ 3.100.847,65 -$ 126.427,40 -$ 4.414.080,30

2029 $ 3.115.271,81 $ 3.115.271,81 -$ 1.298.808,49

2030 $ 3.256.123,37 $ 9.769.776,80 -$ 6.513.653,43 -$ 7.812.461,93

2031 $ 3.396.974,92 $ 3.396.974,92 -$ 4.415.487,00

2032 $ 3.537.826,48 $ 3.537.826,48 -$ 877.660,52

2033 $ 3.678.678,04 $ 1.225.000,00 $ 2.453.678,04 $ 1.576.017,52

2034 $ 3.819.529,60 $ 3.819.529,60 $ 5.395.547,12

2035 $ 3.960.381,16 $ 3.960.381,16 $ 9.355.928,28

2036 $ 4.101.232,72 $ 4.101.232,72 $ 13.457.160,99

2037 $ 4.242.084,28 $ 4.242.084,28 $ 17.699.245,27

2038 $ 4.382.935,83 $ 4.098.132,12 $ 284.803,71 $ 17.984.048,98

2039 $ 4.523.787,39 $ 4.523.787,39 $ 22.507.836,37

2040 $ 4.664.638,95 $ 4.664.638,95 $ 27.172.475,32

2041 $ 4.805.490,51 $ 4.805.490,51 $ 31.977.965,83

2042 $ 4.946.342,07 $ 9.739.553,60 -$ 4.793.211,53 $ 27.184.754,30

2043 $ 5.087.193,63 $ 5.087.193,63 $ 32.271.947,92

VNA $ 39.422.979,01

VNP $ 15.928.864,01

TIR 7%

Tabla 24. Retorno de inversión vivienda unifamiliar estrato 3 [Autoría propia].

Página 48 de 74



2018 -$ 20.175.168 -$ 20.175.168

2019 $ 1.325.688,01 $ 1.325.688,01 -$ 18.849.479,99

2020 $ 1.435.091,58 $ 1.435.091,58 -$ 17.414.388,41

2021 $ 1.544.495,15 $ 1.544.495,15 -$ 15.869.893,27

2022 $ 1.653.898,72 $ 1.653.898,72 -$ 14.215.994,55

2023 $ 1.763.302,28 $ 1.225.000,00 $ 538.302,28 -$ 13.677.692,27

2024 $ 1.872.705,85 $ 1.872.705,85 -$ 11.804.986,41

2025 $ 1.982.109,42 $ 1.982.109,42 -$ 9.822.876,99

2026 $ 2.091.512,99 $ 2.091.512,99 -$ 7.731.364,00

2027 $ 2.200.916,56 $ 2.200.916,56 -$ 5.530.447,44

2028 $ 2.310.320,13 $ 3.100.847,65 -$ 790.527,52 -$ 6.320.974,96

2029 $ 2.419.723,70 $ 2.419.723,70 -$ 3.901.251,26

2030 $ 2.529.127,27 $ 6.978.412,00 -$ 4.449.284,73 -$ 8.350.535,99

2031 $ 2.638.530,84 $ 2.638.530,84 -$ 5.712.005,15

2032 $ 2.747.934,41 $ 2.747.934,41 -$ 2.964.070,75

2033 $ 2.857.337,98 $ 1.225.000,00 $ 1.632.337,98 -$ 1.331.732,77

2034 $ 2.966.741,54 $ 2.966.741,54 $ 1.635.008,77

2035 $ 3.076.145,11 $ 3.076.145,11 $ 4.711.153,89

2036 $ 3.185.548,68 $ 3.185.548,68 $ 7.896.702,57

2037 $ 3.294.952,25 $ 3.294.952,25 $ 11.191.654,82

2038 $ 3.404.355,82 $ 4.673.355,20 -$ 1.268.999,38 $ 9.922.655,44

2039 $ 3.513.759,39 $ 3.513.759,39 $ 13.436.414,83

2040 $ 3.623.162,96 $ 3.623.162,96 $ 17.059.577,79

2041 $ 3.732.566,53 $ 3.732.566,53 $ 20.792.144,31

2042 $ 3.841.970,10 $ 6.956.824,00 -$ 3.114.853,90 $ 17.677.290,41

2043 $ 3.951.373,67 $ 3.951.373,67 $ 21.628.664,08

VNA $ 29.539.582,35

VNP $ 9.364.414,35

TIR 6%


Página 49 de 74



2018 -$ 35.061.020 -$ 35.061.020

2019 $ 2.099.632,18 $ 2.099.632,18 -$ 32.961.387,82

2020 $ 2.272.906,17 $ 2.272.906,17 -$ 30.688.481,64

2021 $ 2.446.180,17 $ 2.446.180,17 -$ 28.242.301,48

2022 $ 2.619.454,16 $ 2.619.454,16 -$ 25.622.847,32

2023 $ 2.792.728,15 $ 1.225.000,00 $ 1.567.728,15 -$ 24.055.119,16

2024 $ 2.966.002,15 $ 2.966.002,15 -$ 21.089.117,02

2025 $ 3.139.276,14 $ 3.139.276,14 -$ 17.949.840,88

2026 $ 3.312.550,13 $ 3.312.550,13 -$ 14.637.290,75

2027 $ 3.485.824,12 $ 3.485.824,12 -$ 11.151.466,62

2028 $ 3.659.098,12 $ 4.976.695,30 -$ 1.317.597,18 -$ 12.469.063,81

2029 $ 3.832.372,11 $ 3.832.372,11 -$ 8.636.691,70

2030 $ 4.005.646,10 $ 13.956.824,00 -$ 9.951.177,90 -$ 18.587.869,59

2031 $ 4.178.920,10 $ 4.178.920,10 -$ 14.408.949,50

2032 $ 4.352.194,09 $ 4.352.194,09 -$ 10.056.755,41

2033 $ 4.525.468,08 $ 1.225.000,00 $ 3.300.468,08 -$ 6.756.287,33

2034 $ 4.698.742,07 $ 4.698.742,07 -$ 2.057.545,26

2035 $ 4.872.016,07 $ 4.872.016,07 $ 2.814.470,81

2036 $ 5.045.290,06 $ 5.045.290,06 $ 7.859.760,87

2037 $ 5.218.564,05 $ 5.218.564,05 $ 13.078.324,92

2038 $ 5.391.838,04 $ 6.586.327,05 -$ 1.194.489,00 $ 11.883.835,92

2039 $ 5.565.112,04 $ 5.565.112,04 $ 17.448.947,95

2040 $ 5.738.386,03 $ 5.738.386,03 $ 23.187.333,98

2041 $ 5.911.660,02 $ 5.911.660,02 $ 29.098.994,01

2042 $ 6.084.934,02 $ 13.913.648,00 -$ 7.828.713,98 $ 21.270.280,02

2043 $ 6.258.208,01 $ 6.258.208,01 $ 27.528.488,03

VNA $ 44.626.924,46

VNP $ 9.565.904,46

TIR 5%


Página 50 de 74



2018 -$ 81.947.789 -$ 81.947.789

2019 $ 2.099.632,18 $ 2.099.632,18 -$ 79.848.156,82

2020 $ 2.272.906,17 $ 2.272.906,17 -$ 77.575.250,64

2021 $ 2.446.180,17 $ 2.446.180,17 -$ 75.129.070,48

2022 $ 2.619.454,16 $ 2.619.454,16 -$ 72.509.616,32

2023 $ 2.792.728,15 $ 1.225.000,00 $ 1.567.728,15 -$ 70.941.888,16

2024 $ 2.966.002,15 $ 2.966.002,15 -$ 67.975.886,02

2025 $ 3.139.276,14 $ 3.139.276,14 -$ 64.836.609,88

2026 $ 3.312.550,13 $ 3.312.550,13 -$ 61.524.059,75

2027 $ 3.485.824,12 $ 3.485.824,12 -$ 58.038.235,62

2028 $ 3.659.098,12 $ 10.012.209,68 -$ 6.353.111,57 -$ 64.391.347,19

2029 $ 3.832.372,11 $ 3.832.372,11 -$ 60.558.975,08

2030 $ 4.005.646,10 $ 36.287.742,40 -$ 32.282.096,30 -$ 92.841.071,38

2031 $ 4.178.920,10 $ 4.178.920,10 -$ 88.662.151,28

2032 $ 4.352.194,09 $ 4.352.194,09 -$ 84.309.957,19

2033 $ 4.525.468,08 $ 1.225.000,00 $ 3.300.468,08 -$ 81.009.489,11

2034 $ 4.698.742,07 $ 4.698.742,07 -$ 76.310.747,04

2035 $ 4.872.016,07 $ 4.872.016,07 -$ 71.438.730,97

2036 $ 5.045.290,06 $ 5.045.290,06 -$ 66.393.440,92

2037 $ 5.218.564,05 $ 5.218.564,05 -$ 61.174.876,86

2038 $ 5.391.838,04 $ 17.030.043,65 -$ 11.638.205,61 -$ 72.813.082,47

2039 $ 5.565.112,04 $ 5.565.112,04 -$ 67.247.970,43

2040 $ 5.738.386,03 $ 5.738.386,03 -$ 61.509.584,40

2041 $ 5.911.660,02 $ 5.911.660,02 -$ 55.597.924,38

2042 $ 6.084.934,02 $ 36.175.484,80 -$ 30.090.550,78 -$ 85.688.475,16

2043 $ 6.258.208,01 $ 6.258.208,01 -$ 79.430.267,16

VNA $ 5.856.072,17

VNP ($ 76.091.716,83)

TIR N/A


De acuerdo a las tablas anteriores para la vivienda de estrato 3 su retorno de inversión se ve reflejado a los 17 años, en estrato 4 a los 19 años, estrato 5 a los 20 años y en estrato 6 no se logró calcular un retorno de inversión. De acuerdo a los datos obtenidos entre mayor sea la carga instalada en el sistema solar fotovoltaico su costo será mayor y por tanto puede llegar a no ser un proyecto económicamente viable, esto se debe a que cada vez que los equipos lleguen al tope de su vida útil se deben reemplazar, es decir que se convierte en una inversión, lo mismo sucede cuando se realizan mantenimientos. Por tanto se puede llegar a decir que para estos casos se tienen dos posibles alternativas, la primera implementar un sistema sin baterías y cambiarlo por un módulo de transferencia el cual entraría a funcionar en los

Página 51 de 74

momentos de ausencia de sol y la segunda que el sistema fotovoltaico alimente solo las cargas esenciales + baterías. En las siguientes tablas están los cálculos para las dos alternativas:



2018 -$ 45.547.789 -$ 45.547.789

2019 $ 2.099.632,18 $ 2.099.632,18 -$ 43.448.156,82

2020 $ 2.272.906,17 $ 2.272.906,17 -$ 41.175.250,64

2021 $ 2.446.180,17 $ 2.446.180,17 -$ 38.729.070,48

2022 $ 2.619.454,16 $ 2.619.454,16 -$ 36.109.616,32

2023 $ 2.792.728,15 $ 1.225.000,00 $ 1.567.728,15 -$ 34.541.888,16

2024 $ 2.966.002,15 $ 2.966.002,15 -$ 31.575.886,02

2025 $ 3.139.276,14 $ 3.139.276,14 -$ 28.436.609,88

2026 $ 3.312.550,13 $ 3.312.550,13 -$ 25.124.059,75

2027 $ 3.485.824,12 $ 3.485.824,12 -$ 21.638.235,62

2028 $ 3.659.098,12 $ 10.012.209,68 -$ 6.353.111,57 -$ 27.991.347,19

2029 $ 3.832.372,11 $ 3.832.372,11 -$ 24.158.975,08

2030 $ 4.005.646,10 $ 0,00 $ 4.005.646,10 -$ 20.153.328,98

2031 $ 4.178.920,10 $ 4.178.920,10 -$ 15.974.408,88

2032 $ 4.352.194,09 $ 4.352.194,09 -$ 11.622.214,79

2033 $ 4.525.468,08 $ 1.225.000,00 $ 3.300.468,08 -$ 8.321.746,71

2034 $ 4.698.742,07 $ 4.698.742,07 -$ 3.623.004,64

2035 $ 4.872.016,07 $ 4.872.016,07 $ 1.249.011,43

2036 $ 5.045.290,06 $ 5.045.290,06 $ 6.294.301,48

2037 $ 5.218.564,05 $ 5.218.564,05 $ 11.512.865,54

2038 $ 5.391.838,04 $ 17.030.043,65 -$ 11.638.205,61 -$ 125.340,07

2039 $ 5.565.112,04 $ 5.565.112,04 $ 5.439.771,97

2040 $ 5.738.386,03 $ 5.738.386,03 $ 11.178.158,00

2041 $ 5.911.660,02 $ 5.911.660,02 $ 17.089.818,02

2042 $ 6.084.934,02 $ 0,00 $ 6.084.934,02 $ 23.174.752,04

2043 $ 6.258.208,01 $ 6.258.208,01 $ 29.432.960,04

VNA $ 52.293.396,80

VNP $ 6.745.607,80

TIR 4%

Tabla 28. Retorno de inversión vivienda unifamiliar estrato 6 sistema sin baterías [Autoría propia].

Página 52 de 74

Se realiza un nuevo dimensionamiento tomando la tercera parte del consumo total por día y se realiza un nuevo presupuesto:

COSTO INSTALACION SISTEMA SOLAR FOTOVOLTAICO

PRECIO UNITARIO

CANT ESTRATO 6 (Tercera

parte del consumo diario)

PANEL SOLAR 320W $ 548.571 9 $ 4.937.139

BATERIA 340Ah $ 1.400.000 9 $ 12.600.000

REGULADOR DE CARGA 100 [A] $ 2.936.617 1 $ 2.936.617

INVERSOR 3000W $ 1.580.632 1 $ 1.580.632

ACCESORIOS $ 2.000.000 2 $ 4.000.000

MANO DE OBRA TECNICO $ 1.225.000 2 $ 2.450.000

MANO DE OBRA INGENIERO $ 2.521.000 1 $ 2.521.000

TOTAL $ 31.025.388

Tabla 29. Presupuesto de instalación para vivienda unifamiliar estrato 6 para alimentar la tercera

parte del consumo diario [Autoría propia].



2018 -$ 31.025.388 -$ 31.025.388

2019 $ 2.099.632,18 $ 2.099.632,18 -$ 28.925.755,82

2020 $ 2.272.906,17 $ 2.272.906,17 -$ 26.652.849,64

2021 $ 2.446.180,17 $ 2.446.180,17 -$ 24.206.669,48

2022 $ 2.619.454,16 $ 2.619.454,16 -$ 21.587.215,32

2023 $ 2.792.728,15 $ 1.225.000,00 $ 1.567.728,15 -$ 20.019.487,16

2024 $ 2.966.002,15 $ 2.966.002,15 -$ 17.053.485,02

2025 $ 3.139.276,14 $ 3.139.276,14 -$ 13.914.208,88

2026 $ 3.312.550,13 $ 3.312.550,13 -$ 10.601.658,75

2027 $ 3.485.824,12 $ 3.485.824,12 -$ 7.115.834,62

2028 $ 3.659.098,12 $ 4.154.069,89 -$ 494.971,78 -$ 7.610.806,40

2029 $ 3.832.372,11 $ 3.832.372,11 -$ 3.778.434,29

2030 $ 4.005.646,10 $ 12.561.141,60 -$ 8.555.495,50 -$ 12.333.929,79

2031 $ 4.178.920,10 $ 4.178.920,10 -$ 8.155.009,69

2032 $ 4.352.194,09 $ 4.352.194,09 -$ 3.802.815,61

2033 $ 4.525.468,08 $ 1.225.000,00 $ 3.300.468,08 -$ 502.347,53

2034 $ 4.698.742,07 $ 4.698.742,07 $ 4.196.394,55

2035 $ 4.872.016,07 $ 4.872.016,07 $ 9.068.410,61

2036 $ 5.045.290,06 $ 5.045.290,06 $ 14.113.700,67

2037 $ 5.218.564,05 $ 5.218.564,05 $ 19.332.264,72

2038 $ 5.391.838,04 $ 5.726.577,45 -$ 334.739,40 $ 18.997.525,32

2039 $ 5.565.112,04 $ 5.565.112,04 $ 24.562.637,36

2040 $ 5.738.386,03 $ 5.738.386,03 $ 30.301.023,39

Página 53 de 74

2041 $ 5.911.660,02 $ 5.911.660,02 $ 36.212.683,41

2042 $ 6.084.934,02 $ 12.522.283,20 -$ 6.437.349,18 $ 29.775.334,23

2043 $ 6.258.208,01 $ 6.258.208,01 $ 36.033.542,24

VNA $ 47.568.801,75

VNP $ 16.543.413,75

TIR 6%

Tabla 30. Retorno de inversión vivienda unifamiliar estrato 6 para alimentar la tercera parte del

consumo diario [Autoría propia].

Evidentemente ambos casos arrojan que el proyecto es viable, sin embargo en la alternativa sin baterías el retorno de inversión se logra cuando ya falta poco para que los paneles lleguen al final de su vida útil, por tanto se recomienda priorizar las cargas, además no es solo tema de costos sino de espacio.

6 DESARROLLO PAGINA WEB Por medio de la plataforma WIX se realizó la interfaz de nuestra página web compuesta por un panel de inicio, contenido, descargas, casos de exito y de contactos. En la siguiente ilustración se observa un preview del inicio del sitio Web:

Ilustración 9. Interfaz inicio página web [Auditoria propia]

Página 54 de 74

En la interfaz contenido se encuentra cada uno de los capítulos que contiene la página web.

Ilustración 10. Interfaz contenido página web [Auditoria propia]

El capítulo 1 contiene conceptos básicos de un sistema solar fotovoltaico, los capítulos 2, 3, 4 y 5 están enfocados al dimensionamiento de los equipos y al retorno de inversión, allí se encuentran unas hojas de cálculo para hallar estos datos. Y en el último capítulo se encuentra el manual de instalación de sistemas solares fotovoltaicos para viviendas unifamiliares de estrato 3 al 6 de Bogotá.

Ilustración 11. Interfaz descargas página web [Auditoria propia]

En esta interfaz se encuentras las hojas de cálculo presentadas en los capítulos, la idea es que el usuario también pueda guardar estas herramientas en su equipo.

Página 55 de 74

Ilustración 12. Interfaz casos de éxito página web [Auditoria propia]

En este panel se plasma dos casos de éxito gracias a la retroalimentación obtenida por las empresas SOLUCIONES ELÉCTRICAS LB y ENERGIA VERDE REDES ELÉCTRICAS Y DE COMUNICACIONES S.A.S, quienes dan el visto bueno del trabajo realizado.

Ilustración 13. Interfaz contactos página WEB [Autoría propia].

En la ilustración 13 está el panel de contacto con el fin de que los usuarios que visiten nuestra página web y demás herramientas, quieran realizar alguna observación y/o comentario puedan hacerlo enviándonos un mensaje a los correos electrónicos que allí se encuentran.

Página 56 de 74

Ilustración 14. Hoja de presentación del manual [Autoría propia].

Por último el link de la página es: https://manualinstalacions.wixsite.com/sistemasfv

https://manualinstalacions.wixsite.com/sistemasfv

Página 57 de 74

CONCLUSIONES

El proceso de búsqueda de las normas fue algo complejo ya que el acceso a ellas es bastante restringido; sin embargo con la ayuda de la Universidad de los Andes se logró acceder a las normas técnicas colombianas y en cuanto a las internacionales, fue un proceso más largo pero al final se obtuvo la información a través de la página AENOR mediante un usuario. En cuanto al proceso de depurar esta información fue un poco más sencillo ya que las NTC y UNE están basadas en la IEC, no se encuentran diferencias significativas por tanto es viable aplicarlas en el sistema de Bogotá.

Se evidencia que el estrato de una vivienda puede llegar a predecir si su consumo de energía

es considerable, por supuesto va ligado al número de electrodomésticos y tiempo de uso de los mismos. Por ejemplo en el caso de la vivienda de estrato 6 se puede llegar a afirmar que han de presentar un alto consumo de energía eléctrica y esto se puede corroborar si nos remitimos al consumo promedio de dicha vivienda (ver tabla 9). Al revisar estos datos se puede estimar la robustez del sistema solar, por ende se puede ir pensando en establecer cargas principales para que sean alimentadas por el sistema fotovoltaico y/o revisar si el espacio será apto para optar por un sistema con baterías o no.

Los sistemas solares fotovoltaicos tienen un retorno de inversión bastante lento debido a la vida útil de los equipos, es por ello que se sugiere la opción de un sistema sin baterías y/o que contenga un módulo de transferencia. Esto sucedió para el caso de una vivienda unifamiliar estrato 6 (ver tabla 27), donde al aplicar una proyección a 25 años no era posible recuperar la inversión en este tiempo y por tanto, se planteó la opción de reducir y establecer las cargas principales de la vivienda y adicional, no hacer uso de las baterías con lo cual no solo se reducen costos sino también el espacio de instalación, logrando así recuperar la inversión inicial a un término no mayor de 25 años (ver tabla 28).

El manual está enfocado para usarlo en la ciudad de Bogotá, sin embargo este se puede llegar a utilizar en zonas aledañas a la capital, siempre y cuando sus datos de radiación solar, longitud y latitud sean similares. Como ejemplo se presenta en este documento el municipio de Mosquera donde el valor de radiación es similar a Bogotá (ver tabla 2).

Este manual aparte de cumplir su objetivo que es la instalación de sistemas solares en viviendas unifamiliares, también abre una puerta a la posibilidad de convertirse en una herramienta base para llegar a implementarse en el sector industrial, realizando los correspondientes ajustes de acuerdo a las necesidades del ámbito a desarrollar.

La plataforma para realizar la página web es bastante amigable lo cual ayudo a que el trabajo fuera más sencillo, se realizó una interfaz ligera con el fin de que sea practica para el usuario pero sin dejar a un lado las herramientas claves que se necesitan para realizar los cálculos básicos a necesitar.

Página 58 de 74

BIBLIOGRAFÍA

[1]. Ministerio de Minas y Energía. (Marzo 2018). Decreto 0570. Obtenido de http://es.presidencia.gov.co/normativa/normativa/DECRETO%200570%20DEL%2023%20DE%20MARZO%20DE%202018.pdf [2]. Ministerio de Minas y Energía. (Febrero 2018). Resolución de la CREG 030. Obtenido de http://apolo.creg.gov.co/Publicac.nsf/1c09d18d2d5ffb5b05256eee00709c02/83b41035c2c4474f05258243005a1191/$FILE/Creg030-2018.pdf [3]. International Electrotechnical Commission. (2018). TC 82 Solar photovoltaic energy. Obtenido de http://www.iec.ch/dyn/www/f?p=103:22:0::::FSP_ORG_ID:1276 [4]. Energías Renovables - Energía Solar (2008). Energia solar fotovoltaica. Obtenido de https://www.energia.gov.ar/contenidos/archivos/publicaciones/libro_energia_solar.pdf [5]. Revista de urbanismo N°12, (Junio 2005). Sistemas fotovoltaicos en Arquitectura y Urbanismo. Obtenido de https://web.uchile.cl/vignette/revistaurbanismo/CDA/urb_simple/0,1310,SCID%253D14982%2526ISID%253D530%2526IDG%253D2%2526ACT%253D0%2526PRT%253D14974,00.html [6]. Monsolar (Nd). Tipos de sistema solares fotovoltaicos. Obtenido de https://www.monsolar.com/blog/tipos-sistemas-solares-fotovoltaicos/ [7]. Energiza. (Nd). Paneles Fotovoltaicos: Concepto y tipos. Obtenido de http://www.energiza.org/solar-fotovoltaica/22-solar-fotovoltaica/627-paneles-fotovoltaicos-concepto-y-tipos [8]. Calefacción solar y energías renovables. (2018). Cómo elegir baterías para paneles solares.

Obtenido de http://calefaccion-solar.com/como-elegir-baterias-para-paneles-solares.html [9]. Energía solar. (Mayo 2015). Definición de regulador de carga. Obtenido de https://solar-energia.net/definiciones/regulador-de-carga.html [10]. Sistema fotovoltaico. (2010). Elementos de un sistema básico de energía fotovoltaica. Obtenido de http://antusol.webcindario.com/sistemafotovoltaico.html [11]. Diseños y modelos de planos. (2018). Tipos de viviendas unifamiliares. Obtenido de http://planosviviendas.com/arquitectura-2/cuales-son-los-tipos-de-viviendas-unifamiliares/ [12]. CODENSA, (Mayo 2010). Anexo 2. Tablas para dimensionamiento de redes de uso general de

baja tensión. Obtenido de https://www.codensa.com.co/document/cargas_maximas.pdf [13]. CODENSA, (Abril 2018). Simulador de consumo de cargas. Obtenido de https:// http://simulador.micodensa.com/ [14]. DANE, (Marzo 2016). Encuesta Nacional de Calidad de Vida – ECV 2015. Obtenido de

https://www.dane.gov.co/files/investigaciones/condiciones_vida/calidad_vida/Boletin_Tecnico_ECV_2015.pdf [15]. Revista credencial, (2015). ¿Cuántas personas conforman su hogar?. Obtenido de

http://www.revistacredencial.com/credencial/noticia/actualidad/como-es-la-nueva-familia-colombiana

http://es.presidencia.gov.co/normativa/normativa/DECRETO%200570%20DEL%2023%20DE%20MARZO%20DE%202018.pdf

http://es.presidencia.gov.co/normativa/normativa/DECRETO%200570%20DEL%2023%20DE%20MARZO%20DE%202018.pdf

http://apolo.creg.gov.co/Publicac.nsf/1c09d18d2d5ffb5b05256eee00709c02/83b41035c2c4474f05258243005a1191/$FILE/Creg030-2018.pdf

http://apolo.creg.gov.co/Publicac.nsf/1c09d18d2d5ffb5b05256eee00709c02/83b41035c2c4474f05258243005a1191/$FILE/Creg030-2018.pdf

http://www.iec.ch/dyn/www/f?p=103:22:0::::FSP_ORG_ID:1276

https://www.energia.gov.ar/contenidos/archivos/publicaciones/libro_energia_solar.pdf

https://web.uchile.cl/vignette/revistaurbanismo/CDA/urb_simple/0,1310,SCID%253D14982%2526ISID%253D530%2526IDG%253D2%2526ACT%253D0%2526PRT%253D14974,00.html

https://web.uchile.cl/vignette/revistaurbanismo/CDA/urb_simple/0,1310,SCID%253D14982%2526ISID%253D530%2526IDG%253D2%2526ACT%253D0%2526PRT%253D14974,00.html

https://www.monsolar.com/blog/tipos-sistemas-solares-fotovoltaicos/

http://www.energiza.org/solar-fotovoltaica/22-solar-fotovoltaica/627-paneles-fotovoltaicos-concepto-y-tipos

http://www.energiza.org/solar-fotovoltaica/22-solar-fotovoltaica/627-paneles-fotovoltaicos-concepto-y-tipos

http://calefaccion-solar.com/como-elegir-baterias-para-paneles-solares.html

https://solar-energia.net/definiciones/regulador-de-carga.html

https://solar-energia.net/definiciones/regulador-de-carga.html

http://antusol.webcindario.com/sistemafotovoltaico.html

http://planosviviendas.com/arquitectura-2/cuales-son-los-tipos-de-viviendas-unifamiliares/

https://www.codensa.com.co/document/cargas_maximas.pdf



https://www.dane.gov.co/files/investigaciones/condiciones_vida/calidad_vida/Boletin_Tecnico_ECV_2015.pdf

https://www.dane.gov.co/files/investigaciones/condiciones_vida/calidad_vida/Boletin_Tecnico_ECV_2015.pdf



Página 59 de 74

[16]. IDEAM, (Nd). Altos valores de radiación solar en Bogotá y gran parte de la región andina.

Obtenido de http://www.ideam.gov.co/web/sala-de-prensa/noticias/-/asset_publisher/96oXgZAhHrhJ/content/altos-valores-de-radiacion-solar-en-bogota-y-gran-parte-de-la-region-andina [17]. Nasa Power, (Nd). Datos de Radiación Solar por dia. Obtenido de https://power.larc.nasa.gov/data-access-viewer/ [18]. Universidad de los Andes, (Nd). Biblioteca virtual. Obtenido de https://biblioteca.uniandes.edu.co/index.php?option=com_ua_suscritas_egre&lang=es [19]. Asociación Española de Normalización, (Nd). Normas UNE-EN. Obtenido de https://www.aenor.com/normas-y-libros/buscador-de-normas [20]. SINUPOT, (Nd). Certificado de estratificación socioeconómica. Obtenido de http://sinupotp.sdp.gov.co/sinupot/index.jsf [21]. ENEL - CODENSA (Nd). Simulador de consumo. Obtenido de http://simulador.micodensa.com/ [22]. Consejería de Industria, Comercio y Nuevas Tecnologías (Nd). Instalaciones fotovoltaicas.

Obtenido de http://www.agenergia.org/wp-content/uploads/2018/05/1234263307_GuiaFotovoltaicaGobCan.pdf [23]. Video radiación solar (Abril 2017). Curva de radiación solar vs hora del día. Obtenido de https://www.youtube.com/watch?v=TD6NOUUyB1o [24]. Ambiente Soluciones Energía Solar Led (Nd). Paneles solares. Obtenido de https://www.ambientesoluciones.com/sitio/productos_indice.php?c=338 [25]. Amvar World (Nd). Paneles Solares. Obtenido de https://www.amvarworld.com/es/paneles-solares/1219-panel-solar-315w-24v-canadian-solar.html [26]. Suncolombia (Nd). Controladores de carga. Obtenido de http://www.suncolombia.com/categoria-de-producto/controlador-carga-solar/ [27]. Energía Solar (2018). Reguladores de carga. Obtenido de http://daprose.net/energia/?p=638 [28]. Damia Solar (Nd). Baterías de gel. Obtenido de https://www.damiasolar.com/actualidad/blog/articulos-sobre-la-energia-solar-y-sus-componentes/ventajas-baterias-de-gel_1 [29]. Greendipity (Nd). Sistema fotovoltaico. Obtenido de https://www.greendipity.co/cuanto-dura-un-sistema-fotovoltaico/ [30]. Academia (Diciembre 2014). Determinación de la vida útil de un Inversor para aplicaciones

fotovoltaicas. Obtenido de http://www.academia.edu/15695734/Determinaci%C3%B3n_de_la_vida_%C3%BAtil_de_un_Inversor_para_aplicaciones_fotovoltaicas_Estimation_of_Mean_time_between_failures_MTBF_of_a_power_inverter_for_Photovoltaic_Applications

http://www.ideam.gov.co/web/sala-de-prensa/noticias/-/asset_publisher/96oXgZAhHrhJ/content/altos-valores-de-radiacion-solar-en-bogota-y-gran-parte-de-la-region-andina



https://power.larc.nasa.gov/data-access-viewer/

https://biblioteca.uniandes.edu.co/index.php?option=com_ua_suscritas_egre&lang=es

https://www.aenor.com/normas-y-libros/buscador-de-normas

http://sinupotp.sdp.gov.co/sinupot/index.jsf

http://simulador.micodensa.com/

http://www.agenergia.org/wp-content/uploads/2018/05/1234263307_GuiaFotovoltaicaGobCan.pdf

http://www.agenergia.org/wp-content/uploads/2018/05/1234263307_GuiaFotovoltaicaGobCan.pdf

https://www.youtube.com/watch?v=TD6NOUUyB1o

https://www.ambientesoluciones.com/sitio/productos_indice.php?c=338

https://www.amvarworld.com/es/paneles-solares/1219-panel-solar-315w-24v-canadian-solar.html

https://www.amvarworld.com/es/paneles-solares/1219-panel-solar-315w-24v-canadian-solar.html

http://www.suncolombia.com/categoria-de-producto/controlador-carga-solar/

http://daprose.net/energia/?p=638

https://www.damiasolar.com/actualidad/blog/articulos-sobre-la-energia-solar-y-sus-componentes/ventajas-baterias-de-gel_1

https://www.damiasolar.com/actualidad/blog/articulos-sobre-la-energia-solar-y-sus-componentes/ventajas-baterias-de-gel_1

https://www.greendipity.co/cuanto-dura-un-sistema-fotovoltaico/

https://www.greendipity.co/cuanto-dura-un-sistema-fotovoltaico/

http://www.academia.edu/15695734/Determinaci%C3%B3n_de_la_vida_%C3%BAtil_de_un_Inversor_para_aplicaciones_fotovoltaicas_Estimation_of_Mean_time_between_failures_MTBF_of_a_power_inverter_for_Photovoltaic_Applications



Página 60 de 74

[31]. ENEL-CODENSA (Nd). Tarifas de Energía. Obtenido de https://www.codensa.com.co/hogar/tarifas

[32]. Enlace profesional (2018). Escala mínimos de remuneración. Obtenido de https://www.iush.edu.co/uploads/Escala_Minimos_Remuneracion2018.pdf?IUSH [33]. SunFields (2015). Instalaciones solares fotovoltaicas – Guía para mantenimiento. Obtenido de https://www.sfe-solar.com/noticias/articulos/instalaciones-fotovoltaicas-tipos-de-mantenimiento/ [34]. IngeFinanzas (2018). Valor futuro y valor presente con interés simple. Obtenido de http://www.ingefinanzas.com/valor-futuro-valor-presente-interes-simple/ [35]. El periódico de la energía (2014). Los costes de la fotovoltaica caen un 80% en los últimos

cinco años. Obtenido de https://elperiodicodelaenergia.com/los-costes-de-la-fotovoltaica-caen-un-80-en-los-ultimos-cinco-anos/ [36]. Universidad Militar (Nd). Análisis de inversión para la construcción del proyecto de vivienda

multifamiliar los urapanes en la ciudad de Bogotá D.C. Obtenido de https://repository.unimilitar.edu.co/bitstream/handle/10654/7045/GualterosVargasHectorJoaquin.pdf?sequence=2

https://www.codensa.com.co/hogar/tarifas

https://www.iush.edu.co/uploads/Escala_Minimos_Remuneracion2018.pdf?IUSH

https://www.sfe-solar.com/noticias/articulos/instalaciones-fotovoltaicas-tipos-de-mantenimiento/

http://www.ingefinanzas.com/valor-futuro-valor-presente-interes-simple/

https://elperiodicodelaenergia.com/los-costes-de-la-fotovoltaica-caen-un-80-en-los-ultimos-cinco-anos/

https://elperiodicodelaenergia.com/los-costes-de-la-fotovoltaica-caen-un-80-en-los-ultimos-cinco-anos/

https://repository.unimilitar.edu.co/bitstream/handle/10654/7045/GualterosVargasHectorJoaquin.pdf?sequence=2

https://repository.unimilitar.edu.co/bitstream/handle/10654/7045/GualterosVargasHectorJoaquin.pdf?sequence=2

Página 61 de 74

ANEXOS

Anexo 1. Consumo promedio de vivienda unifamiliar ubicada en San Cristóbal estrato 3.

Página 62 de 74

Anexo 2. Certificado de Estratificación vivienda unifamiliar ubicada en San Cristóbal [20].

Página 63 de 74

Anexo 3. Consumo promedio de vivienda unifamiliar ubicada en Barrios Unidos estrato 4.

Página 64 de 74

Anexo 4. Certificado de Estratificación vivienda unifamiliar ubicada en Barrios Unidos [20].

Página 65 de 74

Anexo 5. Consumo promedio de vivienda unifamiliar ubicada en Usaquén estrato 5

Página 66 de 74

Anexo 6. Certificado de Estratificación vivienda unifamiliar ubicada en Usaquén [20].

Página 67 de 74

Anexo 7. Consumo promedio de vivienda unifamiliar ubicada en Chapinero estrato 6

Página 68 de 74

Anexo 8. Certificado de Estratificación vivienda unifamiliar ubicada en Chapinero [20].

Página 69 de 74

Anexo 9. Cotización de Improinde S.A.S.

Página 70 de 74

Anexo 10. Cotización de Colpilas.

Página 71 de 74

Anexo 11. Cotización de Ambiente Soluciones S.A.S.

Página 72 de 74

Anexo 12.Cotización de Auto Solar.

Página 73 de 74

Anexo 13. Caso de éxito 1

Página 74 de 74

Anexo 14. Caso de éxito 2

ÁMBITO DE APLICACIÓN: MANUAL DE

INSTALACIÓN

REALIZÓ:

LUISA MARÍA NIETO ALEXANDER DAZA URREGO

APROBÓ: EVALUADOR 1 N° D M A

ENTRADA EN VIGOR 01 24 07 18

ÚLTIMA REVISIÓN

©2018

MANUAL PRÁCTICO DE CONDICIONES PARA INSTALACIONES DE SISTEMAS SOLARES FOTOVOLTAICOS PARA SUPLIR CARGAS DEMANDADAS DE ESTRATO 3 A 6 EN VIVIENDAS

UNIFAMILIARES DE BOGOTÁ

MANUAL DE INSTALACIÓN

DOCUMENTO GLOBAL DE ESPECIFICACIONES TÉCNICAS MANUAL DE INSTALACIÓN DE SISTEMAS FOTOVOLTAICOS

Documento de Referencia

Página 1 de 65

Versión 01

2018

CONTENIDO

1. OBJETO ...................................................................................................................................... 3

1.1 ¿CÓMO USAR ESTE MANUAL? ....................................................................................... 3

1.2 REFERENCIAS NORMATIVAS ......................................................................................... 4

1.3 DEFINICIONES ................................................................................................................ 19

1.4 SIMBOLOS DE AVISO ..................................................................................................... 22

2. COMPONENTES BÁSICOS DEL SISTEMA FOTOVOLTAICO UNIFAMILIAR....................... 23

2.1 COMPONENTES DEL SISTEMA ..................................................................................... 23

2.2 PANELES FOTOVOLTAICOS.......................................................................................... 24

2.3 BATERÍAS ........................................................................................................................ 25

2.4 REGULADORES DE CARGA Y/O CONTROLADORES ................................................. 26

2.5 INVERSORES (DC- AC) .................................................................................................. 26

2.6 DISPOSITIVOS DE PROTECCIÓN ................................................................................. 27

2.6.1 DISPOSITIVOS DE PROTECCIÓN CONTRA SOBRECORRIENTE ....................... 27

2.6.2 DPS ........................................................................................................................... 28

2.7 CABLEADO ...................................................................................................................... 29

2.8 CARGAS (DC – AC) ......................................................................................................... 29

3. CONFIGURACIONES DE SISTEMAS FOTOVOLTAICOS RESIDENCIALES........................ 30

3.1 SISTEMA AUTÓNOMO .................................................................................................... 30

3.2 SISTEMA CONECTADO A LA RED ................................................................................ 31

4. TOPOLOGÍAS DE CONEXIÓN ................................................................................................ 32

4.1 CONEXIÓN EN SERIE ..................................................................................................... 32

4.2 CONEXIÓN EN PARALELO............................................................................................. 32

4.3 CONEXIÓN EN SERIE - PARALELO .............................................................................. 33

5. HERRAMIENTAS PARA INSTALACIÓN.................................................................................. 34

6. EQUIPO DE PROTECCIÓN PERSONAL ................................................................................ 36

7. INSTALACIÓN MECÁNICA ...................................................................................................... 37

7.1 ESTRUCTURA DE SOPORTE Y PANELES ................................................................... 37

7.1.1 UBICACIÓN ............................................................................................................... 37

7.1.2 FIJACIÓN .................................................................................................................. 41

7.1.2.1 ESTRUCTURA DE SOPORTE Y ANCLAJE......................................................... 41

7.1.3 INSTALACIÓN ESTRUCTURAL DE UN SISTEMA FOTOVOLTAICO .................... 44

7.1.4 MONTAJE EN TECHO .............................................................................................. 48

7.1.4.1 MONTAJE EMPOTRADO EN TECHO ................................................................. 49

7.1.4.2 MONTAJE INCLINADO EN TECHO ..................................................................... 50

7.1.5 MONTAJE EN PISO .................................................................................................. 51

8. INSTALACIÓN ELÉCTRICA ..................................................................................................... 52

8.1 UBICACIÓN DE LOS COMPONENTES .......................................................................... 52

8.1.1 UBICACIÓN DE LOS COMPONENTE SEGÚN LOS FABRICANTES ..................... 52

8.1.2 UBICACIÓN PARA MEDIOS DE DESCONEXIÓN ................................................... 53

8.1.3 UBICACIÓN PARA CAJAS DE CONEXIÓN Y CABLEADO..................................... 54

8.2 CABLEADO ELÉCTRICO ................................................................................................. 54

9. RECOMENDACIONES Y MANTENIMIENTO .......................................................................... 56

10. EJEMPLO PRÁCTICO DE USO DEL MANUAL .................................................................. 61



Página 2 de 65

Versión 01

2018

TABLAS

Tabla 1. Marco normativo general nacional e internacional. ............................................................ 18

Tabla 2. Descripción de componentes de un sistema fotovoltaico ................................................... 23

Tabla 3. Configuración de un sistema autónomo de corriente continúa ........................................... 30

Tabla 4. Configuración de un sistema autónomo de corriente alterna ............................................. 30

Tabla 5. Herramientas para instalación ............................................................................................ 35

Tabla 6. Equipo de protección personal ............................................................................................ 36

Tabla 7. Descripción de componentes del sistema estructural ......................................................... 42

Tabla 8. Descripción de dimensiones y longitudes estructurales ..................................................... 43

Tabla 9. Ventajas y desventajas de una instalación montada en techo ........................................... 48

Tabla 10. Riesgos laborales durante una instalación fotovoltaica .................................................... 59

TABLA DE ILUSTRACIONES Figura 1. Conexión de paneles en serie ........................................................................................... 32

Figura 2. Conexión de paneles en paralelo ...................................................................................... 32

Figura 3. Conexión de paneles en serie - paralelo ........................................................................... 33

Figura 4. Puntos de fijación de los paneles fotovoltaicos. ................................................................ 38

Figura 5. Plano de trayectoria general .............................................................................................. 39

Figura 6. Plano de trayectoria - Bogotá (4° de latitud) ...................................................................... 39

Figura 7. Componentes estructurales del sistema ............................................................................ 42

Figura 8. Dimensiones y longitudes del sistema a nivel estructural ................................................. 43



Página 3 de 65

Versión 01

2018

1. OBJETO Este manual práctico establece las metodologías de instalación para la implementación de sistemas fotovoltaicos para viviendas unifamiliares de estrato 3 a 6 en la ciudad de Bogotá.

1.1 ¿CÓMO USAR ESTE MANUAL? Este manual está diseñado para brindar información a usuarios de energía eléctrica de viviendas unifamiliares de estrato 3 a 6 en la ciudad de Bogotá, frente a la instalación de sistemas fotovoltaicos. Estos sistemas aparte de reducir el impacto ambiental que genera la producción de energía eléctrica, ayuda a reducir en buena parte el valor de la factura mensual de electricidad y contribuir al desarrollo de viviendas sostenibles en la ciudad. Independientemente de la razón por la cual se desea aplicar el uso de esta energía renovable, este manual le brindará un concepto más claro de la viabilidad de adquisición de dicha tecnología para su unidad de vivienda. En este manual usted podrá encontrar:

Información sobre el funcionamiento de los sistemas fotovoltaicos. Presentación de los principales componentes de la energía solar y su

transformación. Dar consejos prácticos frente a la instalación de sistemas

fotovoltaicos en unidades de vivienda unifamiliares. Recomendaciones frente a la instalación de diversos componentes

mecánicos y eléctricos dentro de la instalación. Dimensionar adecuadamente el consumo y el alcance que puede

proyectarse al momento de implementar dicha energía renovable y su viabilidad técnica-económica.



Página 4 de 65

Versión 01

2018

1.2 REFERENCIAS NORMATIVAS En la siguiente lista se presentan las normas a cumplir para los aspectos generales de la correcta aplicación de este manual práctico, manteniendo la siguiente jerarquización:

Norma nacional sobre norma extranjera. Norma reciente sobre norma antigua. Versión original sobre traducción adoptada.

Todos los procedimientos de cálculo especializados deberán estar avalados por una agremiación profesional reconocida internacionalmente (p. ej. IEEE, IEC, ICONTEC, entre otros).

MARCO NORMATIVO GENERAL

PAÍS DE ORIGEN ENTIDAD

NORMALIZADORA NORMA

Código Nombre

INTERNACIONAL NATIONAL FIRE PROTECTION ASSOCIATION (NFPA)

NFPA 70 National Electrical Code (NEC)

NACIONAL REPUBLICA DE COLOMBIA

Ley 1715 del 2014

Integración de las energías renovables no convencionales al sistema energético nacional.

NACIONAL MINISTERIO DE MINAS Y ENERGÍA (COLOMBIA)

Res. 90708 - agosto 2013

Nuevo RETIE (*)

NACIONAL

INSTITUTO COLOMBIANO DE NORMAS TÉCNICAS “ICONTEC”

NTC 2050* Código Eléctrico Colombiano Sección 690

NACIONAL


NTC 2774:1990

Energía solar. Evaluación de materiales aislantes térmicos empleados en colectores solares.

NACIONAL


NTC 2959:1991

Energía fotovoltaica. Guía para caracterizar las baterías de almacenamiento para sistemas fotovoltaicos.

NACIONAL


NTC 3507:1993

Energía solar. Instalación de sistemas domésticos de agua caliente que funcionan con energía solar.

NACIONAL


NTC 4368:1997

Eficiencia energética. Sistemas de calentamiento de agua con energía solar y componentes.

NACIONAL


NTC 4405:1998

Eficiencia energética. Evaluación de la eficiencia de los sistemas solares fotovoltaicos y sus componentes.



Página 5 de 65

Versión 01

2018



NORMALIZADORA NORMA

Código Nombre

NACIONAL


NTC 5291:2004

Sistemas de calentamiento solar domestico de agua (transferencia de calor de un líquido a otro).

NACIONAL


GTC 108:2004

Energía solar. Especificaciones para sistemas de calentamiento de agua con energía solar, destinada al uso doméstico.

NACIONAL


GTC 114:2004

Guía de especificaciones de sistemas fotovoltaicos para suministro de energía rural dispersa en Colombia.

NACIONAL


NTC 2775:2005 Energía solar fotovoltaica. Terminología y definiciones.

NACIONAL


NTC 1736:2005 Energía solar. Definiciones y nomenclatura.

NACIONAL


NTC 2883:2006

Módulos fotovoltaicos (FV) de silicio cristalino para aplicación terrestre. Calificación del diseño y aprobación de tipo.

NACIONAL


NTC 5433:2006

Informaciones de las hojas de datos y de las placas de características para los módulos fotovoltaicos.

NACIONAL


NTC 5509:2007 Ensayo ultravioleta para módulos fotovoltaicos (FV).

NACIONAL


NTC 5549:2007

Sistemas fotovoltaicos (FV) terrestres. Generadores de potencia. Generalidades y guía.

NACIONAL


NTC 5627:2008

Componentes de acumulación, conversión y gestión de energía de sistemas fotovoltaicos. Calificación del diseño y ensayos ambientales.

NACIONAL


NTC 5678:2009 Campos fotovoltaicos (FV) de silicio cristalino medida en el sitio de características I-V



Página 6 de 65

Versión 01

2018



NORMALIZADORA NORMA

Código Nombre

NACIONAL


NTC 5287:2009

Baterías para sistemas solares fotovoltaicos. Requisitos generales y métodos de ensayo.

NACIONAL


NTC 5710:2009

Protección contra las sobretensiones de los sistemas fotovoltaicos (FV) productores de energía.

NACIONAL


NTC 5709:2009 Expresión analítica para los perfiles solares diarios.

NACIONAL


NTC 5759:2010

Sistemas fotovoltaicos. Acondicionadores de potencia. Procedimiento para la medida del rendimiento.

NACIONAL


NTC 5513:2010

Dispositivos fotovoltaicos. Parte 1: medida de la característica corriente-tensión de dispositivos fotovoltaicos.

NACIONAL


NTC 5464:2010

Módulos fotovoltaicos (FV) de lámina delgada para uso terrestre. Calificación del diseño y homologación.

NACIONAL


NTC 3322:2010 Energía solar. Sellos de caucho usados en colectores solares de placa plana.

NACIONAL


NTC 5818:2010

Dispositivos de control eléctrico automático para uso doméstico y análogo. Requisitos particulares para reguladores de energía.

NACIONAL


NTC 5679:2011

Procedimiento de corrección con la temperatura y la irradiancia de la característica I-V de dispositivos fotovoltaicos.

NACIONAL


NTC 5434-2:2011

Sistemas solares térmicos y componentes. Colectores solares. Parte 2: métodos de ensayo.

NACIONAL


NTC 5899-2:2011

Calificación de la seguridad de los módulos fotovoltaicos (FV). Parte 2: requisitos para ensayos.



Página 7 de 65

Versión 01

2018



NORMALIZADORA NORMA

Código Nombre

NACIONAL


NTC 5899-1:2011

Calificación de la seguridad de los módulos fotovoltaicos (FV). Parte 1: requisitos de construcción.

NACIONAL


NTC 5898:2011

Monitorización de sistemas fotovoltaicos. Guías para la medida, el intercambio de datos y el análisis.

NACIONAL


NTC 5932:2012 Conectores para sistemas fotovoltaicos. Ensayos y requisitos de seguridad.

NACIONAL


NTC 5931:2012

Células solares. Información de la documentación técnica y datos del producto para células solares de silicio cristalino.

NACIONAL


NTC 5930:2012 Cajas de conexiones para módulos fotovoltaicos.

NACIONAL


NTC 2631:2012

Energía solar. Cálculo de transmitancia y reflectancia fotométricas en materiales sometidos a radiación solar.

NACIONAL


NTC 6017-1:2013

Ensayos del rendimiento de módulos fotovoltaicos (FV) y evaluación energética. Parte 1: medidas del funcionamiento frente a temperatura e irradiancia y determinación de las características de potencia.

NACIONAL


NTC 6016:2013

Controladores de carga de batería para instalaciones fotovoltaicas. Comportamiento y rendimiento.

NACIONAL


NTC 5512:2013 Ensayo de corrosión por niebla salina de módulos fotovoltaicos (FV).

NACIONAL


NTC 6036:2013

Sistemas de bombeo fotovoltaico. Calificación del diseño y medidas del rendimiento.

NACIONAL


NTC 6035:2013 Equipos fotovoltaicos (FV) autónomos. Verificación de diseño.



Página 8 de 65

Versión 01

2018



NORMALIZADORA NORMA

Código Nombre

NACIONAL


NTC 5434-1:2013

Sistemas solares térmicos y componentes. Colectores solares. Parte 1. Requisitos generales.

NACIONAL

COMISIÓN DE REGULACIÓN DE ENERGÍA Y GAS - CREG

Resolución CREG 070 - 1998

Reglamento de distribución de Energía Eléctrica

INTERNACIONAL INTERNATIONAL

ORGANIZATION FOR STANDARDIZATION

ISO 9553:1997

Solar energy -- methods of testing preformed rubber seals and sealing compounds used in collectors



ISO 9808:1990

Solar water heaters -- elastomeric materials for absorbers, connecting pipes and fittings -- method of assessment



ISO 22975-1:2016

Solar energy -- collector components and materials -- part 1: evacuated tubes -- durability and performance



ISO 22975-2:2016

Solar energy -- collector components and materials -- part 2: heat-pipes for solar thermal application -- durability and performance



ISO/TR 10217:1989

Solar energy -- water heating systems -- guide to material selection with regard to internal corrosion



ISO 9806:2017 Solar energy -- solar thermal collectors -- test methods



ISO 9488:1999 Solar energy -- vocabulary



ISO 22975-3:2014

Solar energy -- collector components and materials -- part 3: absorber surface durability


ELECTROTECHNICAL COMMISSION

PNW 82-1358

Measurement procedures for materials used in photovoltaic modules – part 1-1: polymeric materials used for encapsulants



Página 9 de 65

Versión 01

2018



NORMALIZADORA NORMA

Código Nombre



PNW TS 82-1386

Recommendations for renewable energy and hybrid systems for rural electrification – part 13-1: integrated systems – quality standards for stand-alone renewable energy products with power ratings less than or equal to 10 w (proposed iec ts 62257-13-1)



PNW TS 82-1387

Recommendations for renewable energy and hybrid systems for rural electrification – part 13-2: integrated systems – quality standards for stand-alone renewable energy products with power ratings greater than 10 w and less than or equal to 350 w (proposed iec ts 62257-13-2)



PNW TS 82-1430 Extended-stress testing of photovoltaic modules for risk analysis



PNW TS 82-1433

Renewable energy and hybrid systems for rural electrification - part 7-2: generators – wind turbines (proposed iec ts 62257-7-2)



IEC 60891 ED3

Photovoltaic devices - procedures for temperature and irradiance corrections to measured i-v characteristics



IEC 60904-1 ED3

Photovoltaic devices - part 1: measurement of photovoltaic current-voltage characteristics



IEC TS 60904-1-2 ED1

Photovoltaic devices - part 1-2: measurement of current-voltage characteristics of bifacial photovoltaic (pv) devices



IEC 60904-3 ED4

Photovoltaic devices - part 3: measurement principles for terrestrial photovoltaic (pv) solar devices with reference spectral irradiance data



Página 10 de 65

Versión 01

2018



NORMALIZADORA NORMA

Código Nombre



IEC 60904-4 ED2

Photovoltaic devices - part 4: reference solar devices - procedures for establishing calibration traceability



IEC 60904-7 ED4

Photovoltaic devices - part 7: computation of the spectral mismatch correction for measurements of photovoltaic devices



IEC 60904-9 ED3 Photovoltaic devices - part 9: solar simulator performance requirements



IEC 60904-9-1 ED1

Photovoltaic devices - part 9-1: collimated beam solar simulator performance requirements



IEC 60904-10 ED3 Photovoltaic devices - part 10: methods of linearity measurement



IEC 60904-11 ED1

Photovoltaic devices - part 11: measurement of light-induced degradation of crystalline silicon solar cells



IEC TS 60904-13 ED1

Photovoltaic devices - part 13: electroluminescence of photovoltaic modules



IEC 61215-1 ED2

Terrestrial photovoltaic (pv) modules - design qualification and type approval - part 1: test requirements



IEC 61215-1-1 ED2

Terrestrial photovoltaic (pv) modules - design qualification and type approval - part 1-1: special requirements for testing of crystalline silicon photovoltaic (pv) modules



IEC 61215-1-2 ED2

Terrestrial photovoltaic (PV) modules - design qualification and type approval - part 1-2: special requirements for testing of thin-film cadmium telluride (cdte) based photovoltaic (pv) modules



Página 11 de 65

Versión 01

2018



NORMALIZADORA NORMA

Código Nombre



IEC 61215-1-3 ED2

Terrestrial photovoltaic (pv) modules - design qualification and type approval - part 1-3: special requirements for testing of thin-film amorphous silicon based photovoltaic (pv) modules



IEC 61215-1-4 ED2

Terrestrial photovoltaic (pv) modules - design qualification and type approval - part 1-4: special requirements for testing of thin-film cu(in,ga)(s,se)2 based photovoltaic (pv) modules



IEC 61215-2 ED2

Terrestrial photovoltaic (pv) modules - design qualification and type approval - part 2: test procedures



IEC 61683 ED2 Photovoltaic systems - power conditioners - procedure for measuring efficiency



IEC 61701 ED3 Salt mist corrosion testing of photovoltaic (pv) modules




Amendment 1 - photovoltaic (pv) module safety qualification - part 1: requirements for construction




Amendment 1 - photovoltaic (pv) module performance testing and energy rating - part 2: spectral responsivity, incidence angle and module operating temperature measurements



IEC 61853-3 ED1

Photovoltaic (pv) module performance testing and energy rating - part 3: energy rating of pv modules



IEC 61853-4 ED1

Photovoltaic (pv) module performance testing and energy rating - part 4: standard reference climatic profiles



IEC 62093 ED2 Power conversion equipment for photovoltaic systems - design qualification testing



Página 12 de 65

Versión 01

2018



NORMALIZADORA NORMA

Código Nombre




Amendment 1 - safety of power converters for use in photovoltaic power systems - part 1: general requirements




Amendment 1 - safety of power converters for use in photovoltaic power systems - part 2: requirements for inverters



IEC 62109-3 ED1

Safety of power converters for use in photovoltaic power systems - part 3: requirements for electronic devices in combination with photovoltaic elements



IEC TS 62257-7-1 ED3

Recommendations for renewable energy and hybrid systems for rural electrification - part 7-1: generators - photovoltaic generators



IEC TS 62257-7-4 ED1

Recommendations for renewable energy and hybrid systems for rural electrification - part 7-4: generators - integration of solar with other forms of power generation within hybrid power systems



IEC TS 62257-9-6 ED2

Recommendations for renewable energy and hybrid systems for rural electrification - part 9-6: integrated system - selection of photovoltaic individual electrification systems (pv-ies)



IEC TS 62257-9-7 ED1

Recommendations for renewable energy and hybrid systems for rural electrification - part 9-7: selection of inverters




Amendment 1 - photovoltaic (PV) systems - requirements for testing, documentation and maintenance - part 1: grid connected systems - documentation, commissioning tests and inspection



Página 13 de 65

Versión 01

2018



NORMALIZADORA NORMA

Código Nombre



IEC 62446-2 ED1

Photovoltaic (PV) systems - requirements for testing, documentation and maintenance - part 2: grid connected systems - maintenance of pv systems



IEC TS 62738 ED1

Ground-mounted photovoltaic power plants - design guidelines and recommendations



IEC 62787 ED1

Concentrator photovoltaic (CPV) solar cells and cell-on-carrier (COC) assemblies - reliability qualification



IEC 62788-1-6/AMD1 ED1

Amendment 1 - measurement procedures for materials used in photovoltaic modules - part 1-6: encapsulants - test methods for determining the degree of cure in ethylene-vinyl acetate



IEC 62788-1-7 ED1

Measurement procedures for materials used in photovoltaic modules – part 1-7: test procedure for the optical durability of transparent polymeric pv packaging materials



IEC 62788-5-1 ED1

Measurement procedures for materials used in photovoltaic modules - part 5-1: edge seals - suggested test methods for use with edge seal materials



IEC 62788-5-2 ED1

Measurement procedures for materials used in photovoltaic modules - part 5-2: edge seals - edge-seal durability evaluation guideline



IEC 62788-6-2 ED1

Measurement procedures for materials used in photovoltaic modules - part 6-2: general tests - moisture permeation testing with polymeric films



Página 14 de 65

Versión 01

2018



NORMALIZADORA NORMA

Código Nombre



IEC TS 62788-6-3 ED1

Measurement procedures for materials used in photovoltaic modules - part 6-3: adhesion testing of interfaces within pv modules



IEC 62788-8-2 ED1

Measurement procedures for materials used in photovoltaic modules - part 8-2: materials and coatings for the irradiant incident surface of photovoltaic modules or similar solar devices: abrasion and environmental testing



IEC 62790/AMD1 ED1

Amendment 1 - junction boxes for photovoltaic modules - safety requirements and tests



IEC TS 62804-1-1 ED1

Photovoltaic (pv) modules - test methods for the detection of potential-induced degradation - part 1-1: crystalline silicon - delamination



IEC TS 62804-2 ED1

Photovoltaic (pv) modules - test methods for the detection of potential-induced degradation - part 2: thin-film



IEC 62852/AMD1 ED1

Amendment 1 connectors for dc-application in photovoltaic systems - safety requirements and tests



IEC 62891 ED1 Overall efficiency of grid connected photovoltaic inverters



IEC 62892 ED1 Test procedure for extended thermal cycling of pv modules



IEC 62938 ED1 Non-uniform snow load testing for photovoltaic (pv) modules



IEC 62941 ED1

Terrestrial photovoltaic (pv) modules - guideline for increased confidence in pv module design qualification and type approval



Página 15 de 65

Versión 01

2018



NORMALIZADORA NORMA

Código Nombre



IEC TS 62994 ED1

Environmental health and safety (eh&s) risk assessment of the pv module through the life cycle - general principles and definitions of terms



IEC TS 63019 ED1 Information model for availability of photovoltaic (pv) power systems



IEC 63027 ED1 DC arc detection and interruption in photovoltaic power systems



IEC 63092-1 ED1 Photovoltaics in buildings – part 1: building integrated photovoltaic modules



IEC 63092-2 ED1 Photovoltaics in buildings – part 2: building integrated photovoltaic systems



IEC 63104 ED1 Solar trackers - safety requirements



IEC TS 63106-1 ED1

Basic requirements for simulator used for testing of photovoltaic power conversion equipment - part 1: ac power simulator



IEC TS 63106-2 ED1

Basic requirements for simulator used for testing of photovoltaic power conversion equipment - part 2: dc power simulator



IEC 63112 ED1

Safety, functionality and classification of photovoltaic earth fault protection (pv efp) equipment



IEC TS 63126 ED1

Guidelines for qualifying pv modules, components and materials for operation at higher temperatures



IEC TS 63140 ED1

Photovoltaic (pv) modules – partial shade endurance testing for monolithically integrated products



IEC TR 63149 ED1 Land usage of pv farms - mathematical models and calculation examples



IEC TS 63156 ED1 Photovoltaic systems – power conditioners - energy evaluation method



Página 16 de 65

Versión 01

2018



NORMALIZADORA NORMA

Código Nombre



IEC TS 63157 ED1

Guidelines for effective quality assurance of power conversion equipment for photovoltaic systems



IEC 63163 ED1

Terrestrial photovoltaic (PV) modules for consumer products - design qualification and type approval



IEC TS 63202 ED1 Electroluminescence of photovoltaic cells

INTERNACIONAL UNE - ASOCIACIÓN

ESPAÑOLA DE NORMALIZACIÓN

UNE-EN 50380:2018

requisitos de marcado y de documentación para los módulos fotovoltaicos.



UNE-EN 50461:2007

Células solares. información de la documentación técnica y datos del producto para células solares de silicio cristalino



UNE-EN 60891:2010

Procedimiento de corrección con la temperatura y la irradiancia de la característica I-V de dispositivos fotovoltaicos de silicio cristalino



UNE-EN 60904-1-1:2018

Dispositivos fotovoltaicos. parte 1: medida de la característica intensidad-tensión de los módulos fotovoltaicos



UNE-EN 61646:2009

Módulos fotovoltaicos de lámina delgada para aplicaciones terrestres. cualificación del diseño y aprobación de tipo



UNE-EN 61215-2:2017/AC:2018-04:

Módulos fotovoltaicos (fv) para uso terrestre. cualificación del diseño y homologación. parte 2: procedimientos de ensayo.



UNE-EN 61829:2016

Campos fotovoltaicos de silicio cristalino. medida en el sitio de características i-v



UNE-EN 61701:2012

Ensayo de corrosión por niebla salina de módulos fotovoltaicos



UNE-EN 61345:1999

Ensayo ultravioleta para módulos fotovoltaicos



Página 17 de 65

Versión 01

2018



NORMALIZADORA NORMA

Código Nombre



UNE-EN 61427-2:2015

Acumuladores y baterías de acumuladores para el almacenamiento de energía renovable. requisitos generales y métodos de ensayo. parte 2: aplicaciones conectadas a la red (ratificada por AENOR en enero de 2016.)



UNE-EN 61683:2001

Sistemas fotovoltaicos. acondicionadores de potencia. procedimiento para la medida del rendimiento



UNE-EN 61727:1996

Sistemas fotovoltaicos. características de la interfaz de conexión a la red eléctrica



UNE-EN 62093:2006

Componentes de acumulación, conversión y gestión de energía de sistemas fotovoltaicos. cualificación del diseño y ensayos ambientales



UNE-EN 62124:2006

equipos fotovoltaicos autónomos. verificación de diseño



UNE-EN 61277:2000

sistemas fotovoltaicos terrestres generadores de potencia. generalidades y guía



UNE-EN 61194:1997

Parámetros característicos de los sistemas fotovoltaicos autónomos



UNE-EN 50618:2015

Cables eléctricos para sistemas fotovoltaicos



UNE-EN 60529:2018/A2:2018

Grados de protección proporcionados por las envolventes (código ip)



UNE-EN 61730-1:2007/A11:2015

Cualificación de la seguridad de los módulos fotovoltaicos (fv). parte 1: requisitos de construcción



UNE-EN 62790:2015

Cajas de conexión para módulos fotovoltaicos. requisitos de seguridad y ensayos.



Página 18 de 65

Versión 01

2018



NORMALIZADORA NORMA

Código Nombre



UNE-EN 62852:2015

Conectores para aplicaciones de corriente continua en sistemas fotovoltaicos. requisitos de seguridad y ensayos.

(*): Con carácter de ley, es de obligatorio cumplimiento en el territorio colombiano.

Tabla 1. Marco normativo general nacional e internacional.



Página 19 de 65

Versión 01

2018

1.3 DEFINICIONES Para fines de este manual, además de las definiciones establecidas en la NTC 2775 y las citadas en la NTC 2050, se deben manejar los siguientes conceptos para el desarrollo del presente manual: CELDA SOLAR: Dispositivo fotovoltaico que genera electricidad cuando se expone a la luz. CIRCUITO DE ENTRADA DEL INVERSOR: Conductores que van desde el inversor a la batería en los sistemas autónomos o conductores entre el inversor y los circuitos de salida fotovoltaicos para sistemas conectados en malla. CIRCUITO DE SALIDA DEL INVERSOR: Conductores entre el inversor y el centro de carga de C.A. en los sistemas autónomos o conductores que van desde el inversor hasta el equipo de acometida u otra fuente de generación de energía eléctrica, como una red pública, para sistemas conectados en malla. CIRCUITO DE SALIDA FOTOVOLTAICO: Conductores que van desde el circuito o circuitos de fuente fotovoltaica y la unidad de acondicionamiento de energía o el equipo de utilización de corriente continua. DIODO DE BLOQUEO: Diodo que bloquea el flujo inverso de corriente dentro de un circuito de fuente fotovoltaica. INVERSOR: Equipo que se utiliza para variar el nivel de tensión, la forma de onda o ambas cosas de una fuente de energía eléctrica. En general un inversor (también conocido como unidad de acondicionamiento de energía (PCU) o sistema de conversión de energía (PCS)) es un dispositivo que cambia una entrada de corriente continua en una salida de corriente alterna. Los inversores en los sistemas autónomos pueden incluir también cargadores de baterías que toman la corriente alterna de una fuente auxiliar, como un generador, y la rectifican convirtiéndola en corriente continua para cargar la batería. SISTEMA SOLAR FOTOVOLTAICO: Conjunto total de componentes y subsistemas que, combinados, convierten la energía solar en energía eléctrica adecuada para la conexión de una carga de utilización. PANEL: Conjunto de módulos unidos mecánicamente, alambrados y diseñados para proporcionar una unidad instalable en sitio. ÁNGULO DE MONTAJE: Formado por un colector montado por encima del techo, en un plano diferente al de la superficie de este último. AUTORIDAD COMPETENTE: Organismo del gobierno que es responsable de la puesta en vigor de cualquier parte de esta norma, o el funcionario o agente nombrado por tal organismo, para ejercer dicha función.



Página 20 de 65

Versión 01

2018

DOMÉSTICO: Aquel usado en edificaciones residenciales. COLECTOR HECHO EN FÁBRICA: Colector que no requiere un ensamblaje en el lugar de instalación. TAPAJUNTAS: Es el trabajo en hoja metálica u otro método de impermeabilización usado para cubrir las juntas, con el fin de evitar la entrada de agua a través de la estructura de la edificación. MONTAJE A RAS: Aquél que hace un colector montado en el mismo plano que la superficie del techo y nivelado de modo que la superficie del colector forme parte de la superficie del techo. SISTEMA AUTÓNOMO: Prediseño que es completo, con todo el material y los componentes principales de sistema, y que es suministrado y garantizado por un solo fabricante. MONTAJE EN PARALELO: Formado por un colector montado en un plano paralelo a la superficie del techo, con un espacio libre que separa la parte trasera del colector de la superficie del techo. RIESGO QUE ATENTA CONTRA LA SEGURIDAD: Situación en la que hay lugar para el daño personal o hay peligro contra la propiedad. COLECTORES SOLARES FABRICADOS EN EL LUGAR DE LA INSTALACIÓN: Aquellos que requieren el ensamble en campo de sus componentes individuales para la producción de colectores completos. ACUMULADOR DE PLOMO ÁCIDO: Acumulador en el cual los electrodos están hechos básicamente de plomo y el electrolito es una disolución de ácido sulfúrico. ÁREA EFECTIVA DEL PANEL O DEL MÓDULO: Suma de las áreas efectivas de cada una de las celdas que conforman el módulo. ÁREA TOTAL: Área frontal del módulo. CAPACIDAD DEL ACUMULADOR: Carga eléctrica, generalmente expresada en amperios hora (A h), que un acumulador en estado de carga plena puede suministrar, bajo determinadas condiciones. CARGA: Suma de las resistencias utilizadas en el sistema fotovoltaico. CARGA DE UN ACUMULADOR: Proceso mediante el cual un acumulador transforma o almacena, en forma de energía química, la energía eléctrica recibida de un circuito exterior. CELDA FOTOVOLTÁICA: Elemento que transforma energía solar en energía eléctrica. COEFICIENTE DE LA TEMPERATURA DE UN MÓDULO SOLAR: Factor por el cual la tensión, la corriente o la potencia de una celda solar se modifica debido a cambios en la temperatura de este.



Página 21 de 65

Versión 01

2018

DESCARGA DE UN ACUMULADOR: Proceso durante el cual un acumulador suministra corriente a un circuito exterior, mediante la transformación de la energía química almacenada en energía eléctrica. EFICIENCIA DE LA ETAPA DE ACUMULACIÓN (ƞa): Cociente entre la energía útil que esta etapa entrega a la carga y la energía que recibe de la etapa de regulación. EFICIENCIA DE LA ETAPA DE REGULACIÓN (ƞr): Cociente entre la energía útil que entrega la etapa de regulación al acumulador y la energía que recibe del campo de módulos fotovoltaicos. EFICIENCIA DEL PANEL O MÓDULO FOTOVOLTAICO (ƞp): Cociente entre la energía eléctrica a la salida del módulo fotovoltaico y la energía solar incidente. EFICIENCIA TOTAL DEL SISTEMA FOTOVOLTAICO (ƞ): Cociente entre la energía útil que proporciona el sistema fotovoltaico y la radiación solar incidente. ENERGÍA CONSUMIDA (Ec): Energía entrega por el acumulador al usuario. ENERGÍA POTENCIAL DEL PANEL O DEL MÓDULO (Ept): Energía eléctrica máxima que se puede extraer del panel o módulo en determinadas condiciones de irradiación. INTENSIDAD MÁXIMA DE CARGA DEL REGULADOR: Máxima intensidad de corriente procedente de una fuente que el regulador es capaz de admitir. IRRADIANCIA SOLAR INCIDENTE A UNA SUPERFICIE (G): Relación de flujo radiante incidente sobre la superficie, en relación con el área de dicha superficie, expresada en W/m2. MEDIA DE VOLTAJE DEL ACUMULADOR: Media aritmética entre los voltajes medidos en los bornes de cada elemento del acumulador. MÓDULO: Arreglo de celdas fotovoltaicas. PANEL: Arreglo de módulos. PIRANÓMETRO: Instrumento que permite medir radiación global (directa + difusa). POTENCIA CONSUMIDA POR EL REGULADOR: Potencia que necesita el regulado para su funcionamiento. POTENCIA MÁXIMA DE SALIDA DE LA ETAPA DE PANELES O DE MÓDULOS: Máxima potencia en el panel o el módulo, que se mide en la curva característica I – V (I=corriente; V=tensión). REGULADOR DE CARGA: Dispositivo que controla la corriente eléctrica que entra al acumulador, la cual proviene del módulo o panel solar, para asegurar el correcto estado de tensión y carga del acumulador.



Página 22 de 65

Versión 01

2018

SISTEMA FOTOVOLTÁICO: Fuente eléctrica en la cual celdas solares transforman la energía solar en electricidad. Sus componentes pueden incluir, entre otros, un conjunto de celdas solares, módulos o paneles fotovoltaicos, regulador de carga, banco de acumulación y elementos de montaje. SOBREINTENSIDAD ADMISIBLE DEL REGULADOR: Valor de la intensidad de corriente superior a la intensidad máxima de carga que el regulador puede soportar durante cierto tiempo, sin quedar fuera de funcionamiento. TEMPERATURA AMBIENTE: Temperatura del medio ambiente en los alrededores del acumulador del sistema fotovoltaico. TENSIÓN DE CIRCUITO ABIERTO (Voc): Tensión que suministra el panel o módulo para una resistencia infinita, colocada entre las terminales del panel. TENSIÓN MÁXIMA DE CARGA: Tensión en los bornes del acumulador a una cierta temperatura a partir de la cual la corriente eléctrica proveniente del módulo se limita por el regulador. TENSIÓN DE FLOTACIÓN: Tensión en los bornes del acumulador a una determinada temperatura, por debajo de la tensión de gasificación. TENSIÓN DE GASIFICACIÓN: Tensión en los bornes del acumulador a una determinada temperatura, a la cual ocurre desprendimiento de gases.

1.4 SIMBOLOS DE AVISO En el desarrollo del presente manual se utilizaron los siguientes iconos para resaltar ideas que facilitarán la comprensión del presente manual.

Ideas importantes para tener en cuenta durante el proceso de instalación.

Información relevante que permitirá facilitar su trabajo durante el proceso de instalación.

Advertencia frente al uso equivoco de ciertos conceptos entorno a los sistemas fotovoltaicos.



Página 23 de 65

Versión 01

2018

2. COMPONENTES BÁSICOS DEL SISTEMA FOTOVOLTAICO UNIFAMILIAR Este manual práctico establece las metodologías de instalación para la implementación de sistemas fotovoltaicos para viviendas unifamiliares de estrato 3 a 6 en la ciudad de Bogotá. 2.1 COMPONENTES DEL SISTEMA La implementación de un sistema fotovoltaico supone ser un reto de innovación para un usuario, al contar con tecnología que le permitirá tener autosuficiencia con el suministro eléctrico de parte de su demanda actual. Para el proceso de instalación es importante conocer su funcionamiento y propósito de cada uno de los componentes a mencionarse dentro del sistema, a fin de poder seleccionar adecuadamente cada uno de ellos y poder cumplir con las necesidades de cada caso. Un sistema de energía solar está compuesto por diversos elementos que al enlazarse entre sí genera cada uno de ellos las siguientes funciones:

Componente Función

Panel fotovoltaico

Realiza la transformación directa de la energía solar a energía

eléctrica.

Baterías

Almacena la energía eléctrica generada por los paneles

fotovoltaicos.

Regulador de carga y/o

controlador

Controla y regula la tensión de las baterías.

Inversor (DC-AC)

Entrega adecuadamente la energía generada y almacenada.

Dispositivos de protección

Protege los dispositivos eléctricos contra diversos fenómenos eléctricos que

puedan afectarlos.

Cableado

Son los conductores eléctricos utilizados en un sistema

fotovoltaico.

Cargas DC/AC

Utiliza eficientemente la energía generada y almacenada.

Tabla 2. Descripción de componentes de un sistema fotovoltaico



Página 24 de 65

Versión 01

2018

2.2 PANELES FOTOVOLTAICOS Producen electricidad de CC (Corriente continua o directa), que se almacena fácilmente en bancos de baterías, pero necesita convertirse en CA (Corriente alterna) a través de un inversor para su uso en el hogar. Existen diversas formas de realizar el montaje de estos paneles teniendo en cuenta lo siguiente:

- Paneles instalados en los techos de las unidades de vivienda - Paneles instalados como parte de una superficie estructural y externa de las unidades de

vivienda (ventanas, techos, entre otros) - Paneles instalados sobre poste metálico, concreto o madera.

Por norma muchas veces se usa erróneamente las definiciones de paneles fotovoltaicos y módulos fotovoltaicos, aseverando que significan lo mismo. Según la NTC 2775 se denomina módulo al arreglo de celdas fotovoltaicas, mientras que panel está definido como el arreglo de módulos mencionados anteriormente.

Conforme lo cita la NTC 2775 en su sección 2.1.13 (Condición estándar), conjunto de condiciones normalizadas para la prueba de dispositivos o sistemas fotovoltaicos son:

Irradiancia 1000 W/m2 incidencia normal Temperatura del dispositivo 25 °C

Estas condiciones frente al desempeño real de los paneles pueden verse afectadas por los siguientes factores ambientales:

Aumento de radiación: La corriente eléctrica que entrega un panel es directamente proporcional a la intensidad de radiación a la que se encuentra expuesto; sin embargo, la tensión no cambia considerablemente frente a dichas variaciones. Temperatura de la celda: A medida que la temperatura del panel aumenta por encima de los 25 °C, el módulo opera con una menor eficiencia y la tensión tienda a disminuir. Por tanto, es preciso que el panel cuente con aire alrededor para eliminar el calor acumulado al someterse a elevadas temperaturas la celda. Sombreado: El sombreado, siendo parcial, puede generar una reducción significativa de la corriente generada por las celdas. Una celda completamente sombreada reduce la salida del módulo hasta en un 75%. Como mínimo se debe garantizar que el arreglo de paneles no reciba sombra de 9:00 am a 3:00 pm para garantizar un correcto aprovechamiento. Es vital localizar los posibles obstáculos que producen sombra en el sitio de instalación. Orientación e inclinación de los paneles: En Colombia, el mayor ángulo de inclinación de la superficie del módulo depende de la latitud del lugar. Es importante aclarar que no debe ser mayor a 10°.



Página 25 de 65

Versión 01

2018

2.3 BATERÍAS Estos equipos son la mejor opción cuando se requiere un sistema eléctrico sin la necesidad de conectarse a la red eléctrica externa dado que su conexión permite manejar una tensión adecuada y una cantidad de energía eléctrica suficiente durante un determinado lapso. Estos equipos cuentan con la capacidad de almacenar energía eléctrica de CC en forma química.

Suele generarse una confusión al manejar conceptos como voltaje y tensión al describir el funcionamiento de cualquier instalación eléctrica. Conforme a la definición presentada en el RETIE (Reglamento técnico de instalaciones eléctricas) – tensión se define como: La diferencia de potencial eléctrico entre dos conductores, que hace que fluyan electrones por una resistencia. Tensión es una magnitud, cuya unidad es el voltio; un error frecuente es hablar de “voltaje”. -

Su función es acumular energía durante las horas del día para poder ser utilizada en la noche o cuando las condiciones climáticas no sean favorables (día nublado o día lluvioso). A nivel de sistemas fotovoltaicos es recomendado el uso de baterías de plomo ácido de ciclo profundo. Este tipo de baterías requieren de la implementación de reguladores de carga y/o controladores para evitar tanto sobrecargas como descarga total, que deterioren la vida útil del equipo y genere daños a la infraestructura.

Estas baterías tienen una similitud frente a la de los automóviles, pero su principal diferencia es que están diseñadas para trabajar en “ciclo profundo” es decir, descargan pequeñas cantidades de corriente por largos periodos de tiempo lo cual resulta provechoso al implementarse en sistemas fotovoltaicos. Es así como no se recomienda utilizar baterías de vehículos en sistemas fotovoltaicos dado que su diseño está previsto para generar altas descargas en cortos intervalos de tiempo.

Especificaciones generales de las baterías

Días de autonomía: Son el número de días que un sistema brindara una carga sin ser recargado con el sistema fotovoltaico.

Capacidad de las baterías: Se valora por su capacidad ampere-hora (Ah). La capacidad se basa en la cantidad de energía necesaria para operar las cargas y los días de autonomía.

Vida útil: A nivel de fabricante de baterías no especifican dicha vida útil en años sino en cantidad de ciclos de carga y descarga.

Tensión: Las baterías manejan tensiones nominales que suelen ser de 2, 6, 12 o 24 V. Condiciones ambientales: Las baterías son sensibles a su entorno, los fabricantes las

evalúan en entornos de 25°C. La capacidad de la batería decrecerá a menores temperaturas, pero incrementará su vida útil. La capacidad de la batería se incrementará a temperaturas mayores pero su vida útil se verá reducida.



Página 26 de 65

Versión 01

2018

2.4 REGULADORES DE CARGA Y/O CONTROLADORES Su principal función es evitar que la batería sea sobrecargada por el sistema de paneles fotovoltaicos y protegerla que se descargue totalmente por el consumo de las cargas conectadas. Este equipo monitorea continuamente la tensión de la batería, cuando las baterías están completamente cargadas, el controlador se detendrá o disminuirá la cantidad de corriente que llega desde los paneles hacia las baterías. Cuando las baterías se descargan a un nivel muy bajo, desconectará la corriente que fluye de las baterías a la carga conectada. 2.5 INVERSORES (DC- AC)

La corriente directa y/o continua (CC en inglés DC) es el flujo continuo de electrones a través de un conductor entre dos puntos de distinto potencial. La corriente alterna (CA en español, AC en inglés) por otro lado, genera un flujo de electrones que en la que la magnitud y dirección varían cíclicamente. La forma de onda de la corriente alterna más comúnmente utilizada es la de una onda senoidal. La razón del amplio uso de la corriente alterna viene determinada por su facilidad de transformación, cualidad de la que carece la corriente continua.

Los sistemas fotovoltaicos generar energía de corriente directa (CC) y las baterías solo pueden almacenar energía en forma de corriente directa. Muchos electrodomésticos que utilizamos en nuestros hogares operan con corriente alterna (CA). Por naturaleza de las dos, la corriente alterna no es compatible con la corriente directa y surge la necesidad de realizar un puente o inversor entre las dos. La función del inversor en un sistema fotovoltaico es cambiar la corriente directa de los paneles fotovoltaicos y de las baterías, en corriente alterna que permita poner en funcionamiento las cargas de una unidad de vivienda residencial. Especificaciones generales de los inversores

Potencia de salida de CA (W): Indica cuanta potencia puede brindar un inversor durante su operación. Es preciso elegir un inversor que satisfaga la demanda pico del sistema, es decir, debe ser capaz de manejar todas las cargas de corriente alterna encendidas al mismo tiempo.

Tensión de entrada CC desde la batería: El inversor especificará que la salida de tensión nominal CC se permite desde las baterías. Un valor típico es 12V, 24 V y 48V.

Tensión de salida: El inversor especificara la salida de tensión de la corriente alterna. Un valor típico para Colombia a nivel residencial es 120V.

Frecuencia: Se recomienda que el inversor maneje una frecuencia similar al sistema colombiano, es decir, una frecuencia de 60 Hz.



Página 27 de 65

Versión 01

2018

2.6 DISPOSITIVOS DE PROTECCIÓN Uno de los principales requisitos de seguridad y puesta en servicio para los sistemas fotovoltaicos es incluir dispositivos de desconexión, dispositivos de protección contra sobrecorriente y dispositivos de protección contra sobretensiones. Estos elementos se dimensionan teniendo en cuenta los detalles de la instalación y los requisitos exigidos por el operador de red prestador del servicio de energía eléctrica.

Dispositivos de desconexión: Ubicados para garantizar el mantenimiento del sistema y aislar el generador fotovoltaico y el inversor. (Interruptores) Protección contra sobrecorriente: Se incluyen en el sistema para evitar que los conductores se calienten ante un elevado paso de corriente. DPS: Se incluyen en el sistema se vea conectado a un nivel de tensión superior al umbral permitido por los dispositivos o para protección contra rayos.

Realizando una revisión a los principales dispositivos de protección contra sobrecorriente y sobretensión, los cuales se citan así:

2.6.1 DISPOSITIVOS DE PROTECCIÓN CONTRA SOBRECORRIENTE

La metodología para el dimensionamiento de las protecciones contra sobrecorriente se manejará conforme lo señala la NTC 2050 en su sección 240.

Interruptores automáticos: Son dispositivos usualmente conectados en los tableros eléctricos de todos los hogares. Su funcionamiento consiste en verificar cuando una corriente excesiva pasa por el interruptor y dispararse en ese instante, para abrir el circuito y detener la corriente.

Importante no utilizar interruptores automáticos en el lado de CC del sistema fotovoltaico, dado que no tienen las clasificaciones adecuadas para aplicaciones de alto voltaje (120 V). Una ventaja del uso de estos dispositivos es que después de un evento, pueden ser reestablecidos nuevamente a su posición de conexión.

Fusibles: Son dispositivos que funcionan de forma similar a los interruptores automáticos, lo que los convierte en un buen sustituto cuando no es posible el uso de estos. Internamente cuenta con un filamento que, al pasar demasiada corriente por él, este se sobrecalienta y se revienta, para abrir el circuito definitivamente. Lo común es utilizar este tipo de dispositivos en el lado CC del sistema fotovoltaico para proteger los módulos fotovoltaicos de posibles sobrecorrientes en el sistema.



Página 28 de 65

Versión 01

2018

2.6.2 DPS

Los DPS, tanto los descargadores para protección contra rayos como los DPS descargadores de protección contra sobretensiones transitorias, están regulados por las normas de prueba internacionales IEC 61643 -11.

Estas normas los clasifican como: Clase 1 o Tipo 1, en función de la resistencia a las pruebas de ondas de rayo 10/350 μs Iimp Clase II Tipo 2, según la resistencia a las ondas de sobretensión 8/20 μs conocidas como In DPS contra rayos El dispositivo de protección contra rayos está diseñado para derivar de forma segura la energía del rayo, teniendo en cuenta los parámetros de energía y corriente de rayo. La corriente de rayo se conoce como corriente de impulso Iimp y se especifica en kA de onda 10/350 μs (microsegundos). Además, las tomas de conexión están diseñadas para conectar cables gruesos de unos 50 mm de sección, capaces de derivar corrientes superiores a 250 amperios.

Instalar DPS contra rayos es obligatorio o mandatorio por razones de seguridad, si:

- El edificio tiene instalación interceptadora de rayo - Existe riesgo de impacto directo de rayo

RETIE (Reglamento Técnico para Instalaciones Eléctricas) Artículo 16.1, 28.3.2. z. IEC 62305-4

DPS contra sobretensiones Este dispositivo de protección contra sobretensiones, conocido también como: supresor de sobretensiones transitorias, cortapicos de voltaje o limitador de transientes; está diseñado para tareas más pequeñas en cuanto a su capacidad de energía específica. Dicha capacidad varía dependiendo del lugar de emplazamiento, de un mínimo de 12,5 kA 8/20 μs In a 50 kA 8/20 μs In por polo. Estos descargadores de corriente nominal de descarga In o DPS contra sobretensiones NO resisten pruebas de ondas de rayo, por lo tanto, no resisten la energía específica del rayo, aunque su tamaño sea superior a 800 kA 8/20 μs In.



Página 29 de 65

Versión 01

2018

2.7 CABLEADO Los sistemas fotovoltaicos son principalmente alimentados por corriente directa (CC), los cuales usan un bajo nivel de tensión y fluyen a una sola dirección. Frente al material del conductor es común hablar del cobre y el aluminio, siendo este primer el de mayor conductividad y puede llevar mucha más corriente. En cuanto al aislamiento, este tipo de recubrimiento cumple con la función de brindar la protección al conductor frente al calor, la humedad, radiación ultravioleta y demás agentes químicos. Es importante tener en cuenta que debido a que los conductores estarán expuestos al sol, deben estar especificados bajo un grado de resistencia al sol y condiciones de intemperie (lluvia o humedad). La selección adecuada del tamaño de los conductores es preciso considerar criterios importantes en cuanto a su capacidad de corriente y caída de tensión.

Capacidad de corriente: Se refiere puntualmente a la capacidad que tiene el conductor de transportar corriente. Entre más grueso sea el conductor, mayor capacidad tiene de transportarla. El uso de un conductor con una menor capacidad de corriente a la dimensionada a conectarse puede generar calentamiento en los conductores, lo que implicaría en la instalación perdida por calor y baja eficiencia, que provocaría eventualmente derretimiento del aislamiento, dejando así la instalación expuesta a cortocircuitos. Caída de tensión: Perdida de tensión provocada por la longitud y resistencia del cable. Este fenómeno está sujeto a estas tres condiciones: el calibre del conductor, su longitud y la corriente que fluye por el mismo. El uso de conductores más gruesos y reduciendo la longitud de estos, son las soluciones más viables para evitar dichas fallas en el sistema.

2.8 CARGAS (DC – AC) Se les conoce como los dispositivos que durante su funcionamiento utilizan la energía eléctrica generada por los sistemas fotovoltaicos. Es común que de acuerdo con las cargas que se deseen conectar al sistema, se determina el tamaño y el costo de un sistema fotovoltaico. Estas cargas se pueden diferenciar entre cargas CC y cargas CA, las cuales se caracterizan frente al tipo de corriente que necesitan para funcionar. A nivel residencial lo usual, es que todas las cargas sean de tipo CA.

Durante el proceso de diseño de estos sistemas, una forma de reducir costos es a través del uso eficiente de la energía disponible, es decir, analizar puntualmente las cargas que se pueden conectar al sistema dado que para sistemas a pequeña escala o de uso domiciliario, no es recomendable usar cargas netamente resistivas que se usen durante largos periodos de tiempo y produzcan un elevado consumo de energía (calentadores eléctricos de agua y hornos eléctricos, por ejemplo). Otra forma de generar ahorro y aprovechamiento del sistema es realizando un cambio en el sistema de iluminación tradicional, con lámparas incandescentes y ser reemplazadas por lámparas LED que brindan una adecuada iluminación y producen un reducido consumo.



Página 30 de 65

Versión 01

2018

3. CONFIGURACIONES DE SISTEMAS FOTOVOLTAICOS RESIDENCIALES Los sistemas fotovoltaicos manejan configuraciones específicas respecto a las necesidades que manejen los usuarios, junto a la disponibilidad de equipos y el costo de la inversión. Para instalaciones residenciales se caracterizan principalmente dos grupos teniendo en cuenta lo mencionado en la NTC 5549 (Sistemas fotovoltaicos (FV) terrestres. generadores de potencia. generalidades y guía) se relacionan dos configuraciones principales: 3.1 SISTEMA AUTÓNOMO Se define como un sistema productor de energía, independiente, que no está conectado a la red eléctrica de distribución. A nivel residencial existen dos variables de uso y su respectiva configuración de componentes citados en el capítulo anterior, para generar su aplicación:

- Sistemas autónomos CC con aplicaciones residenciales

CONFIGURACIÓN DE UN SISTEMA AUTÓNOMO CC

Arreglo de paneles fotovoltaicos


controlador Batería Cargas (DC)

Tabla 3. Configuración de un sistema autónomo de corriente continúa

- Sistemas autónomos CA con aplicaciones residenciales

CONFIGURACIÓN DE UN SISTEMA AUTÓNOMO CA

Arreglo de paneles fotovoltaicos


controlador Batería Cargas (DC)

Inversor Cargas (AC)

Tabla 4. Configuración de un sistema autónomo de corriente alterna



Página 31 de 65

Versión 01

2018

3.2 SISTEMA CONECTADO A LA RED Se define como un sistema productor de energía interconectado con la red de una compañía eléctrica. Son el futuro de las energías renovables al constituirse en una opción real para el autoabastecimiento parcial o total de muchas instalaciones eléctricas residenciales en el mundo. Puntualmente en Colombia gracias a entrada de la Ley 1715 de 2014 fortaleció esfuerzos que se habían estancado en años anteriores para incentivar la apropiación de la energía fotovoltaica pues concede ahora grandes beneficios a las personas naturales o jurídicas que fomenten la investigación, desarrollo e inversión en el ámbito de la producción y utilización de energía a partir de las Fuentes no convencionales de Energía, entre los cuales se encuentra puntualmente la energía solar. La conexión de estos sistemas a la red eléctrica de distribución puede generar ciertas afecciones a los medidores de energía eléctrica existentes, ya que el proceso de generación dentro de los sistemas residenciales puede generar retroceso de la medición cuando el sistema genera más energía que la que necesita de forma inmediata.

Es así como aparece dentro de este sistema el uso del NET METERING, el cual es una forma de comercio con la electricidad proveniente de fuentes renovables. Su funcionamiento es sencillo, radicando que el productor tiene en su unidad de vivienda un sistema fotovoltaico y a la vez se encuentra conectado a la red. Usa ambas fuentes de energía al tiempo, es decir, que si el sol alumbra con la intensidad necesaria, entonces toma la energía fotovoltaica, pero en caso contrario, usa la energía de la red eléctrica. Es aquí donde la medición entra a jugar y cuando se presente situaciones en las cuales el productor genere más energía frente a la que necesite en ciertos instantes del día, regresará dicho exceso a la red. Esto se conoce como “medición del consumo neto” donde se relaciona el consumo del cliente de la red eléctrica y se resta los aportes de energía fotovoltaica producidos por su sistema de energía solar. El uso de este sistema requiere de un marco regulatorio ya definido en cada país.

En Colombia, gracias a la entrada en vigor de la Resolución CREG 030 del 2018, se establecen nuevas reglas, que, de acuerdo con la CREG, ofrecen un mecanismo simple para los consumidores de energía residencial, comercial y de pequeña industria, que pretenden producir energía principalmente para satisfacer sus propias necesidades y vender el excedente de electricidad al sistema interconectado. También se ha introducido un procedimiento simplificado para la conexión de instalaciones de autoconsumo a gran escala con una potencia instalada superior a 1 MW e inferior o igual a 5 MW.

Para los fines de desarrollo del presente manual, no se abordará completamente dicho sistema dado que actualmente se encuentra en proceso de transición de normatividad y acoplamiento con los sistemas fotovoltaicos. Más, sin embargo, para conocimiento general de los usuarios se deja mencionado la normatividad a la fecha que abre las puertas a la implementación de la presente tecnología en unidades de vivienda residenciales.



Página 32 de 65

Versión 01

2018

4. TOPOLOGÍAS DE CONEXIÓN Uno de los más grandes interrogantes al momento de realizar una instalación de un sistema fotovoltaico radica sobre la forma de conectar los paneles entre sí. A continuación, se presentará los tres tipos de configuraciones utilizadas en el medio: 4.1 CONEXIÓN EN SERIE La conexión en serie se genera cuando se conecta el cable positivo de un módulo fotovoltaico al negativo del siguiente módulo. Al tomar un grupo de módulos y colocarlos en serie, se crea una serie de módulos.

Figura 1. Conexión de paneles en serie

4.2 CONEXIÓN EN PARALELO La conexión en paralelo se genera cuando se conecta el cable positivo de un módulo fotovoltaico al positivo de otro. Del mismo modo, los cables negativos están conectados entre sí.

Figura 2. Conexión de paneles en paralelo



Página 33 de 65

Versión 01

2018

4.3 CONEXIÓN EN SERIE - PARALELO La conexión en serie – paralelo es una combinación de la conexión en serie y la conexión en paralelo. La mayoría de los sistemas fotovoltaicos cuentan con este tipo de configuración.

Figura 3. Conexión de paneles en serie - paralelo

La conexión óptima de paneles fotovoltaicos depende en mayor medida del uso que requiera la instalación y las necesidades de esta:

- Serie: La conexión de paneles en serie implica un aumento de tensión conforme se incremente la cantidad de unidades conectadas.

- Paralelo: La conexión de paneles en paralelo mantiene constante el valor de tensión independiente de la cantidad de unidades conectadas.

- Serie – paralelo: Permite mantener según su deseo la cantidad de tensión y corriente ideal para las necesidades que se deseen suplir



Página 34 de 65

Versión 01

2018

5. HERRAMIENTAS PARA INSTALACIÓN Es de suma importancia antes de realizar cualquier tipo de instalación, hacer una lista de chequeo de la herramienta con la cual se cuenta. Dicho de este modo, a continuación, se presenta una lista recomendada de herramientas para su instalación:

Destornillador plano

Destornillador de estrella

Llave de boca mixta

Martillo

Alicate de punta

Alicate universal

Multímetro



Página 35 de 65

Versión 01

2018

Cinta aislante

Taladro

Nivel

Llaves hexagonales

Tabla 5. Herramientas para instalación



Página 36 de 65

Versión 01

2018

6. EQUIPO DE PROTECCIÓN PERSONAL Así mismo, se presenta en esta sección el equipo de protección personal que debe manejar un instalador al momento de realizar la instalación de un sistema fotovoltaico:

Tabla 6. Equipo de protección personal



Página 37 de 65

Versión 01

2018

7. INSTALACIÓN MECÁNICA Una de las primeras inquietudes que surge durante el proceso de instalación es considerar la ubicación física que tendrá cada uno de los elementos del sistema fotovoltaico en una unidad de vivienda. Es así como en este capítulo se presenta las consideraciones más importantes para tener en cuenta durante el proceso de planificación y montaje de los equipos a nivel estructural.

7.1 ESTRUCTURA DE SOPORTE Y PANELES 7.1.1 UBICACIÓN La posición de los paneles en el techo es determinante para tener un buen desempeño por parte del sistema. A la hora de calcular el lugar óptimo, se debe optar por encontrar sitios con la menor sombra posible durante todas las horas del día y todos los días del año. Además, deben tener inclinación, para que las lluvias limpien los paneles de forma natural y se minimice el mantenimiento de los paneles. ORIENTACIÓN Se recomienda que los paneles estén orientados hacia el hemisferio opuesto del lugar donde son instalados. Si el lugar de instalación está ubicado en el hemisferio norte, entonces los paneles deben mostrar su cara hacia el sur, si están instalados en el hemisferio sur, entonces su cara debe estar hacia el norte.

Colombia está localizado sobre la línea del ecuador, la radiación solar es mucho más fuerte que en los hemisferios del sur y norte. Por lo tanto, Colombia tiene una ubicación privilegiada y condiciones que producen una energía solar más eficiente. La mayor parte del territorio nacional se encuentra cobijado por el hemisferio norte y el caso puntual de la ciudad, lo ubica sobre el mismo hemisferio.

El ángulo de inclinación que maximiza la producción de electricidad durante todo el año es el mismo ángulo de latitud, este debe ser el ángulo predilecto para instalar los paneles.

Las coordenadas geográficas de la ciudad de Bogotá son: Latitud Norte 4°35'56''57. La ciudad está en el hemisferio norte a 12 grados del ecuador. Entonces los paneles deben mirar hacia el sur y su inclinación debe ser de 4 grados.

Conforme lo señala la GTC 114:2004 en Colombia, el mayor ángulo de inclinación de la superficie del módulo depende de la latitud del lugar. Es importante aclarar que no debe ser mayor a 10°.



Página 38 de 65

Versión 01

2018

TIP: Un truco para determinar el sur (o norte) geográfico es el siguiente: plante una estaca en el suelo y observe la longitud de su sombra. Cuando ésta se reduce a un mínimo, se ha alcanzado el mediodía solar para esa estación del año. La dirección de la sombra y la posición del sol le indican la dirección del sur (o norte) geográfico.

POSICIÓN Los paneles se pueden ubicar de forma horizontal (LANDSCAPE) o vertical (PORTRAIT) como se muestra en la siguiente figura.

Figura 4. Puntos de fijación de los paneles fotovoltaicos.

SOMBRA Es común que muchas unidades de vivienda manejen en sus techos un muro de 80 cm de altura en su perímetro. Este muro y la sombra entre paneles (debido a la inclinación calculada) genera una sombra significativa que puede reducir la eficiencia de estos.

Sabías que… La tierra tiene una inclinación de 23 grados con respecto a su eje de traslación. En el ecuador la trayectoria del sol durante un día es un plano que dependiendo de la época del año tiene cierta inclinación. En ningún momento del día los paneles deberán estar a la sombra, aunque ésta sea sólo parcial, pues la resistencia interna del panel incrementa drásticamente en la zona sombreada.



Página 39 de 65

Versión 01

2018

Teniendo en cuenta lo mencionado, a continuación, se presenta un plano de 46 grados en un año:

Figura 5. Plano de trayectoria general

Puntualmente para el caso de la ciudad de Bogotá, teniendo en cuenta que la latitud es de 4 grados.

Figura 6. Plano de trayectoria - Bogotá (4° de latitud)

Teniendo presente la nueva inclinación producida de 27 grados para el caso Bogotá, la fórmula para calcular el valor final de la sombra es: 𝑆 = 𝐻cos((𝐻𝑜𝑟𝑎 𝑚𝑖𝑙𝑖𝑡𝑎𝑟 − 12) × 15) × tan 27

Es importante realizar el ejercicio de cálculo de sombras para las siguientes circunstancias:

- Sombras del muro perimetral - Sombra debido a otros paneles



Página 40 de 65

Versión 01

2018

Ejemplo de práctica:

o Para la sombra del muro de 80 cm a las 9 am (09:00) 𝑆 = 80 𝑐𝑚cos((9 − 12) × 15) × tan 27

𝑆 ≈ 57 𝑐𝑚

o Para la sombra del muro de 80 cm a las 3 pm (15:00) 𝑆 = 80 𝑐𝑚cos((9 − 12) × 15) × tan 27

𝑆 ≈ 57 𝑐𝑚 Se necesita una distancia de 80 cm como mínimo para que no haya sombra entre las 9:00 am y las 3:00 pm durante todos los días del año. Consideramos que debemos separar los paneles del muro mínimo 57 cm y de esta manera se garantizará recolectar la mayoría de la luz disponible.

Con el objetivo de captar una radiación más óptima que situar los paneles de manera arbitraria se recomienda que los paneles que se encuentran en el hemisferios sur se ubiquen mirando hacia el norte, mientras que los paneles que se están en el hemisferios norte deben mirar hacia el sur, ello con el fin de captar la mayor radiación hacia el mediodía, la inclinación con respecto al suelo debe ser el Angulo de latitud con el fin de que la parte poli cristalina reciba de manera directa la radiación del sol, es decir donde se indicen los fotones de manera directa al sol. La UPME define lo siguiente: “Dadas las condiciones de operación y la ubicación geográfica de Colombia, el módulo o el campo fotovoltaico debería orientarse de tal manera que las regiones de Colombia que están en el hemisferio norte tengan una inclinación no mayor de 15º con respecto a la horizontal y orientados hacia el sur. Para las regiones ubicadas en el hemisferio sur la inclinación no debería ser mayor de 12º con respecto a la horizontal y orientados hacia el norte. En todo caso, se recomienda que la inclinación no sea menor de 10º.

Orientación

Posición

Sombra



Página 41 de 65

Versión 01

2018

7.1.2 FIJACIÓN Se relaciona a continuación los principales componentes que son referidos a la fijación de los paneles en las estructuras planteadas.

7.1.2.1 ESTRUCTURA DE SOPORTE Y ANCLAJE El uso de soportes es la solución más aconsejable al momento de posicionar los paneles fotovoltaicos como parte del sistema proyectado a instalarse. Estos elementos se caracterizan por ser de índole pasivo y debe soportar condiciones de intemperie constante. Definir una estructura tipo para una instalación es difícil ya que en la mayoría de los casos los fabricantes de los paneles fotovoltaicos suministran los elementos necesarios para su instalación o en su defecto, el mismo instalador debe hacer uso de diversos materiales normalizados en el mercado para la elaboración de estos y que se ajusten a las necesidades de cada caso.

La importancia de las estructuras no radica en su capacidad de soportar el peso de los equipos, ya que al menos de fábrica, los paneles solares día tras día son más livianos, pero si es vital tener presente lo siguiente al momento de realizar su implementación:

- Capacidad de soportar la fuerza del viento que como mínimo, soporte 150 km/h.

- El uso de un soporte comercial ya prefabricado es la solución más recomendada, ya que los metales empleados en su construcción han sido previamente tratados contra la oxidación y cuenta con tornillería especial que protege la estructura contra deterioro por efecto galvánico.

- En caso de fabricar el soporte con piezas normalizadas, es importante validar la marca del panel, ya que de eso depende el lugar donde se vaya a realizar los agujeros de montaje y la proyección de las dimensiones del marco exterior.

- Como último caso, si decide construir un soporte casero, el material recomendado para realizar su construcción es el aluminio gracias a su resistencia a la oxidación destructiva.

Estas estructuras están diseñadas para montar la inclinación del arreglo de paneles fotovoltaicos en un determinado ángulo desde el suelo o techo de la unidad de vivienda. Comercialmente se puede ajustar los ángulos en rangos de 10° - 15°, 5° - 30° o 30° - 60° según la necesidad del lugar. Consta principalmente de los siguientes componentes:



Página 42 de 65

Versión 01

2018

Figura 7. Componentes estructurales del sistema

FIGURA COMPONENTE FUNCIÓN

1 Riel Servir de base para el posicionamiento de los paneles solares.

2 Abrazadera de sujeción

intermedia

Se encarga de fijar el panel fotovoltaico al riel mediante la sujeción de la abrazadera. Su fijación es intermedia entre paneles.

3 Abrazadera de sujeción

final Se encarga de fijar los extremos del sistema de paneles.

4 Pie de apoyo ajustable

delantero

Funciona como soporte del riel y adicionalmente, permite realizar el ajuste de la inclinación de los módulos en la parte frontal.

5 Pie de apoyo ajustable

trasero

Funciona como soporte del riel y adicionalmente, permite realizar el ajuste de la inclinación de los módulos en la parte posterior.

Tabla 7. Descripción de componentes del sistema estructural



Página 43 de 65

Versión 01

2018

Figura 8. Dimensiones y longitudes del sistema a nivel estructural

NÚMERO FUNCIÓN

1 Ancho del módulo

2 Longitud del riel

3 Distancia entre las conexiones del techo

4 Longitud del voladizo

5 Distancia entre módulos

6 Longitud del modulo

7 Longitud del soporte

8 Espacio entre pie de apoyo delantero y trasero

Tabla 8. Descripción de dimensiones y longitudes estructurales



Página 44 de 65

Versión 01

2018

7.1.3 INSTALACIÓN ESTRUCTURAL DE UN SISTEMA FOTOVOLTAICO INSTALACIÓN DE LOS PIES DE APOYO Y SOPORTES DE PISO

Una vez seleccionados los espacios adecuados para realizar la perforación de la superficie, instale el pie de apoyo delantero como se muestra en las imágenes relacionadas. Se debe revisar la fijación que sea paralela a la superficie de instalación.

Del mismo modo, realice la instalación del pie de apoyo trasero como se muestra en la imagen relacionada. Se debe revisar la fijación que sea paralela a la superficie de instalación.

Una vez terminada la instalación tanto de los pies de apoyo delanteros como traseros, verifique que estén alineados entre sí, tal como se muestra en la imagen relacionada.



Página 45 de 65

Versión 01

2018

INSTALACIÓN DE LOS RIELES

Sobre el pie de apoyo delantero, ubique la ranura del riel estructural. Se realiza el ajuste del mismo sobre la tornillería del apoyo y la abertura del riel.

Del mismo modo sobre el pie de apoyo trasero, inicialmente afloje los dos tornillos hexagonales en el apoyo y ajuste la longitud conforme sea la elección del ángulo para su caso. Una vez seleccionada la longitud deseada, bloquee los tornillos y luego, ubique la ranura del riel tal como se puede observar en la imagen relacionada.



Página 46 de 65

Versión 01

2018

INSTALACIÓN DE LOS MÓDULOS

Haciendo uso de las abrazaderas de sujeción final, se realiza la fijación de los paneles en los extremos de cada configuración. Se inclina la abrazadera en la ranura superior del riel. Después de bloquear ligeramente el tornillo, se coloca el panel sobre los rieles. Posteriormente se bloquea totalmente las abrazaderas de sujeción final para después de ese modo, ajustar la ubicación del panel.

Del mismo modo, usando las abrazaderas de sujeción intermedia, se realiza la fijación entre paneles de la estructura. Incline la abrazadera interna en la parte superior de la ranura de los rieles. Después coloque otro panel entre rieles y bloquee las abrazaderas internas una vez termine de ajustar la ubicación de los paneles.



Página 47 de 65

Versión 01

2018

Repitiendo los pasos previamente mencionados, se completa en su totalidad el montaje de los paneles. Se debe verificar nuevamente todo el sistema para comprobar su rigidez y se finalizan ajustando las abrazaderas en los extremos. De este modo se puede obtener una configuración como la mostrada en la imagen relacionada en esta sección.



Página 48 de 65

Versión 01

2018

7.1.4 MONTAJE EN TECHO Es uno de los montajes más populares utilizados en unidades de vivienda residenciales dado que las condiciones de las viviendas facilita en la mayoría de los casos la instalación de estos.

VENTAJAS

- Cuenta con un mejor acceso de la radiación solar por su ubicación.

- Un mejor aprovechamiento del espacio no utilizado en las unidades de vivienda como son los techos.

- Su cercanía al sistema eléctrico residencial facilita su conexionado y posteriormente, genera una importante reducción del costo.

- Se genera un mínimo efecto de instalación y su ocupación no interfiere con el uso de espacios libres en la unidad de vivienda.

DESVENTAJAS

- La orientación de los paneles fotovoltaicos es dependiente a la forma del techo y en la mayoría de los casos, su orientación se ve marcada por la misma inclinación que tenga.

- Debido a la proximidad con los techos, su temperatura tiende a elevarse por encima de los estándares de fabricación y operación. Ese incremento adicional, hace que se reduzca la eficiencia en la generación.

- Una de las principales limitaciones de generación radica en el área del techo según el tipo de vivienda.

Tabla 9. Ventajas y desventajas de una instalación montada en techo

A continuación, se realiza una presentación de dos tipos de montajes realizados en techo para su categorización:



Página 49 de 65

Versión 01

2018

7.1.4.1 MONTAJE EMPOTRADO EN TECHO Como su nombre lo indica, se realiza la instalación de los paneles fotovoltaicos paralelos y muy cercanos a la superficie del techo de la unidad de vivienda. Este montaje permite por un lado el mejor aprovechamiento del espacio a usar y minimiza los efectos de la carga de viento.

Un sistema básico de montaje empotrado en techo cuenta generalmente con los siguientes elementos:

- Rieles para soportar los módulos. - Abrazaderas de sujeción de los módulos a los rieles - Estructura de soporte (base) para sujetar el sistema fotovoltaico en

el techo

1 Realizar el aseguramiento de la estructura de soporte al techo.

2 Instalar los rieles para distribuir los módulos.

3 Asegurar con las abrazaderas de sujeción de arriba hacia abajo

4

Ubicar los paneles fotovoltaicos a ras de techo sobre la estructura instalada. Cuando el panel esta sobre el riel, se realiza un aseguramiento con las abrazaderas de sujeción y finalmente se aprieta la tuerca y el tornillo dentro del sistema de rieles.

Es muy importante durante el proceso de montaje revisar que se esté cumpliendo con la orientación calculada. Es usual que muchos instaladores olviden este aspecto al momento de realizar el ajuste en la superficie del techo. En caso de que se requiera ajustar la inclinación de los paneles, se debe adquirir una pieza adicional llamada pie de apoyo que permite elevar el sistema.



Página 50 de 65

Versión 01

2018

7.1.4.2 MONTAJE INCLINADO EN TECHO Este sistema tiende a ser similar con el montaje presentado en el anterior numeral, a excepción que en este se cuenta con una estructura de soporte ajustado en las superficies de los techos planos. Muchos fabricantes por defecto traen estos sistemas listos para instalar, pero es responsabilidad del instalador garantizar el cumplimiento tanto de inclinación de los paneles para evitar problemas de funcionamiento por sombras entre paneles y superficies externas.

1 Montaje de la estructura de soporte en la superficie del techo plano.

2 Ajuste del ángulo calculado para el posicionamiento de los paneles.



5

Ubicar los paneles fotovoltaicos sobre la estructura de soporte. Cuando el panel esta sobre el riel, se realiza un aseguramiento con las abrazaderas de sujeción y finalmente se aprieta la tuerca y el tornillo dentro del sistema de rieles.

Se enfatiza durante el proceso de instalación de realizar un correcto proceso de sellado a los posibles orificios generados en el techo al momento de realizar el montaje del sistema. De este modo en temporadas de lluvia no se va a generar filtraciones a la vivienda por acumulación de agua en la parte externa del techo.



Página 51 de 65

Versión 01

2018

7.1.5 MONTAJE EN PISO Los montajes en piso son ampliamente demandados cuando la vivienda unifamiliar cuenta con un amplio espacio en su propiedad. Una de las principales ventajas de utilizar estos sistemas frente a los usados en techo es que se evitan la mayoría de las desventajas mencionadas en el anterior capítulo. El hecho de ser montados en el suelo hace que los paneles funcionen a una temperatura más baja, lo que aumenta ligeramente la potencia de salida del arreglo.

1 Montaje de la estructura de soporte en suelo.

2 Ajuste del ángulo calculado para el posicionamiento de los paneles.



5

Ubicar los paneles fotovoltaicos sobre el sistema de soporte. Cuando el panel esta sobre el riel, se realiza un aseguramiento con las abrazaderas de sujeción y finalmente se aprieta la tuerca y el tornillo dentro del sistema de rieles.

Una de las principales desventajas que manejan este tipo de configuraciones radica en la accesibilidad de los módulos a cualquier persona que se acerque al sistema. Se recomienda en este sentido la instalación de barreras (cercas, separadores, entre otros) o elevando el mismo sistema a no menos de 2.5 metros para así evitar manipulación no intencionada del sistema.



Página 52 de 65

Versión 01

2018

8. INSTALACIÓN ELÉCTRICA Una vez finalizado el proceso de la instalación mecánica del sistema fotovoltaico, se procede a realizar la instalación de los elementos eléctricos de forma segura conforme los lineamientos establecidos en la NTC 2050. Para realizarlo, se debe conocer las referencias normativas de la norma en lo que señala para sistemas fotovoltaicos y sistemas eléctricos generales. 8.1 UBICACIÓN DE LOS COMPONENTES Una de las primeras decisiones durante el proceso de instalación es definir claramente la ubicación que desea darle a cada uno de los equipos eléctricos que van a hacer parte del sistema fotovoltaico. De esa forma y dándole cumplimiento a los lineamientos plasmados en la NTC 2050 en su sección 690, a continuación, se presenta una serie de requisitos para la ubicación de estos, teniendo en cuenta su capacidad para permitir el mantenimiento y parada de emergencia según se requiera.

8.1.1 UBICACIÓN DE LOS COMPONENTE SEGÚN LOS FABRICANTES

Según señala la NTC 2050 y el NEC en la sección 110, artículo 110-3, numeral b: b) Instalación y uso. Los equipos certificados o rotulados se deben instalar y usar según las instrucciones incluidas en el certificado o en el rótulo.

Conforme la anterior cita de la norma, se menciona puntualmente que todos los equipos eléctricos de la instalación se deben instalar conforme las instrucciones de distintos fabricantes. Es importante considerar todos los requisitos del fabricante al momento de proceder a realizar instalación de los equipos. Otra condición que puede afectar el funcionamiento de los equipos eléctricos (a excepción de los paneles fotovoltaicos) es exponerlos a la luz solar directa, ya que muchos de estos elementos por presentar aumentos de temperatura, reducen ampliamente su eficiencia. Finalmente, y no menos importante, es vital conocer las clasificaciones de gabinetes de la Asociación Nacional de Fabricantes Eléctricos (NEMA) antes de instalar cualquier equipo eléctrico en un sistema fotovoltaico, ya que la clasificación NEMA de los gabinetes que instala afecta el lugar donde se puede instalar el equipo. Las clasificaciones NEMA más populares vistas en equipos fotovoltaicos son:



Página 53 de 65

Versión 01

2018

CLASIFICACIONES NEMA NEMA 1: Solo para instalaciones en interiores: esta carcasa no ofrece protección contra la entrada de polvo o agua. (Casi todos los inversores basados en baterías están clasificados como NEMA 1). NEMA 3R: Instalación al aire libre, generalmente solo en una superficie vertical: Este tipo de cerramiento ofrece protección contra la lluvia que cae. (La mayoría de la red directa los inversores, pero no todos, tienen al menos una clasificación NEMA 3R. Cuando los fabricantes prueban su equipo, el estándar para NEMA 3R es que el equipo se monta en una pared vertical. Por lo tanto, a menos que se especifique lo contrario, puede instalar carcasas clasificadas en NEMA 3R solo en la posición vertical. NEMA 4: Instalaciones al aire libre en superficies horizontales o verticales: estos recintos pueden soportar la pulverización directa de una manguera y salpicaduras de agua.

8.1.2 UBICACIÓN PARA MEDIOS DE DESCONEXIÓN Una de las principales preocupaciones al momento de desconectar un inversor, es garantizar que tanto el lado de CA como de CC estén sin paso de corriente para ya sea realizar un mantenimiento preventivo, como correctivo. Es aquí donde juega un papel importante el uso de medios de desconexión (fusibles, interruptores, entre otros) que garanticen una maniobra segura al momento de realizar dicha operación.

Según señala el artículo de la NTC 2050 690-15. Desconexión de equipos fotovoltaicos. Se deben instalar medios que desconecten los equipos como inversores, baterías, controladores de carga y similares de todos los conductores no puestos a tierra de todas las fuentes de energía. Si el equipo está energizado desde más de una fuente, los medios de desconexión deben estar agrupados e identificados.

Hoy en día se observa que la mayoría de los inversores ahora incluyen un interruptor de desconexión que se puede integrar a la instalación y de esa forma, desconectar la fuente de alimentación de CC directamente en el inversor con el mismo interruptor.

Del mismo modo, en el caso que los inversores no cuenten con una desconexión integrada, se debe instalar las respectivas desconexiones tanto en el lado CC como el lado de CA en la ubicación del inversor.



Página 54 de 65

Versión 01

2018

8.1.3 UBICACIÓN PARA CAJAS DE CONEXIÓN Y CABLEADO Una caja de conexión tiene como función servir de puente entre los conductores que se encuentran conectados a los paneles fotovoltaicos al aire libre hasta los conductores que se distribuyen internamente en la unidad de vivienda.

Lo habitual en instalaciones fotovoltaicas, es ubicar este tipo de cajas de conexión junto al arreglo de paneles. De este modo usted puede reducir costos en inversión de cableado especial para condiciones de intemperie y reduce los tramos transitorios de conductores en la superficie de instalación.

Tenga presente la relación citada en el capítulo anterior para la elección de protección de su caja bajo la clasificación NEMA para soportar las condiciones de intemperie según sea el caso. Adicional a eso, es posible que deba asociar los efectos del calor en los fusibles si desea montar una caja de conexiones en un lugar donde la temperatura alcance valores elevados que las clasificaciones nominales de los fabricantes.

8.2 CABLEADO ELÉCTRICO Para garantizar el funcionamiento de todos los componentes de un sistema fotovoltaico que garanticen la producción de energía de manera conjunta, es necesario contar con un componente que los una, este componente es el cableado eléctrico. El material más común a nivel comercial y técnico en sistemas fotovoltaicos es el cobre, el cual cuenta con una alta conductividad (capacidad de pasar la corriente) y es compatible con muchos tomacorrientes que alimentan diversos equipos eléctricos.

Ten presente las siguientes recomendaciones al momento de seleccionar tu conductor:

- El cableado eléctrico siempre tiene designado un acrónimo que describe las propiedades del conductor. Por ejemplo, THHN hace referencia a un “cable con aislamiento de PVC y cubierta de nylon, 90 °C en ambiente seco, 600 volts.”

- Uno de los requerimientos puntuales que necesita el cableado eléctrico fotovoltaico es que su aislamiento sea: resistente a la intemperie, tenga una vida útil de 30 años y una amplia resistencia mecánica al impacto.

- Algunos conductores manejan una designación -2 al final. Este tipo de especificación indica que el conductor está clasificado para soportar hasta 90°C en condiciones húmedas o secas. Se recomienda ampliamente seleccionarlos bajo esta referencia para evitar inconvenientes con el calentamiento del aislante.



Página 55 de 65

Versión 01

2018

No olvide tener presente para el cableado de su unidad de vivienda:

- Cableado externo debe contar con un aislamiento que soporte las condiciones de intemperie e incrementos de temperatura

- Cableado interno de la unidad de vivienda debe ser canalizado por tubería y sus condiciones no permite que sea expuesto a la intemperie.

No olvide tener presente para el cableado de la batería:

- El aislamiento recomendado para el cableado eléctrico que va desde el banco de baterías hasta el inversor es el RHW, un termoplástico resistente a la humedad y al calor.

- Algunas ocasiones se opta por usar cableado flexible, pero es vital tener presente que los conectores a usarse soporten este tipo de cables.

- Una condición a la que pueden verse expuestos es a la corrosión, por lo cual es importante considerar un aislante que tenga una resistencia moderada a este tipo de efectos ambientales.



Página 56 de 65

Versión 01

2018

9. RECOMENDACIONES Y MANTENIMIENTO AL MOMENTO DE COMPRAR SUS PANELES FOTOVOLTAICOS… Tanto para el usuario particular y/o minorista, como para cualquier entidad al momento de adquirir sus paneles fotovoltaicos, es importante tener en cuenta las siguientes recomendaciones: Los paneles deberían ser nuevos y de reciente fabricación (No deberían tener más de dos años de fabricados al momento de la compra). Sus especificaciones eléctricas nominales deberían ajustarse a lo que requiere la instalación proyectada. Verificar que no se presente daños en su presencia física como vidrio rotos o fisurados, empaques despegados, celdas quebradas, marcos abollados, encapsulamiento con burbujas, corrosión u oxidación y en general, todo aquello que pueda conducir a la reducción de la vida útil. El marco o chasis debería proveer las facilidades que permitan su fácil instalación mecánica en el soporte (agujeros, tornillos, etc.) para que el instalador no lo intervenga u altere mecánicamente. CUANDO REALICE LA REVISIÓN DE SU PANEL… Verificar que la información técnica citada en la ficha del proveedor maneje como mínimo lo siguiente: Datos técnicos:

- Marca o nombre del fabricante - Denominación del modelo - Potencia en condiciones estándar - Material de fabricación de las celdas fotovoltaicas - Eficiencia nominal de operación del módulo en condiciones especificadas. - Corriente de cortocircuito y de régimen - Curva de corriente y tensión, determinada en condiciones estándar. - Tiempo de vida útil esperado - Copia del certificado de ensayos emitido por una entidad acreditada para tal fin.

UN MANTENIMIENTO ACERTADO DE SU INVERSOR IMPLICA QUE… Los inversores solares son los equipos más delicados en la instalación de un sistema de paneles solares debido a la complejidad de su circuitería y alto rendimiento.

Al menos una vez cada mes:

- Revisa los datos archivados y la memoria de errores del inversor.

Al menos una vez cada seis meses:

- Retira el polvo y suciedad de las rejillas protectoras de las entradas de aire.



Página 57 de 65

Versión 01

2018

Al menos una vez al año: Apaga el inversor y realizar lo siguiente: * Comprueba que los tornillos que sujetan la cubierta estén bien ajustados * Revisa que las conexiones del cableado eléctrico estén bien ajustadas, si es necesario apriétalas. * Comprueba si existe óxido, decoloración o alguna anomalía en los bornes. Sustitúyelas conexiones deterioradas u oxidadas * Retira los dispositivos de protección para poder verificar su estado, sustitúyelos si lucen quemados. (fusibles e interruptores automáticos). * Retira la suciedad acumulada en los ventiladores con un cepillo y aire comprimido. * Verifica que la polaridad de las conexiones de los cables que vienen de los paneles solares sea adecuada. Es muy importante mantener libre de polvo y suciedad el inversor y el resto de los componentes del sistema, pues no hacerlo, puede provocar cortocircuitos que reducen considerablemente su vida útil.

Al menos una vez al año: - Apaga el inversor y realizar lo siguiente: * Comprueba que los tornillos que sujetan la cubierta estén bien ajustados * Revisa que las conexiones del cableado eléctrico estén bien ajustadas, si es necesario apriétalas. * Comprueba si existe óxido, decoloración o alguna anomalía en los bornes. Sustitúyelas conexiones deterioradas u oxidadas * Retira los dispositivos de protección para poder verificar su estado, sustitúyelos si lucen quemados. (fusibles e interruptores automáticos). * Retira la suciedad acumulada en los ventiladores con un cepillo y aire comprimido. * Verifica que la polaridad de las conexiones de los cables que vienen de los paneles solares sea adecuada. Es muy importante mantener libre de polvo y suciedad el inversor y el resto de los componentes del sistema, pues no hacerlo, puede provocar cortocircuitos que reducen considerablemente su vida útil.



Página 58 de 65

Versión 01

2018

RECOMENDACIONES GENERALES PARA MANTENER SU INSTALACIÓN EN ÓPTIMAS CONDICIONES…

Una vez al mes realiza la limpieza de los paneles fotovoltaicos con agua y un trapo en el periodo más fresco del mes. Evitar uso de sustancias corrosivas o elementos que puedan rayas los mismos. Elabora una mezcla de 100 gramos de bicarbonato de sodio con un litro agua para realizar una limpieza superficial de las baterías. Cada dos meses realizar una inspección visual para verificar que los paneles no cuenten con fracturas o daños visuales. Verificar que toda la tornillería se encuentre correctamente ajustada. Cada 6 meses es importante validar con un multímetro realizar la medición de los máximos valores de tensión que fueron contemplados durante el diseño.



Página 59 de 65

Versión 01

2018

NO ESTÁ DE MÁS CONSIDERAR UNA MATRIZ DE RIESGO LABORALES DURANTE LA INSTALACIÓN…

RIESGO ACTIVIDAD CAUSA CONSECUENCIAS

Pisadas sobre objetos punzo

cortantes

Montaje de estructura

metálica, en las que se desplacen sobre superficies con elementos

punzantes clavados o

sueltos

Falta de orden y limpieza

Irregularidad del

terreno

Manejo de cargas que impidan la

visibilidad

Iluminación deficiente

Heridas, fuertes hematomas, fracturas de

huesos, desgarros musculares

Contactos eléctricos

Uso de herramientas y

equipos eléctricos, materiales metálicos y trabajos en

condiciones de humedad alta

Instalación eléctrica (equipos

y conexiones)

Utilización de herramientas

eléctricas

Contacto con líneas de

conducción de energía eléctrica

Fracturas, traumatismo, luxaciones,

contracciones musculares, quemaduras, fibrilaciones,

necrosis de tejidos, parada respiratoria,

paro cardíaco, muerte

Contacto térmico

Trabajos con o cerca de material calentado por el

sol

Contacto con objetos,

materiales o superficies calientes

Inflamación, infección,

quemaduras

Incendio y explosión

Trabajos eléctricos

Contacto eléctrico

Fenómenos meteorológicos

Mantenimiento deficiente de

equipos e instalaciones

eléctricas

Presencia de gases inflamables

Quemaduras, parada respiratoria

muerte

Tabla 10. Riesgos laborales durante una instalación fotovoltaica



Página 60 de 65

Versión 01

2018

UNA REVISIÓN A SU INSTALACIÓN MECÁNICA TENIENDO EN CUENTA QUE…

Revisar su estructura teniendo en cuenta:

- Que las bases están instaladas en lugares adecuados y con el espacio que necesita.

- La estructura de soporte seleccionada sea la indicada para el tipo de superficie la cual se vaya a instalar.

- En caso de haber realizado una instalación en poste, es crucial verificar que los agujeros usados para fijar el poste ofrezcan la suficiente estabilidad para resistir el peso del panel y las condiciones de viento de la zona.

- Los módulos se encuentren correctamente conectados al sistema de rieles y soportes adecuados.

UNA REVISIÓN A SU INSTALACIÓN ELÉCTRICA TENIENDO EN CUENTA QUE...

Revisar sus componentes eléctricos teniendo en cuenta:

- Paneles fotovoltaicos: Verificar la cantidad de módulos instalados y que el cableado sea coherente con la distribución planteada durante el diseño.

- Baterías: Revisar si cuentan con una buena ventilación al exterior, que la ubicación sea adecuada y que se instalen las barreras de protección necesarias para que cualquier persona no pueda acceder a ellas y finalmente su cableado este correctamente conectado.

- Inversor: Revisar que la tensión de salida del inversor coincida con la entrada a la red de la unidad de vivienda (120 VAC), generar una instalación siguiendo los requisitos del fabricante y brindar una óptima salida de aire al equipo.

- Conductores: El tipo de aislamiento sea adecuado para el espacio que se vaya a instalar (exterior o interior), verificar la resistencia a temperaturas y luz solar de los cables externos y por último, revisar que no haya daños superficiales al aislamiento del mismo.



Página 61 de 65

Versión 01

2018

10. EJEMPLO PRÁCTICO DE USO DEL MANUAL Para dar al usuario una perspectiva del uso del presente manual, a continuación, relacionamos en la siguiente los datos finales generados en un diseño estándar para una vivienda unifamiliar estrato 4:

Resultados de diseño – Vivienda unifamiliar estrato 4 Dirección catastral: Carrera 49 C # 91 - 44


8,08

Potencia de salida del panel [W] 320 Numero de paneles 5

Batería de 12V con capacidad [Ah] 340 Numero de baterías 5

Regulador de carga [A] 60 Inversor [W] 2000

Numero de inversores 1 Tabla 11. Dimensionamiento vivienda unifamiliar estrato 4



Página 62 de 65

Versión 01

2018

PREPARACIÓN PARA LA INSTALACIÓN

Resolver los siguientes interrogantes:

- ¿Dónde está el norte? - ¿Dónde se ubicará el panel solar? - ¿Dónde se ubicará la batería y los controles? - ¿Por dónde correrán los cables? - ¿Qué herramientas y equipo de protección debo utilizar antes de iniciar?

De esta manera podemos considerar:

- Selección de la mejor ubicación para instalar el sistema fotovoltaico

Las coordenadas geográficas de la ciudad de Bogotá son: Latitud Norte 4°35'56''57. La ciudad está en el hemisferio norte a 12 grados del ecuador. Entonces los paneles deben mirar hacia el sur y su inclinación debe ser de 4 grados. Se proyecta realizar una instalación en techo tal como se puede apreciar a continuación:



Página 63 de 65

Versión 01

2018

PREPARACIÓN PARA LA INSTALACIÓN

Las condiciones del techo permiten la instalación de los módulos en la parte superior. Por tanto, se considera lo mencionado en el numeral: 7.1.4.1 MONTAJE EMPOTRADO EN TECHO 7.1.1 UBICACIÓN De esta forma se puede realizar un estudio de las condiciones iniciales para la ubicación de estos. Así mismo refiriéndonos al numeral: 8.1 UBICACIÓN DE LOS COMPONENTES Podemos tener en consideración pautas importantes para realizar la ubicación del cableado, batería y demás componentes eléctricos. También considera las apreciaciones presentadas en el numeral: 8.2 CABLEADO ELÉCTRICO Para validar el tipo de aislamiento y condiciones de exposición que manejara los conductores en cada uno de los espacios presentados en la instalación. Finalmente es vital considerar la herramienta de mano necesaria como los elementos de protección personal, los cuales se pueden consultar en las siguientes secciones: 5. HERRAMIENTAS PARA INSTALACIÓN



Página 64 de 65

Versión 01

2018

INSTALACIÓN MECÁNICA Y ELÉCTRICA DEL SISTEMA


- ¿Cómo realizar la conexión de los paneles fotovoltaicos? - ¿Cómo realizar la conexión del regulador de carga? - ¿Cómo realizar la conexión de la batería?


- Revisión de procedimientos adecuados para la instalación de los principales

componentes del sistema a nivel mecánico y eléctrico Uno de los principales retos que da la instalación es verificar el procedimiento para generar la conexión de cada elemento del sistema. Es así que el manual ofrece en los siguientes numerales las recomendaciones para abordar adecuadamente la conexión de dichos elementos: 7. INSTALACIÓN MECÁNICA 8. INSTALACIÓN ELÉCTRICA



Página 65 de 65

Versión 01

2018

VERIFICACIÓN DEL FUNCIONAMIENTO DEL SISTEMA FOTOVOLTAICO – OPERACIÓN Y MANTENIMIENTO


- ¿La tensión de las baterías es la indicada? - ¿El funcionamiento del regulador de carga es el indicado? - ¿El panel fotovoltaico está funcionando adecuadamente? - Revisión del panel - Revisión de la batería - Revisión general de la instalación


- Recomendaciones para la verificación del sistema y garantizar una correcta

operación

Se ofrece una serie de recomendaciones al respecto en el siguiente numeral: 9. RECOMENDACIONES Y MANTENIMIENTO

Documents

MANUAL PRÁCTICO DE CONDICIONES PARA …