Especificaciones Tecnicas de DiseÑo y Montaje
Especificaciones Tecnicas de DiseÑo y Montaje
Especificaciones Tecnicas de DiseÑo y Montaje
1. Objeto.
2. Alcance de las Especificaciones.
3. Definiciones.
4. Clasificación de las Instalaciones.
5. Memoria del Diseño de la Instalación.
6. Selección de la Configuración Básica de la Instalación.
7. Definición de las Cargas de Consumo.
8. Tensión nominal del campo solar.
9. Tensión de Trabajo de la Instalación.
10. Cálculo de la Carga Mensual Necesaria.
11. Cálculo de la Energía Disponible.
12. Dimensionado del Campo de Paneles.
13. Dimensionado del Sistema de Acumulación.
14. Dimensionado del Sistema de Regulación Control.
15. Dimensionado del Convertidor.
16. Cableado.
17. Componentes del la Instalación.
18. Control de la Instalación.
19. Medidas de Seguridad.
20. Mantenimiento y Garantía de la Instalación.
21. Nomenclatura.
22. Referencias.
23. Bibliografía.
24. Anexo I: Memoria de diseño.
25. Anexo II: Tabla de horas de sol-pico.
1. OBJETO.
1.1. Fijar las condiciones técnicas y de seguridad mínimas, dentro del marco de
actuación de la Junta de Andalucía, que deben cumplir el diseño, los
componentes y el montaje de las instalaciones fotovoltaicas, que por sus
características estén comprendidas en el apartado segundo.
3. DEFINICIONES.
3.1. Radiación.
3.1.2. Radiación Solar Directa: es la radiación solar por unidad de tiempo y unidad
de área, que sin haber sufrido modificación en su trayectoria, incide sobre
una superficie.
3.1.3. Radiación Difusa Celeste: es la radiación solar por unidad de tiempo y unidad
de área que, procedente de la dispersión de la radiación solar directa por las
moléculas de aire, partículas sólidas, vapor de agua en suspensión en la
atmósfera, etc., incide directamente sobre una superficie.
3.1.8. Horas Sol Pico: es el número de horas de sol que con una radiación global de
1000 W/m² proporciona una energía equivalente a la radiación global recibida
en un período de tiempo.
3.1.9. Albedo o Reflectancia: es la relación entre la radiación reflejada por una
superficie la que incide sobre ella.
3.3. Baterías.
3.3.3. Carga de una Batería o Elemento: proceso durante el cual una batería o
elemento suministra corriente a un circuito exterior.
3.3.4. Descarga de una Batería o Elemento: proceso durante el cual una batería o
elemento suministra corriente a un circuito exterior, mediante la
transformación de la energía química almacenada en energía eléctrica.
3.3.5. Electrolito: fase líquida que contiene iones móviles mediante los cuales se
realiza la conducción iónica en la fase.
3.4.6 Sistema de Alarma por Baja Tensión: sistema que activa una señal acústica
y/o luminosa que indica un estado de bajo voltaje de la batería.
3.4.7 Desconectador del Consumo por Baja Tensión: sistema que desconecta la
batería del consumo cuando ésta alcanza un nivel de baja carga.
3.4.8 Intensidad máxima de consumo: Máxima corriente que puede pasar del
sistema de regulación y control al consumo.
3.4.9 Contador de Amperios Hora: sistema que contabiliza los Amperios hora
suministrados por el campo de paneles y los Amperios hora consumidos en la
instalación.
3.5 Convertidor.
3.5.9 Potencia Nominal: potencia de salida que sirve para identificar al convertidor.
3.5.10 Rendimiento: razón expresada en tanto por ciento entre la potencia de salida
y la potencia de entrada para una determinada tensión de entrada.
3.5.14 Tasa distorsión total: Raíz cuadrada de la suma cuadrática de las tasas de
los armónicos componentes del residuo armónico, siendo este la magnitud
obtenida al suprimir de una magnitud periódica la componente fundamental.
3.5.16 Pérdidas en espera: potencia disipada por el convertidor a través del circuito
automático de detección de carga.
3.6. Campo de Paneles: conjunto de paneles fotovoltaicos conectados entre sí y
definido por el número de paneles asociados en serie y el número de series
asociados en paralelo.
3.8. Tensión nominal del campo solar: se denomina así a la tensión a la que el
campo solar funciona normalmente conectado a la carga.
3.11. Carga de Consumo: son los Amperios hora requeridos para el funcionamiento
de un receptor eléctrico conectado a la instalación.
3.12. Coeficiente de Albedo: razón entre la radiación incidente sobre dos caras de
una superficie inclinada orientada al Sur y la radiación recibida sobre la cara
expuesta al sol.
4.1. En función de los diferentes objetivos cubiertos por las especificaciones, las
instalaciones se clasificarán, atendiendo a los siguientes criterio:
Fig. 1
Fig. 2
Fig. 3
4.2.4. Configuración nº 4: se incluyen en este grupo las instalaciones compuestas
por paneles, sistemas de regulación y acumulador, conectados a una carga
en c.c. (Fig. 4).
Fig. 4
Fig. 5
4.2.6. Configuración nº 6: se incluyen en este grupo las instalaciones compuestas
por paneles, sistemas de regulación, acumulador, convertidor en c.c./c.c.,
convertidor de c.c./c.a., conectados a la carga en c.c. o en c.a. (Fig. 6).
Fig. 6
Fig. 7
4.2.8. Configuración nº 8: se incluyen en este grupo las instalaciones compuestas
por paneles, sistemas de regulación, acumulador, convertidor de c.c./c.a.,
conectados a cargas de corriente alterna. (Fig. 8).
Fig. 8
4.3.11.Instalaciones recreativas.
4.5.1. Instalación tipo A: la tensión de trabajo es menor o igual a 50 voltios (en c.a.
o en c.c.).
- Cableado.
- Medidas de Seguridad.
Tabla I
DEPENDENCIAS POTENCIA MÍNIMA NECESARIA
Cuarto de estar 18 W
Comedor 18 W
Dormitorio 8W
Aseos 18 W
Cocina 18 W
TV Blanco y negro 24 W
TV Color 60 W
Tabla II
DEPENDENCIAS TIEMPO MÍNIMO DE UTILIZACIÓN
Cuarto de estar-comedor 4.5 horas/día
Dormitorio 0.5 h/d
Aseos 1.0 h/d
Cocina 2.0 h/d
TV Blanco y negro 4.0 h/d
TV Color 4.0 h/d
P=9.8∗[(Q∗h) / η]
Siendo:
CM=(W/V)∗N∗d
Siendo:
11.3. La inclinación de los paneles fotovoltaicos respecto del plano horizontal, será
de 50º, o superior en invierno, si el perfil de consumo es uniforme a lo largo
del ciclo anual. Cualquier otra inclinación deberá ser justificada.
E = H∗d
Siendo:
11.7. Los resultados obtenidos se presentarán en KJ/m2 mes para el ciclo anual.
Siendo:
12.7. El cálculo de las horas sol pico y de la carga de consumo diaria, tendrá en
cuenta lo expuesto en los puntos 12.7. al 12.12. de estas especificaciones.
12.8. Las horas sol pico para un período de tiempo se calcularán por la expresión:
Siendo:
12.13. El factor de seguridad del dimensionado del campo de paneles, deberá tener
en cuenta los efectos que incrementan el valor de la carga de consumo y
reducen la radiación absorbida, en particular los siguientes:
12.18. Se obtendrá los Amperios hora disponibles cada mes mediante la expresión:
CD = Npp ∗ Ip ∗ HSP ∗d
Siendo:
13.2. El tipo de batería seleccionado cumplirá con las especificaciones del punto
17.2.
13.3. Todas las baterías del sistema de acumulación tendrán las mismas
características eléctricas.
C = Ft ∗ (Cd ∗ n + B) / Pf
Donde:
IM = Cd / NM
Siendo:
Tabla III
Nº mínimo días de Nº máximo días de
Tipo de instalación
autonomía autonomía
Electrificación viviendas
5 10
uso permanente.
Instalación para
10 -
telecomunicación.
Instalación de
5 10
iluminación de exteriores.
Instalaciones agrícolas y
5 10
ganaderas
Instalaciones para
10 -
señalización
6. Sensor de temperatura.
NR = (Npp ∗ Ip) / IR
Siendo:
Siendo:
Siendo:
V: Tensión de funcionamiento.
16. CABLEADO.
S = (2∗L∗I)/ 56 ∗ (Va-Vb)
Siendo:
S: Sección en mm2.
L: Longitud en m.
I: Intensidad en Amperios.
16.5. La sección de los cables calculada según el punto 16.4. debe ser tal que las
máximas caídas de tensión en ello, comparada con la tensión a la que estén
trabajando esté por debajo de los límites expresados en la Tabla IV.
Tabla IV
Campo de Paneles-Acumulador 3%
Acumulador-Inversor 1%
Línea Principal 3%
Línea Principal-Iluminación 3%
Línea Principal-Equipos 5%
17.1.3.Si los paneles bifaciales están situados sobre el suelo, la configuración será
la mostrada en la Fig. 9.
17.1.4.Si los paneles bifaciales están situados sobre un tejado, la configuración será
la mostrada en la Fig. 10.
Fig. 10: Configuración del entorno de paneles bifaciales situados en tejados.
17. 2. Baterías.
a) Tipo de batería.
b) Tensión nominal.
j) Dimensiones.
k) Peso.
l) Densidad.
a) Tipo de batería.
b) Tensión nominal.
a) Tipo de regulador.
f) Potencia consumida.
g) Tensión de reconexión.
h) Compensación de temperatura.
b) En la salida de corriente.
17.4.Convertidor.
d) Tensión de salida.
e) Potencia nominal.
f) Frecuencia nominal.
g) Factor de distorsión.
h) Forma de onda.
k) Sobrecarga admisible.
l) Resistencia a cortocircuito.
m) Factor de potencia.
a) Cortocircuitos.
b) Sobrecargas.
% Pi Rendimiento
10 >65%
25 >75%
50 >85%
75 >85%
100% >85%
Consumo en vacío:
% Pi Rendimiento
10 >55%
25 >70%
50 >85%
75 >85%
100% >85%
Consumo en vacío:
Onda cuadrada:
% Pi Rendimiento
10 >55%
25 >70%
50 >85%
75 >85%
100% >85%
Consumo en vacío:
c) Rendimiento.
d) Sobrecarga admisible.
e) Resistencia a cortocircuito.
18.1.3.Si el campo de paneles requiere más de una fila, situadas sobre la misma
horizontal, la separación entre éstas deberá ser como mínimo dos veces la
distancia vertical entre la parte superior e inferior de los paneles.
18.1.6.En terrazas o suelos, las estructuras deben permitir una altura de panel como
mínimo de 30 cm. En instalaciones aisladas de montaña la altura mínima del
panel sobre el suelo tendrá en cuenta los datos estadísticos de
precipitaciones de nieve en la zona.
18.1.7.El anclaje de las estructuras deberá ser calculado para soportar los efectos
del viento máximo esperado de la zona sobre los paneles. En cualquier caso
la estructura se calculará para soportar vientos no menores a 150 km/hora.
18.2.1.La batería debe situarse lo más cerca posible del campo de paneles, al
objeto de minimizar la caída de tensión y la sección de los cables de
conexión.
18.2.2.La batería deberá estar eléctricamente aislada del suelo mediante un sistema
resistente al electrolito.
18.2.7.En una misma instalación las baterías utilizadas tendrán el mismo período de
garantía.
19.6. Los convertidores cc/cc se instalarán de forma que la línea de menor tensión
sea lo más reducida posible.
19.9.1.Instalaciones tipo A:
a) Configuraciones nº 1, 2 y 3:
b) Configuraciones nº 4, 5, 6, 7 y 8:
- Prohibido fumar.
- Presencia de ácido.
- Riesgo eléctrico.
- Riesgo de explosión.
19.9.2.Instalaciones tipo B:
a) Configuraciones nº 1:
b) Configuraciones nº 2 y 3:
c) Configuraciones nº 4 y 7:
- Prohibido fumar.
- Presencia de ácido.
- Riesgo eléctrico.
- Riesgo de explosión.
d) Configuraciones nº 5, 6 y 7:
- Prohibido fumar.
- Presencia de ácido.
- Riesgo eléctrico.
- Riesgo de explosión.
19.10.2.Se procurará que las baterías estén lo más cerca posible del campo de
paneles solares, carga y equipos acondicionadores de potencia.
19.10.7.Se procurará, en general, que sean inaccesibles los dos bornes (positivo y
negativo) simultáneamente.
19.10.17.Las estanterías de las baterías deben estar aisladas del suelo mediante
material aislante.
Qr = 6 ∗ Vf ∗ If
Siendo:
Qr = 0.5 ∗ I
Siendo:
S (cm2) = 28 ∗ Qr/1000
19.10.22.El aire de renovación debe entrar desde un nivel lo más cerca del suelo,
circular a través de las baterías y salir, lo más alto posible, por la parte
opuesta al lugar de entrada del aire en la habitación.
19.10.25.La sala de baterías será de uso exclusivo para este fin, no pudiéndose
colocar otros equipos, interruptores y tomas de corrientes en la misma sala.
19.10.26.El ancho de los pasillos será una vez y media el ancho de los vasos y,
como mínimo 500 mm. En general, se recomiendan 800 mm.
En estas instalaciones se exige una protección contra los contactos con las partes
activas.
Si la instalación a la que pertenecen las baterías, está conectada a tierra, hay que
tomar medidas contra los contactos indirectos, siendo la más conveniente el control
del aislamiento de los conductores.
Como protección contra contacto directo se exige una de las medidas siguientes:
- Aislamiento.
- Cobertura o envoltura.
- Obstáculos.
- Separación.
c) Seguridad en el trabajo:
g) Seguridad Pública:
h.20. Cubrir las caras frontales de los paneles con un material opaco
antes de realizar las conexiones eléctricas o abrir la caja de
terminales.
20.6. Las revisiones incluirán como mínimo las operaciones referidas a los puntos
20.7 al 20.13.
21. NOMENCLATURA.
Q: Caudal (1/sg).
n: Rendimiento.
22. REFERENCIAS.
MEMORIA DE DISEÑO
INSTALACION DE ENERGIA SOLAR FOTOVOLTAICA
MEMORIA DE DISEÑO
USUARIO:
* Nombre:
* Domicilio:
* Localidad:
* Teléfono:
* Fax:
* Representante:
LOCALIZACION:
* Nombre:
* Domicilio:
* Localidad:
* Teléfono:
* Fax:
* Persona de contacto:
DATOS GENERALES:
* Aplicación de la instalación:
* Uso de la instalación
(Particular/Público/Industrial/Recreativo):
* Rehabilitación/Instalación nueva:
CONFIGURACION GENERAL DE LA INSTALACION:
1 2 3 4 5 6 7 8 9 Otra
* Criterio de diseño:
* Número de Días de Autonomía n:
* Tiempo Medio Diario de conexión de la Carga de Consumo
NM: horas
Criterio de cálculo:
* Balance Mensual Carga de Consumo/Aporte Solar (Tabla 5)
Balance mensual = CM - H.S.P. Ip Npp d:
* Características Técnicas de la Batería:
Criterio de selección:
Modelo:
Fabricante:
Capacidad en 100 h: Ah
Profundidad máxima de descarga Pf: %
Número de elementos:
Capacidad total: Ah
* Fabricante:
* Modelo:
* Características de funcionamiento:
- Tipo:
- Tensión de alimentación nominal:
- Intensidad nominal de carga:
- Tensión máxima de carga:
- Rango de temperatura de actuación:
- Potencia consumida:
- Tensión de reconexión:
- Compensación de temperatura:
* Número de Reguladores NR:
* Sistema de protección para el sistema de regulación y
control:
- En la entrada de corriente: SI/NO
- En la salida de corriente: SI/NO
8.- CONVERTIDORES:
* Criterios de selección:
* Convertidor cc/ca:
Modelo:
Fabricante:
Tensión de entrada:
Tensión de salida:
Potencia nominal:
Tipo de onda:
* Convertidor cc/cc:
Modelo:
Fabricante:
Tensión de entrada:
Tensión de salida:
Potencia nominal:
* Otros equipos:
9.- CABLEADO:
* Material estructuras:
* Tratamiento de protección:
* Material espárragos fijación:
* Toma de tierra:
11.- INFORMACION ADJUNTA:
* Método de cálculo (Cálculos de la instalación):
* Catálogo características técnicas Paneles:
* Catálogo características técnicas Baterías:
* Catálogo características técnicas Regulador:
* Catálogo características técnicas Convertidores:
12.- ESQUEMA UNIFILAR:
13.- ESQUEMA DE DISEÑO DE ESTRUCTURAS:
Tabla 1. Consumos Mensuales Previstos de los Receptores Conectados a la Instalación
MES
Definición de la Número Equipos Tensión Nominal Potencia Equipo Amperaje Equipo Horas Mensuales Consumo Equipo
Carga N VDC Utilización Equipo Amp. hora/mes
W I = W/V
HM
NOTA: Para las cargas en ca se utilizará la misma tabla substituyendo VDC por h70 . VDC
Tabla 2. Cargas Mensuales Previstas en Amperios Hora/Mes
MES Enero Febrero Marzo Abril Mayo Junio Julio Agosto Septiembre Octubre Noviembre Diciembre
CM
MES Enero Febrero Marzo Abril Mayo Junio Julio Agosto Septiembre Octubre Noviembre Diciembre
Cd
MES Enero Febrero Marzo Abril Mayo Junio Julio Agosto Septiembre Octubre Noviembre Diciembre
H.S.P.
MES Enero Febrero Marzo Abril Mayo Junio Julio Agosto Septiembre Octubre Noviembre Diciembre
Amp. h/mes
Panel fotovoltaico Wp PF
Batería Ah BA
Regulador A RE
Interruptor magnetotérmico A IM
Luminaria W LU
ANEXO II
SEVILLA (CAPITAL) Enero Febrero Marzo Abril Mayo Junio Julio Agosto Septiembre Octubre Noviembre Diciembre
HSP fijas a 15º 2,89 3,72 5,07 5,72 6,55 6,84 6,98 6,56 5,65 4,28 3,38 2,63
HSP fijas a 60º 3,64 4,21 5,04 4,82 4,89 4,8 4,98 5,17 5,19 4,56 4,12 3,39
SEVILLA (AZNALCAZAR)
HSP fijas a 15º 2,74 3,43 4,67 5,53 6,14 6,67 6,77 6,44 5,61 4,22 3,33 2,64
HSP fijas a 60º 3,38 3,78 4,55 4,67 4,6 4,69 4,84 5,08 5,13 4,47 4,03 3,39
SEVILLA (MORON)
HSP fijas a 15º 2,75 3,59 4,98 5,68 6,71 7,08 7,23 6,73 5,33 4,17 3,53 2,46
HSP fijas a 60º 3,39 4,01 4,91 4,77 4,98 4,92 5,11 5,29 4,85 4,41 4,34 3,1
HUELVA (CAPITAL)
HSP fijas a 15º 3,12 3,81 5,56 6,42 6,96 7,21 7,32 6,95 6,16 4,65 3,99 2,87
HSP fijas a 60º 3,99 4,3 5,6 5,42 5,15 4,99 5,17 5,44 5,69 5,02 5,05 3,77
JAEN (CAPITAL)
HSP fijas a 15º 2,58 3,43 5,13 5,57 6,42 6,84 7,03 6,43 5,87 4,61 3,41 2,45
HSP fijas a 60º 3,18 3,83 5,13 4,72 4,81 4,82 5,03 5,11 5,45 5,01 4,21 3,12
MALAGA (CAPITAL)
HSP fijas a 15º 2,82 3,83 5,35 5,78 6,65 7,1 7,2 6,63 5,76 4,36 3,66 2,58
HSP fijas a 60º 3,47 4,31 5,31 4,85 4,91 4,91 5,08 5,18 5,25 4,61 4,5 3,25
ALMERIA (CAPITAL)
HSP fijas a 15º 3,22 4,12 5,38 5,97 6,49 6,71 6,82 6,42 5,7 4,7 3,71 2,94
HSP fijas a 60º 4,11 4,72 5,34 5,02 4,83 4,7 4,86 5,04 5,21 5,06 4,58 3,85
CADIZ (CAPITAL)
HSP fijas a 15º 3,43 4,03 5,82 6,05 6,71 7,04 7,41 6,89 6,42 5,19 4,2 2,9
HSP fijas a 60º 4,43 4,56 5,85 5,08 4,95 4,87 5,19 5,37 5,92 5,68 5,33 3,77
CADIZ (JEREZ)
HSP fijas a 15º 3,04 3,8 5,4 6,42 6,96 7,39 7,7 6,95 6,2 5,09 4 2,72
HSP fijas a 60º 3,83 4,26 5,37 5,41 5,13 5,07 5,36 5,44 5,7 5,56 5,03 3,49
CADIZ (TARIFA)
HSP fijas a 15º 3,4 4,57 5,8 6,03 6,94 7,37 7,4 7,11 6,06 5,01 4,26 3,39
HSP fijas a 60º 4,33 5,28 5,8 5,04 5,07 5,03 5,16 5,51 5,54 5,42 5,37 4,55
CORDOBA (CAPITAL)
HSP fijas a 15º 2,91 3,46 5,23 5,27 6,45 6,89 7,07 6,64 5,87 4,45 3,43 2,52
HSP fijas a 60º 3,71 3,88 5,25 4,46 4,84 4,85 5,06 5,25 5,45 4,81 4,24 3,25
GRANADA (CAPITAL)
HSP fijas a 15º 3,54 4,14 5,59 5,68 6,55 7,03 7,28 6,73 6,05 4,75 3,89 2,95
HSP fijas a 60º 4,68 4,78 5,65 4,78 4,88 4,9 5,15 5,29 5,59 5,14 4,9 3,9