Reporte de avances en la elaboración del Ante PROY-NOM-027-ENER-2014 para Calentadores Solares de Agua. Laboratorio de Pruebas León, GTO.

Transcripción

1 Instituto de Investigación y Desarrollo de Energías Renovables y Eficiencia Energética A.C. Comité Consultivo Nacional de Normalización para la Preservación y Uso Racional de los Recursos Energéticos (CCNNPURRE) Reporte de avances en la elaboración del Ante PROY-NOM-027-ENER-2014 para Calentadores Solares de Agua 30 de Septiembre de 2015 Laboratorio de Pruebas León, GTO.

2 Antecedentes del Ante PROY-NOM para CSA Mayo 2013: El Consejo de Calentamiento Solar de Agua en México , presidido por la CONUEE e integrado por representantes de instituciones públicas y privadas, acordó: 1. Reanudar la promoción del uso de calentadores solares a fin de garantizar su calidad, reducir el consumo de combustibles fósiles y contribuir a la protección del medio ambiente. 2. Confirmó la vigencia del Dictamen Técnico de Energía Solar Térmica en Vivienda (DTESTV) emitido por la CONUEE en 2011 y las 4 NMX aplicables a sistemas de calentamiento solar de agua e instalación. Marzo 2014: La CONUEE inició los trabajos para evaluar la factibilidad de emitir una Norma Oficial Mexicana (NOM) para los equipos de calentamiento solar de agua tomando en cuenta las perspectivas de su creciente utilización en el país, así como los cientos de miles de sistemas instalados en los últimos años por el INFONAVIT y otros desarrolladores de vivienda. Norma Oficial Mexicana (NOM): Es la regulación técnica de observancia obligatoria a nivel nacional expedida por las dependencias del Gobierno Federal para la fabricación, importación y/o comercialización al usuario final. Establece las especificaciones y características aplicables a un producto, método de producción, instalación, etiquetado, cumplimiento o aplicación. 2

3 Programa Nacional de Normalización 2014 TEMA NUEVO: Calentadores Solares de Agua Abril 2104: la Dirección General de Normas de la Secretaría de Economía publicó en el DOF el Programa Nacional de Normalización 2014 con el objeto de lograr uno de los principales objetivos del Gobierno Federal: El impulso económico fomentado la producción de bienes cada vez con mayor calidad y más competitivos a nacional e internacional. El Comité Consultivo Nacional de Normalización para la Preservación y Uso Racional de los Recursos Energéticos (CCNNPURRE), órgano presidido por la CONUEE, incluyó un TEMA NUEVO a ser iniciado y desarrollado como NOM: Eficiencia energética y requisitos de seguridad de los sistemas de calentamiento de agua operados con energía solar y gas (LP o natural) Objetivo: Establecer el rendimiento y los requisitos de seguridad de los sistemas de calentamiento de agua y los métodos de prueba para verificarlos. Justificación: Evitar los dispendios de energía en los sistemas de calentamiento de agua operados con energía solar y gas y contribuir así a la preservación de los recursos energéticos, en este caso gas natural o LP. El uso de estos sistemas se ha venido incrementando considerablemente en el país, por lo que, en el programa de la CONUEE para la promoción del uso del calentamiento solar de agua, se solicitó la elaboración de una norma oficial mexicana. 3

4 Marco Legal de Normalización para Dependencias del Gobierno Federal Ley Federal sobre Metrología y Normalización (LFMN) Art 2. La LFMN tiene por objeto: Fomentar la transparencia y eficiencia en la elaboración y cumplimiento de las NOM y NMX. Establecer procedimientos uniformes para la elaboración de las NOM. Promover la concurrencia de los sectores público, privado, científico y de consumidores en la elaboración y cumplimiento de las NOM y NMX. De la Comisión Nacional de Normalización (CNN): Art 39. La Secretaría de Economía fungirá como Secretario Técnico de la CNN y de los Comités Nacionales de Normalización. Art 58. La CNN se instituye con el fin de coordinar las actividades de dependencias y entidades del Gobierno Federal. De los Comités Consultivos Nacionales de Normalización (CCNN): Art 38. Corresponde a las dependencias del Gobierno Federal constituir y presidir los CCNN. Art 62. Los CCNN son órganos para la elaboración de Normas Oficiales Mexicanas y la Promoción de su cumplimiento. Estos órganos deben estar integrados por personal técnico de las dependencias públicas, organizaciones de industriales, prestadores de servicios, comerciantes, centros de investigación científica, colegios de profesionistas y consumidores. 4

5 Integrantes del Subcomité para Calentadores Solares de Agua - Programa Nacional de Normalización 2014 Comisión Nacional de Normalización Secretario Técnico Comité Consultivo Nacional de Normalización para la Preservación y Uso Racional de los Recursos Energéticos (CCNNPURRE) Presidente Subcomité para la Elaboración del Ante PROY-NOM-027-ENER. Calentadores Solares de Agua Organismos Nacionales de Acreditación y Certificación Laboratorios de Prueba Dependencias, Asociaciones y Empresas 5

6 Integrantes del Subcomité y el Grupo de Trabajo Técnico Durante 2014 y 2015 se celebraron diversas reuniones del Subcomité y del Grupo de Trabajo Técnico en las cuales se ha tomado como base para la elaboración del Ante PROY-NOM-027-ENER las Especificaciones del DTESTV emitido por la CONUEE en El Grupo de Trabajo Técnico es el responsable de realizar las modificaciones, adiciones y observaciones técnicas a los métodos de prueba del DTESTV del Grupo de Trabajo Técnico (GTT) Métodos de Prueba DTESTV 2011: CONUEE 1. Exposición 2. Alta temperatura 3. Choque térmico externo 4. Choque térmico interno 5. Penetración de lluvia 6. Presión positiva 7. Sobrecalentamiento 8. Presión hidrostática 9. Resistencia a las heladas 10. Impacto 11. Ahorro de Gas LP 12. Rendimiento térmico 13. Capacidad del Termotanque 6

7 Métodos de Prueba del PROY-NOM-027-ENER a partir del DTESTV de la CONUEE MÉTODOS DE PRUEBA CON Irradiación Solar SIN Irradiación Solar Alta Temperatura Exposición Presión Positiva Presión Hidrostática ChoqueTérmico Externo Impacto ChoqueTérmico Interno Resistencia a las Heladas Penetración de Lluvia Capacidad del Termotanque Sobrecalentamiento Rendimiento Térmico Ahorro de Gas LP Presión Negativa Envejecimiento de Materiales Nuevos Métodos de Prueba Método de Prueba Eliminado 7

8 Evolución de Normatividad en Calentadores Solares hasta el PROY-NOM-027-ENER El rápido crecimiento en los últimos 10 años del mercado de Calentadores Solares de Agua en México ha llevado a un progresivo esfuerzo normativo entre autoridades, industria y asociaciones para elevar la calidad, confiabilidad y seguridad de los sistemas. Métodos de Pruebas y Requerimientos NMX-ES-001- NORMEX-2005 DIT 2008: CONUEE NMX-ES-004- NORMEX-2010 DTESTV 2011: CONUEE PROY-NOM-027-ENER CONUEE Exposición PRUEBA PRUEBA PRUEBA Alta temperatura PRUEBA PRUEBA Choque térmico externo PRUEBA PRUEBA PRUEBA PRUEBA Choque térmico interno PRUEBA PRUEBA PRUEBA PRUEBA Penetración de lluvia PRUEBA PRUEBA Presión positiva PRUEBA PRUEBA Sobrecalentamiento PRUEBA PRUEBA Presión hidrostática PRUEBA PRUEBA PRUEBA PRUEBA PRUEBA Resistencia a las heladas PRUEBA PRUEBA Impacto PRUEBA PRUEBA PRUEBA Ahorro de Gas LP PRUEBA PRUEBA Rendimiento térmico PRUEBA PRUEBA PRUEBA PRUEBA* Capacidad del termotanque PRUEBA PRUEBA PRUEBA PRUEBA Presión negativa PRUEBA Envejecimiento de materiales PRUEBA Requerimientos Etiquetado Materiales Etiquetado Materiales Garantía Manuales Válvulas seguridad Etiquetado *Se fusionó con la prueba de Ahorro de Gas LP para simular condiciones reales de trabajo y evaluar la fracción solar del CSA. Etiquetado Materiales Garantía Manuales Válvulas seguridad Etiquetado Materiales Garantía Manuales Válvulas seguridad 8

9 Modificaciones a Métodos de Prueba del PROY-NOM- 027-ENER a partir del DTESTV de la CONUEE MÉTODOS DE PRUEBA CON Irradiación Solar SIN Irradiación Solar Alta Temperatura Exposición Presión Positiva Presión Hidrostática ChoqueTérmico Externo Impacto ChoqueTérmico Interno Resistencia a las Heladas Penetración de Lluvia Capacidad del Termotanque Sobrecalentamiento Rendimiento Térmico Presión Negativa Envejecimiento de Materiales Métodos de prueba en revisión por el GTT Ahorro de Gas LP Método de Prueba Eliminado Nuevos Métodos de Prueba 9

10 Parámetros de Métodos de Prueba y Estatus en el PROY-NOM-027-ENER Método de Prueba NMX-ES-001- NORMEX-2005 DIT CONUEE NMX-ES-004- NORMEX-2010 DTESTV CONUEE PROY-NOM-027-ENER CONUEE Exposición Duración: 30 días Irradiancia Min: 700 W/m 2 Irradiación Min: 29 MJ/m 2 Temp Amb Min: 20 o C Duración: 15 días Irradiancia Min: 850 W/m 2 Irradiación Min: 17 MJ/m 2 Temp Amb Min: 10 o C SIN CAMBIO Alta temperatura Duración: 1 hr Irradiancia Min: 1,000 W/m 2 SIN CAMBIO Temp Amb Min: o C Velocidad viento Max: 1 m/s Choque térmico externo Duración: 5 min (3 veces) Irradiancia Min: 800 W/m 2 Flujo rocío Min: 20 ml/s-m 2 Temp Agua: 24 ± 1 o C Duración: 10 min (2 veces) Irradiancia Min: 850 W/m 2 Temp Amb Min: 15 o C Flujo rocío Min: 40 ml/s-m 2 Temp Agua Max: 25 o C Duración: 15 min (2 veces) Irradiancia Min: 850 W/m 2 Irradiación Min: 17 MJ/m 2 Temp Amb Min: 10 o C Flujo rocío Min: 40 ml/s-m 2 Temp Agua: ambiente SIN CAMBIO Choque térmico interno Duración: 5 min Irradiancia Min: 800 W/m 2 Flujo de agua: 17 ml/s-m 2 Temp Agua: 24 ± 5 o C Duración: 10 min Irradiancia Min: 850 W/m 2 Temp Amb Min: 15 o C Flujo de agua: 250 ml/s-m 2 Temp Agua Max: 25 o C Duración: 5 min Irradiancia Min: 850 W/m 2 Irradiación Min: 17 MJ/m 2 Temp Amb Min: 10 o C Flujo de agua: 20 ml/s-m 2 Temp Agua Max: 25 o C SIN CAMBIO Penetración de lluvia Duración: 4 hrs Irradiancia Min: 850 W/m 2 Irradiación Min: 17 MJ/m 2 Temp Amb Min: 10 o C Flujo rocío Min: 40 ml/s-m 2 Temp Agua Max: 30 o C SIN CAMBIO Sobrecalentamiento Duración: 4 días Irradiación Min: 18 MJ/m 2 Temp Amb Min: 20 o C EN REVISIÓN Garantizar la protección contra quemaduras para sistemas que alcancen temperaturas de 70 ± 5 C. 10

11 Parámetros de Métodos de Prueba y Estatus en el PROY-NOM-027-ENER Método de Prueba NMX-ES-001- NORMEX-2005 DIT CONUEE NMX-ES-004- NORMEX-2010 DTESTV CONUEE PROY-NOM-027-ENER CONUEE Rendimiento térmico Duración: 4 días Temp Diurna Max: 30 o C Irradiancia Min: 800 W/m2 Por medio de circulación de agua se determina la energía térmica útil que se entrega respecto a la energía que se recibe por irradiación solar. Duración: 4 días Duración: 4 días Temp Diurna Min: 15 o C Temp Diurna Min: 15 o C Temp Nocturna Min: 5 o C Temp Nocturna Min: 5 o C 8hrs calor útil Min: Al día: 12.5 MJ Al año: 4,550 MJ 24hrs calor útil Min: Al día: 8.7 MJ Al año: 3,170 MJ 8hrs calor útil Min: Al día: 12.5 MJ Al año: 4,550 MJ 24hrs calor útil Min: Al día: 8.7 MJ Al año: 3,170 MJ EN REVISIÓN Aún por determinar los valores mínimos del calor útil (MJ) de acuerdo con los resultados que surjan después de aplicar la NMX-ES- 004-NORMEX-2010 a diferentes equipos en laboratorios. Ahorro de Gas LP Duración: 4 días Irradiación Min: 17 MJ/m 2 Ahorro de Gas Min: 13.5 kg mensual Duración: 4 días Irradiación Min: 17 MJ/m 2 Ahorro Min de Gas mensual por nivel de irradiación: 17 MJ/m 2 : 16.5 kg 19 MJ/m 2 : 17.0 kg 21 MJ/m 2 : 17.5 kg 23 MJ/m 2 : 18.0 kg 25 MJ/m 2 : 18.5 kg EN REVISIÓN Se busca el acoplamiento con la prueba de RENDIMIENTO TÉRMICO para determinar la fracción solar del Calentador Solar de Agua. Presión positiva (sobre colector) Duración: 15 min Peso sobre colector: 51 kg/m 2 SIN CAMBIO por GTT en votación del Presión hidrostática Duración: 15 min Presión Min: 4 kg/cm 2 (1.5 veces presión de trabajo) Duración: 12 hr Presión Min: 3 kg/cm 2 Duración: 12 hr Presión Min: 1.5 kg/cm 2 (1.5 veces presión de trabajo) Duración: 1 hr Presión Min: 4.5 ó 9 kg/cm 2 (1.5 veces presión de trabajo) SIN CAMBIO por GTT en votación del

12 Parámetros de Métodos de Prueba y Estatus en el PROY-NOM-027-ENER Método de Prueba NMX-ES-001- NORMEX-2005 DIT CONUEE NMX-ES-004- NORMEX-2010 DTESTV CONUEE PROY-NOM-027-ENER CONUEE Resistencia a las heladas Impacto (sobre colector) Duración: 2 hrs Repeticiones: 10 impactos a 1 m y 2 m de altura Peso bola acero: 150 ± 10 g Duración: 1 hr (3 veces) Temp congelamiento: -10 o C Temp deshielo: + 10 o C Presión agua: 3 ó 6 kg/cm 2 Duración: 2 hrs Repeticiones: 10 impactos Altura Min: 1 m Peso bola acero: 150 ± 10 g Capacidad del termotanque Volumen Min: 150 L 2 L Volumen Max: 500 L Volumen Min: 150 L 2 L Presión negativa (sobre colector) Envejecimiento de materiales SIN CAMBIO por GTT en votación del CON CAMBIO por GTT en votación del Duración: 2 hrs Repeticiones: 10 impactos Altura Min: 1.4 m Peso bola acero: 150 ± 10 g EN REVISIÓN Se discute que sea el fabricante el que determine libremente sus diseños respetando una capacidad máxima de 500 L. DESECHADA por GTT en votación del Duración: 15 min Presión negativa: 51 kg/m 2 DESECHADA por GTT en votación del Duración: 1,000 hrs(5.6 meses aproximadamente) Repeticiones: 8 hrs(125 veces) 102 Min Rayos UV e IR a temp de 63 o C 18 min de rocío de agua a temp ambiente 6 hrs de oscuridad con 95% humedad y temp de 24 o C 12

13 Referencias Normativas y Evaluación de la Conformidad del PROY-NOM-027-ENER Normas de referencia (EN REVISIÓN POR SUBCOMITÉ) NOM-008-SCFI Sistema general de unidades de medida. NOM-003-ENER Eficiencia térmica de calentadores de agua para uso doméstico y comercial. Limites, método de prueba y etiquetado. (Calentadores auxiliares del sistema) Clasificación de Sistemas (EN REVISIÓN POR SUBCOMITÉ) A. De acuerdo a la circulación: De circulación natural Termosifónicos B. De acuerdo a la tecnología del calentador solar: Planos Autocontenidos Tubos evacuados con o sin tubos de calor y con y sin superficies reflejantes Con concentradores tipo parabólico compuesto (CPC). Componentes mínimos obligatorios (EN REVISIÓN POR GTT) Válvula de corte a la entrada Válvula de desviación (By-pass) Válvula anti-retorno (Check) Válvula de drenado Válvula de sobrepresión o seguridad. Ánodo de Sacrificio Interno (min 250 g/m 2 ) Dispositivo de protección contra quemaduras para sistemas que alcancen los 65 ± 5 o C 13

14 Referencias Normativas y Evaluación de la Conformidad del PROY-NOM-027-ENER Requerimientos de Etiquetado (EN REVISIÓN POR SUBCOMITÉ) 1. Nombre de la empresa o suministrador responsable del calentador solar 2. Denominación o razón social, domicilio fiscal y domicilio de la planta de fabricación 3. Marca y modelo del calentador solar 4. Numero de fabricación o número de serie 5. Fecha de fabricación, esto puede incluirse en el número de fabricación o número de serie codificado o de forma clara 6. Capacidad nominal en litros 7. País de origen del producto ( Hecho en o Fabricado en ) 8. Presión de operación. 9. Fracción de rendimiento térmico. 10. Uso en regiones con heladas 11. Número de dictamen y vigencia 12. Adheribles e indelebles con dimensiones aproximadas de 16.0 cm por 5.5 cm 13. Texto debe ser legible a un metro de distancia como mínimo Garantía (EN REVISIÓN POR SUBCOMITÉ) El calentador solar, y en su caso el sistema, debe contar con una garantía total, por escrito, con vigencia mínima en NN años por parte del fabricante. El proveedor será solidariamente responsable por la garantía. 14

15 Requerimientos de Manuales del PROY-NOM-027-ENER Manual de Instalación (EN REVISIÓN POR SUBCOMITÉ) 1. Diagrama de instalación del calentador solar de agua (interconexión de las componentes, accesorios, válvulas, tuberías y con el calentador de respaldo, etc.). 2. Recomendaciones generales sobre la instalación. 3. Recomendaciones para el diseño de la red hidráulica. 4. Material requerido para la instalación de los calentadores solares de agua, incluyendo en su caso, el aislamiento en tubería y sus especificaciones. 5. Recomendaciones sobre la estructura y anclaje de los colectores. 6. Recomendaciones para la orientación de los colectores. 7. Recomendaciones para la interconexión de sus componentes. Manual de Operación y Mantenimiento (EN REVISIÓN POR SUBCOMITÉ) 1. Generalidades 2. Descripción de la puesta en marcha y de la operación del calentador solar de agua. 3. Recomendaciones para evitar el choque térmico en el calentador solar de agua. 4. Advertencia sobre las posibles quemaduras producidas por las altas temperaturas del agua y recomendaciones para evitarlas. 5. Descripción de las diferentes configuraciones de la válvula By-pass (tres opciones diferentes). 6. Recomendaciones para el caso de descompostura o falla del calentador solar de agua. 7. Lista de problemas comunes de operación con procedimiento de chequeo y soluciones. 8. Lista de centros de atención al usuario (incluir teléfonos y domicilios de atención local). 9. Recomendaciones para la limpieza del calentador solar de agua. 10. Frecuencia de servicios preventivos. 11. Descripción del método de protección contra heladas 15

16 Proceso de evaluación para obtener el Certificado de Conformidad de Producto de NOM-027-ENER 1 Solicitud de Certificado ante Organismo Certificador Acreditado por EMA* Presentar solicitud de Evaluación de la Conformidad de la NOM por categorías: Vigencia de 1 año para Familia de Productos Vigencia de 3 años para Sistema de Gestión de Calidad (línea de producción) 2 3 A B Muestreo y Emisión de Certificado por Organismo Certificador Muestreo al azar del lote o línea de producción por duplicado, una muestra se envía al laboratorio y otra para resguardo. Basado en el informe de pruebas del laboratorio se emite suspensión, cancelación o renovación del Certificado. Pruebas en Laboratorio Acreditado por EMA* Las muestras son enviadas por la empresa al laboratorio de pruebas de su elección. El laboratorio emite un informe de pruebas señalando el cumplimiento o no del producto con la NOM. Organismos de Seguimiento y Verificación Seguimiento por muestreo 1 vez durante la vigencia del certificado para comprobar el cumplimiento de productos con la NOM. Del resultado se deriva la suspensión, cancelación o renovación del Certificado de Cumplimiento de la NOM. Autoridades para Vigilancia y Sanciones Cumplimiento de la NOM permite recibir el Premio Nacional de la Calidad. Incumplimiento de la NOM se sanciona administrativamente con: suspensión o cancelación del Certificado, multa, clausura temporal o definitiva de actividad, arresto hasta por 36 hrs; prohibición, inmovilización y reposición del producto. *EMA: Entidad autorizada por la Secretaría de Economía para reconocer la competencia técnica y confiabilidad de los organismos de certificación y de los laboratorios de prueba para la evaluación de la conformidad de la NOM. 16

17 Aprobación del Programa de Normalización CCNNPURRE CCNNPURRE Presidente: Ing. Odón de Buen Rodríguez DGA Normas: Ing. Fernando Hernández Pensado Director Normas: Ing. Ybo Pulido Saldaña El 25 de Noviembre de 2014 sesionó el Comité Consultivo Nacional de Normalización para la Preservación y Uso Racional de los Recursos Energéticos (CCNNPURRE) con los objetivos de: A. Informar de trabajo del Programa de Normalización de 2014 Inicio del tema Eficiencia energética y requisitos de seguridad de los sistemas de calentamiento de agua operados con energía solar y gas (LP o natural). B. Aprobar los trabajos del Programa de Normalización de 2015 Incluyendo el tema Eficiencia energética y requisitos de seguridad de los sistemas de calentamiento de agua operados con energía solar y gas (LP o natural). C. Publicación esperada del Programa de Normalización 2015 en el DOF NO SE INCLUYÓ para 2015 como tema reprogramado la Eficiencia energética y requisitos de seguridad de los sistemas de calentamiento de agua operados con energía solar y gas (LP o natural). 17

18 Reuniones de trabajo y avances del Grupo de Trabajo Técnico (GTT) Durante el 2015 el GTT ha sido convocado en diversas ocasiones por la Dirección General de Normas de la CONUEE para conocer de los diferentes laboratorios de pruebas lo siguiente: A. Comparación de resultados de los método de prueba. Prueba de Rendimiento Térmico NMX-ES-004-NORMEX-2010 Prueba de impacto B. Comparación de procedimientos y secuencia en la que se realizan las pruebas del DTESTV. Los resultados obtenidos por los laboratorios serán comparados para evaluar las diferencias buscando reducirlas, elevando con ello la certeza de las mediciones y asegurando que los métodos de prueba sean reproducibles y repetibles en cada uno de los laboratorios. Con base en esos resultados la CONUEE buscará contar con los elementos suficientes para tomar una decisión definitiva sobre las especificaciones finales que deberán cumplir los equipos para facilitar la aplicación de los métodos de prueba y unificar los informes de resultados de los laboratorios. 18

19 Proceso estimado de publicación y entrada en vigor de la NOM-027-ENER En caso de publicarse en el Diario Oficial de la Federación el Ante PROY-NOM-027-ENER para consulta pública tomaría un aproximado de 9 meses la entrada en vigor como Norma Oficial Mexicana. ACCIONES Mes 1 Mes 2 Mes 3 CONUEE publica en DOF el Ante PROY-NOM-027-ENER para Consulta Pública Concluye plazo para recibir comentarios del público al PROY-NOM Mes 4 Mes 5 Mes 6 Mes 7 Mes 8 Mes 9 Concluye plazo para modificaciones del CCNN al PROY-NOM CONUEE publica las respuestas a comentarios y las modificaciones al PROY-NOM CONUEE publica en DOF la NOM-027-ENER-2015 ENTRA EN VIGOR la NOM-027-ENER-2015 para Calentadores Solares de Agua 19

20 Laboratorio de Pruebas para Calentadores Solares de Agua Ing. Guillermo Hermida Laffitte Director General Tel: (477) MUCHAS GRACIAS POR SU ATENCIÓN!!! Calle Zetta No. 103-A Fracc. Industrial Delta León, Guanajuato C.P