MANUAL PARA EL CUMPLIMIENTO DEL DOCUMENTO BÁSICO HE-5 SOBRE PRODUCCIÓN DE ELECTRICIDAD CON ENERGÍA SOLAR FOTOVOLTAICA. Benito Anula Alameda
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- Arturo Navarro Acosta
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1 MANUAL PARA EL CUMPLIMIENTO DEL DOCUMENTO BÁSICO HE-5 SOBRE PRODUCCIÓN DE ELECTRICIDAD CON ENERGÍA SOLAR FOTOVOLTAICA. Benito Anula Alameda
2 HE-5.- SOBRE PRODUCCIÓN DE ELECTRICIDAD CON ENERGÍA SOLAR FOTOVOLTAICA. 2
3 1.- PRODUCCIÓN DE ELECTRICIDAD CON ENERGÍA SOLAR FOTOVOLTAICA INDICE 1. Generalidades - Ámbito de aplicación 2. Caracterización y cuantificación de las exigencias. - Determinación de la potencia a instalar 3. Diseño y dimensionado. - Zonas climáticas - Prescripciones técnicas de la instalación solar fotovoltaica. 4. Ejemplos de cálculo 4. Para el caso de edificios de obra nueva, cuando existan graves limitaciones derivadas de la Normativa urbanística que le sea de aplicación, que haga evidente la imposibilidad de disponer de la superficie de captación necesaria. 5. Cuando así lo determine el órgano competente que deba dictaminar en materia de protección histórico-artística *. Cuando se aplique estas reducciones se deberán plantear soluciones energéticamente equivalentes. *. Posibilidad de complementarse con Ordenanzas municipales. *. Para su entrada en vigor deberán existir unas prescripciones técnicas que sirvan de referencia para garantizar las correcta ejecución de las instalaciones. Aplicación *. Grandes centros consumidores eléctricos a partir de un determinado tamaño y/o superficie construida. *. Usos y límites mínimos a partir de los cuales resulta de aplicación la exigencia: GENERALIDADES Ciertos usos y a partir de determinado tamaño se instalará hasta una potencia *. Podrán disminuirse justificadamente en ciertos casos: 1. Cuando se incorporen el aprovechamiento de otras energías renovables para cubrir esa potencia eléctrica mínima. 2. Cuando el emplazamiento no cuente con suficiente acceso al sol por barreras externas al mismo. 3. Para el caso de edificios a rehabilitar, cuando existan graves limitaciones derivadas de la configuración previa del edificio existente o de la Normativa urbanística. *. La potencia mínima a instalar será de 6,25 kwp. *. El inversor deberá tener una potencia superior a 5 kw. 3
4 Caracterización de la exigencia Potencia eléctrica mínima *. La potencia pico (kwp) a instalar en cada zona es: Zona 1: P1= A x S (m2) + B Zona 2: P2= 1,1 x (A x S (m2) + B) Zona 3: P3= 1,2 x (A x S (m2) + B) Zona 4: P4= 1,3 x (A x S (m2) + B) Zona 5: P3= 1,4 x (A x S (m2) + B) (Canarias) *. Tomando como los coeficientes A y B los definidos para cada tipo de uso según la tabla 1 El límite de potencia mínima será de 6,25 kwp prevaleciendo este resultado sobre estas expresiones. La orientación e inclinación del sistema generador y las posibles sombras sobre el mismo serán tales que las pérdidas sean inferiores a los límites de la tabla Orientación e inclinación OI Sombras S ZONAS CLIMÁTICAS Las cinco zonas climáticas Canarias: Zona V Total OI + S General 10 % 10 % 15 % Superposición 20 % 15 % 30 % Integración arquitectónica 40 % 20 % 50 % * La superficie a considerar para el caso de edificios ejecutados dentro de un mismo recinto será: * Un mismo uso: las suma de la superficie de todos los edificios del recinto. * Distintos usos: dentro de un mismo edificio o recinto la potencia mínima a instalar será la suma de las potencias de cada uso, siempre que resulten positivas. Para que sea de obligación esta exigencia, la potencia resultante deberá ser superior a 6,25 kwp. 4 Zona 1: H < 3,8 Zona 2: 3,8 H <4,2 Zona 3: 4,2 H < 4,6 Zona 4: 4,6 H<5,0 Zona 5: H 5,0 H se mide en kwh/m 2 Fuente: INM.Generado a partir de isolineas de radiación solar global anual sobre superficie horizontal
5 Diseño del sistema de medida *. Instalaciones mayores de 20 m2 deberán tener al menos un sistema analógico de medida local que indique como mínimo: Tª y caudal del agua fría de red Tª salida acumulador solar Cálculo de las perdidas por orientación e inclinación Cálculo de las perdidas de radiación por sombras Determinación de las perdidas de radiación que experimenta una superficie debido a las sombras circundantes. Diagrama de trayectoria del sol para Canarias Determinación de los límites en la orientación e inclinación de los módulos de acuerdo a las pérdidas máximas permisibles. Perdidas en función de: - Angulo de inclinación (β) - Angulo de acimut (α) N Perfil del módulo β O E α S Tabla de referencia 5
6 EJEMPLOS PÉRDIDAS POR ORIENTACIÓN E INCLINACIÓN DEL CAPTADOR Se trata de avaluar si las pérdidas por orientación e inclinación del captador están dentro de los límites permitidos para una instalación en un tejado orientado 15 hacia el Oeste (azimut = +15 ) y con una inclinación de 40 respecto a la horizontal, para una localidad situada en el archipiélago Canario cuya latitud es de 29. Inclinación mínima = 7 (41 29 ) = 5, que está fuera de rango y se toma, por tanto, inclinación mínima = 0. Por tanto, esta instalación, de inclinación 40, cumple los requisitos de pérdidas por orientación e inclinación. FUENTE: PCT IDAE Conocido el azimut, cuyo valor es +15, determinamos en la figura 6 los límites para la inclinación para el caso de N = 41. Los puntos de intersección del límite de pérdidas del 10 % (borde exterior de la región 90 % - 95 %), máximo para el caso general, con la recta de azimut nos proporcionan los valores (ver figura 7): Inclinación máxima = 60 Inclinación mínima = 7 Corregido para la latitud del lugar: Inclinación máxima = 60 (41 29 ) = 48. 6
7 EVALUACIÓN DE LA ENERGÍA PRODUCIDA Y LA RENTABILIDAD DE UNA INSTALACIÓN SOLAR FOTOVOLTAICA DE 5 KW (6.300 Wp) 7
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