NORMATIVA REGIONAL PARA LOS SISTEMAS DE CALENTAMIENTO DE AGUA CON ENERGIA SOLAR

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1 7 NORMATIVA REGIONAL PARA LOS SISTEMAS DE CALENTAMIENTO DE AGUA CON ENERGIA SOLAR Panorama normativo del Perú Programa Brasileño de Etiquetado Normativa de Colombia Normativa de Chile - 1 -

2 INTRODUCCIÓN Es importante tener presente que casi siempre el principal objetivo de una instalación solar es conseguir el máximo ahorro de energía convencional y, por lo tanto, de dinero. Esto que parece tan obvio no es compatible con.determinados diseños de sistemas en los que se hace trabajar indebidamente al sistema auxiliar, causando bajo rendimiento económico de la inversión realizada. - La función de captación, que depende no sólo de los colectores, sino de una serie de componentes que, junto con éstos, forman el sub. sistema de captación. - La función de apoyo, casi siempre necesaria, y que ha de tener muy en cuenta no interferir ni perjudicar el propio rendimiento térmico solar. - La función de acumulación, tan importante como las dos anteriores, depende del tanque térmico y los controles que se determine incorporar sobre él. - La función de utilización, que es el fin último del sistema y que debe asegurar el objetivo marcado, tanto en cantidad como en calidad, y corresponde a la red de distribución del calentamiento de agua solar. con todos sus accesorios. La eficacia global del sistema está condicionada por el propio diseño de cada uno de sus componentes pero también por la interacción de éstos. Es preciso insistir en el hecho que existen no pocas instalaciones en las que el requerimiento de agua caliente podría estar siendo cubierto, mayormente, por el sistema de apoyo y mientras no se produzcan anomalías fácilmente observables o no se efectúe un chequeo periódico del sistema y su funcionamiento, este hecho puede pasar inadvertido para el usuario. Un funcionamiento deficiente como el supuesto aquí, puede ser causado por una concepción equivocada del diseño o haber hecho una instalación deficiente, cualquiera sea el caso, evidenciaría la falencia o inexistencia de un sistema de control de calidad en una parte o toda la cadena productiva y de comercialización del producto, en este caso un SCAES. Más, un sistema de control de la calidad sería incompleto si no cuenta con los patrones de referencia para la calificación correspondiente, es decir, el marco técnico normativo y los mecanismos adecuados para su aplicación eficaz. Es de importancia prioritaria, entonces, contar con este apoyo formal cuya eficacia se basa en la participación responsable de los gobiernos, proveedores y usuarios. En este contexto, este capítulo esta dedicado a destacar este aspecto sobre la base de describir o citar el marco normativo pertinente a los SCAES con el que cuentan algunos de nuestros países de la región. Ejemplarizaremos el caso con información de Perú, Brasil, Chile y Colombia, prologando el tema con información formal de carácter internacional

3 Norma ISO Ha sido desarrollada para facilitar la comparación internacional de los sistemas solares domésticos de calentamiento de agua. Esta dividida en cinco partes dentro de tres amplias categorías, que se describen a continuación. 1. Ensayo de caracterización.- implica ensayos durante periodos de un día para un conjunto estandarizado de condiciones de referencia. Los resultados, por lo tanto, permiten comparar los sistemas bajo idénticas condiciones solares, ambientales y de carga. 2. Procedimiento de correlación caja negra.-la norma ISO se aplica a sistemas solamente solar y sistemas de precalentamiento solar. El ensayo de rendimiento para sistemas solamente solar, es un procedimiento caja negra que produce una familia de características entrada-salida para un sistema. Los resultados del ensayo se pueden usar directamente con valores promedio diarios de irradiación local solar, datos de temperatura del aire ambiente y de temperatura del agua fria parea pronosticar el rendimiento anual del sistema. La norma ISO se aplica a sistema solamente solar mas sistema suplementario. El ensayo de rendimiento es un procedimiento caja negra que produce coeficientes en una ecuación de correlación, que se puede usar con valores promedio diarios de irradiación solar local, la temperatura del aire ambiente y datos de temperatura de agua fría para pronosticar el rendimiento anual del sistema.el ensayo esta limitado a pronosticar el rendimiento anual para una carga patrón. 3. Ensayo y simulación computacional. La norma ISO , proporciona un procedimiento para caracterizar el rendimiento anual del sistema, usa características del componente medidas en el programa de simulación computacional TRNSYS. Los procedimientos para caracterizar el rendimiento de los componentes del sistema, diferentes de los colectores, están también indicados en esta parte de ISO Los procedimientos para caracterizar el rendimiento de los colectores están indicados en ISO ,ISO e ISO La norma ISO proporciona un procedimiento para ensayo dinámico de sistemas completos, para determinar los parámetros del sistema a usar en un modelo computacional. Este modelo se puede usar con valores por hora de irradiación solar local, temperatura del aire ambiente y datos de temperatura del agua fría para pronosticar el rendimiento anual del sistema. Los procedimientos definidos en ISO , ISO , ISO e ISO para pronosticar el rendimiento anual, permiten determinar la salida de un sistema para un rango de condiciones climáticas. Los resultados de los ensayos realizados según ISO proporcionan caracterización para un día estándar. Los resultados de los ensayos realizados según ISO , permiten pronosticar el rendimiento para un rango de cargas del sistema y condiciones de operación, pero solo para descarga al atardecer

4 Los resultados de los ensayos realizados según ISO o ISO son directamente comparables. Estos procedimientos permiten pronosticar el rendimiento para un rango de cargas del sistema y condiciones de funcionamiento. La confiabilidad y seguridad del sistema se deben tratar en una futura norma. Normativa Peruana NTP SISTEMAS DE CALENTAMIENTO DE AGUA CON ENERGÍA SOLAR Fundamentos para su dimensionamiento eficiente Objetivo y campos de aplicación. Establece los principios generales para diseñar un sistema de calentamiento solar de aguas sanitarias, con colectores de placa plana sin almacenamiento de energía en su interior y depósito de almacenamiento de energía exterior. Se aplica a sistemas de calentamiento solar de agua compuestos por colectores de placa plana sin revestimiento selectivo ni almacenamiento de energía en su interior, con depósitos de almacenamiento de energía exteriores y eventual apoyo de calentamiento no solar. Contiene métodos para orientar procesos de diseño de sistemas de calentamiento solar de agua, con referencias tecnológicas para determinar sus dimensiones y las recomendaciones para elegir correctamente los materiales de sus elementos, partes y componentes. NTP SISTEMAS DE CALENTAMIENTO DE AGUA CON ENERGÍA SOLAR. Procedimientos para su instalación eficiente. OBJETO Y CAMPO DE APLICACIÓN Establecer los procedimientos y técnicas precisas para instalar un Sistema de Calentamiento de Agua con Energía Solar, considerando las condiciones y características generales del espacio físico de destino. Se aplica a procesos de instalación de Sistemas de Calentamiento de Agua con Energía Solar compuestos por colectores de placa plana sin almacenamiento de energía térmica en su interior con depósitos exteriores de almacenamiento de energía térmica que pueden contar o no con apoyo de calentamiento no solar. Se incluyen a los sistemas que trabajan con un fluido de transferencia de calor dentro de un circuito primario y que cede calor al agua del circuito de consumo para el suministro de agua caliente en casas habitación, edificios comerciales, públicos. NTP SISTEMAS DE CALENTAMIENTO DE AGUA CON ENERGÍA SOLAR. Definición y pronóstico anual de su rendimiento mediante ensayos en exterior

5 OBJETO Y CAMPO DE APLICACIÓN Establecer los procedimientos de ensayo que permiten definir el rendimiento de los Sistemas de Calentamiento de Agua con Energía Solar (SCAES) bajo exposición directa a la radiación solar (ensayos en exterior), sin refuerzo auxiliar de calentamiento, para pronosticar el rendimiento anual del sistema para un periodo de 12 horas de calentamiento diario. Se aplica a sistemas solares domésticos de calentamiento de agua potable para uso doméstico que funcionan sin refuerzo auxiliar y para pronosticar el rendimiento anual en cualquier condición climática y de funcionamiento, para un periodo de 12 horas de calentamiento diario. Se adopta una aproximación a caja negra lo cual implica ninguna asunción acerca del tipo de sistema bajo ensayo; los procedimientos son por lo tanto apropiados para ensayar todos los tipos de sistemas, incluyendo circulación forzada, termosifón, con circuito primario y sistemas colector-acumulador integrados. En todos los casos con capacidad de almacenamiento menor o igual que 0,6 m 3. PBE- PROGRAMA BRASILEÑO DE ETIQUETADO En Brasil para la construcción de colectores solares se elaboraron diversos ensayos experimentales con la creación de criterios personalizados para comparar los diferentes modelos de colectores. El elenco de ensayos experimentales normalizados nacional e internacionalmente, fue evaluado y definido por el Grupo de Trabajo en Energía Solar, GT-SOL, coordinado por el INMETRO. Esos ensayos, discutidos sucintamente a continuación, proveen al consumidor final ingenieros, proyectistas y arquitectos, garantías sobre la durabilidad y desempeño térmico de los productos ensayados. Colectores Solares - Ensayos experimentales Los ensayos experimentales fueron divididos en dos etapas, según descrito a continuación. 1 Etapa Eficiencia Térmica Eficiencia térmica 1.2 a. - Ensayo de tanqueidad (Colectores cerrados) 1.2 b. - Presión hidrostática (Colectores abiertos) Ensayo destructivo Inspecciones 2 Etapa Ensayo Completo Exposición no-operativa Choque térmico Eficiencia térmica instantánea Factor de corrección para el ángulo de incidencia Constante de tiempo Presión hidrostática Ensayo destructivo Inspecciones - 5 -

6 NORMATIVA COLOMBIANA: Energía solar térmica Entidad: Instituto colombiano de normas técnicas y certificación. NTC Mecánica de colectores solares de placa plana para calentamiento de agua de consumo domestico. Objetivo y alcance.- Esta norma tiene por objeto establecer los requisitos que deben cumplir y los métodos de ensayo a los cuales deben someterse los colectores de placa plana utilizados en calentamiento de agua. Contenido.-La norma contiene nomenclatura y definiciones, condiciones generales, requisitos, toma de muestras y recepción del producto, ensayo, empaque y rotulado. Comentarios.-No contiene antecedente extranjero y/o internacional. Esta disponible en INCOTEC: NTC Energía solar. Medición de transmitancia y reflectancia fotométricas en materiales sometidos a radiación solar. Objetivo y alcance.-esta norma describe la medición de la transmitancia y reflectancia luminosas a partir de los datos obtenidos mediante el método de ensayo de la norma ASTM E424 para el espectro de transmitancia y reflectancia de los materiales. Contenido.-Contiene definiciones, generalidades y procedimiento. Comentario.-Antecedente ASTM E971 Esta disponible en INCOTEC: NTC Maquinas y equipos, Energía solar. Evaluación de materiales aislantes térmicos empleados en colectores solares. Objetivo y alcance.-esta norma tiene por objeto establecer una metodología de ensayo para evaluar las propiedades de materiales aislantes térmicos empleados en colectores solares con razones de concentración menores que10. Contenido.-Contiene resumen de la evaluación, significado y uso, muestreo y probetas para ensayo, acondicionamiento. Procedimiento e informe. Comentario.-Antecedente ASTM E861. Esta disponible en INCOTEC: NTC Energía solar evaluación de materiales para cubiertas de colectores solares de placa plana. Objetivo y alcance.-incluye procedimientos para la medición de las principales propiedades de lo0s materiales y para la valoración de la duración de las cubiertas mediante comparación de valores iniciales para las principales propiedades con los obtenidos después de un procedimiento acelerado

7 Contenido.-Contiene significado uso, probetas de ensayo, condiciones recomendadas para los ensayos de propiedades físicas, métodos de ensayo, procesos de envejecimiento, procedimiento, reporte. Comentario.-Antecedente ASTM E765. Esta disponible en INCOTEC: NTC Energía solar. Sellos de caucho usados en colectores solares de placa plana. Objetivo y alcance.- Esta norma especifica los requisitos generales que deben cumplir los sellos de caucho usados en los colectores solares de placa plana, excepto aquellos colectores pasivos instalados verticalmente Contenido.-Contiene definiciones, clasificación, materiales y manufactura, requisitos, dimensiones, acabado y apariencia, métodos de ensayo, inspección y rechazo, rotulado del producto y empaque. Comentarios.- Antecedente ASTM D3667:85.Esta disponible en INCOTEC: NTC Energía solar. Instalación de sistemas domésticos de agua caliente que funcionan con energía solar. Objetivo y alcances.- Esta norma contempla los requisitos mínimos para la instalación de sistemas de agua caliente que funcionan con energía solar. Esta norma se aplica a sistemas domésticos, autónomos. Para el suministro de agua caliente en edificios residenciales y casa para vacaciones. Contenido.-Se incluyen definiciones, requisitos, montaje del colector, tanques de almacenamiento, tubería, bombas, perforaciones envolventes de la edificación, aislamiento, mandos, dispositivos de seguridad, equipos, ensayos de instalación del sistema. Comentarios.- Antecedente CAN/CSA F Esta disponible en INCOTEC: NORMATIVA CHILENA: NCh 2906/1 : Energía solar térmica Preámbulo El instituto nacional de normalización, INN es el organismo que tiene a su cargo el estudio y preparación de norma s técnicas a nivel de CHILE, este instituto es miembro de la INTERNATIONAL ORGANIZATION FOR STANDARIZATION (ISO) y de la COMICION PANAMERICANA D ENORMAS TECNICAS (COPANT), representando a Chile ante estos organismos. La norma Chilena es una traducción modificada d el aversión en ingles de la NORMA Internacional ISO :1993 Solar heating Domestic water heating systems-part1: Performance rating procedure using indoor test methods

8 En esta norma se han realizado modificaciones con respecto a la Norma Internacional Debido a la mayor claridad y precisión que entregan las definiciones tomadas del Vocabulario Meteorológico Internacional (1992) de la OMM. Estas desviaciones tecnicas se han incorporado al texto de la norma. Normativa de consulta NCh3096/1.c2007: Sistemas solares térmicos y componentes. Colectores solares. Parte 1:Requisitos generales. (Norma internacional equivalente: UNE-EN ) NCh3096/2.c2007: Sistemas solares térmicos y componentes. Colectores solares. Parte 2:Métodos de ensayo. (Norma internacional equivalente: UNE-EN ) NCh3120/1.c2007: Sistemas solares térmicos y componentes. Sistemas solares prefabricados. Parte 1: Requisitos generales. (Norma internacional equivalente: UNE- EN ) NCh3120/2.c2007: Sistemas solares térmicos y componentes. Sistemas solares prefabricados. Parte 2: Métodos de ensayo. (Norma internacional equivalente: UNE- EN ) NCh3088/1.c2007: Sistemas solares térmicos y componentes. Sistemas solares a medida. Parte 1: Requisitos generales. (Norma internacional equivalente: UNE-EN ) NCh3088/2.c2007: Sistemas solares térmicos y componentes. Sistemas solares a medida. Parte 2: Métodos de ensayo. (Norma internacional equivalente: UNE-EN ) NCh3088/3.c2007: Sistemas solares térmicos y sus componentes - Sistemas hechos a medida Parte 3: Caracterización del reconocimiento de acumuladores para sistemas solares de calefacción. NCh2904.Of2004: Energia solar térmica. Vocabulario.(Basada en ISO 9488) - 8 -