NORMA TÉCNICA COLOMBIANA 6035

Transcripción

1 NORMA TÉCNICA NTC COLOMBIANA EQUIPOS FOTOVOLTÁICOS (FV) AUTÓNOMOS. VERIFICACIÓN DE DISEÑO E: PHOTOVOLTAIC (PV) STAND-ALONE SYSTEMS. DESIGN VERIFICATION CORRESPONDENCIA: DESCRIPTORES: esta norma es una adopción idéntica (IDT) de la norma UNE-EN 62124: energía solar - sistemas fotovoltaicos; sistemas fotovoltaicos - diseño. I.C.S.: Editada por el Instituto Colombiano de Normas Técnicas y Certificación (ICONTEC) Apartado Bogotá, D.C. - Tel. (571) Fax (571) Prohibida su reproducción Editada

2 PRÓLOGO El Instituto Colombiano de Normas Técnicas y Certificación, ICONTEC, es el organismo nacional de normalización, según el Decreto 2269 de ICONTEC es una entidad de carácter privado, sin ánimo de lucro, cuya Misión es fundamental para brindar soporte y desarrollo al productor y protección al consumidor. Colabora con el sector gubernamental y apoya al sector privado del país, para lograr ventajas competitivas en los mercados interno y externo. La representación de todos los sectores involucrados en el proceso de Normalización Técnica está garantizada por los Comités Técnicos y el período de Consulta Pública, este último caracterizado por la participación del público en general. La NTC 6035 fue ratificada por el Consejo Directivo de Esta norma está sujeta a ser actualizada permanentemente con el objeto de que responda en todo momento a las necesidades y exigencias actuales. A continuación se relacionan las empresas que colaboraron en el estudio de esta norma a través de su participación en el Comité Técnico 24 Energía solar y fotovoltaica. DUPONT DE COLOMBIA ENECO SAS ESCUELA COLOMBIANA DE CARRERAS INDUSTRIALES EXPERTO OBSERVADOR INTERNACIONAL - RICARDO ORDUZ MARZAL INSTITUTO TECNOLÓGICO METROPOLITANO UNIDAD DE PLANEACIÓN MINERO ENERGÉTICA UNIVERSIDAD AUTÓNOMA DE OCCIDENTE Además de las anteriores, en Consulta Pública el Proyecto se puso a consideración de las siguientes empresas: ASOCIACIÓN COLOMBIANA DE INGENIERÍA SANITARIA Y AMBIENTAL - ACODAL- COLTECNICA LTDA. DURESPO S.A. ENERGIA INTEGRAL ANDINA GESTION INTEGRAL ENERGETICA S.A. HEMEVA LTDA INSTITUTO DE PLANIFICACIÓN Y PROMOCIÓN DE SOLUCIONES ENERGÉTICAS PARA LAS ZONAS NO INTERCONECTADAS -IPSE- JM INGENIERÍA LTDA. MINISTERIO DE MINAS Y ENERGÍA MINISTERIO DEL MEDIO AMBIENTE - UNIDAD PARQUES NACIONALES SUPERINTENDENCIA DE INDUSTRIA Y COMERCIO SUPERINTENDENCIA DE SERVICIOS PÚBLICOS TECNECOL SAS TRONEX BATTERY COMPANY S.A. UNIVERSIDAD DE AMÉRICA UNIVERSIDAD DE ANTIOQUIA UNIVERSIDAD DE LOS ANDES UNIVERSIDAD DEL VALLE UNIVERSIDAD LOS LIBERTADORES UNIVERSIDAD NACIONAL DE COLOMBIA

3 ICONTEC cuenta con un Centro de Información que pone a disposición de los interesados normas internacionales, regionales y nacionales y otros documentos relacionados. DIRECCIÓN DE NORMALIZACIÓN

4 CONTENIDO Página 1. OBJETO Y CAMPO DE APLICACIÓN REFERENCIAS NORMATIVAS ACRÓNIMOS MÉTODOS DE ENSAYO MÉTODOS MUESTREO MARCADO ENSAYOS CRITERIOS DE ACEPTACIÓN EQUIPO COMPLETO CERTIFICADOS ENSAYOS DE FUNCIONAMIENTO EVIDENCIA VISUAL DE UN DEFECTO IMPORTANTE ESPECIFICACIONES DE DISEÑO ESPECIFICACIONES DE DISEÑO PREVENCIÓN CONTRA LA DESCARGA DE LA BATERÍA HACIA EL(LOS) MÓDULO(S) ESTRUCTURA DE SOPORTE Y CIMIENTOS... 7

5 Página 8.3 CABLEADO CONECTORES FUSIBLES E INTERRUPTORES AUTOMÁTICOS GUÍA DEL USUARIO MANUAL DEL INSTALADOR DEFECTOS IMPORTANTES ESPECIFICACIÓN DE LOS CONSUMOS ENSAYO DE FUNCIONAMIENTO INSTRUMENTACIÓN Y EQUIPOS DOCUMENTACIÓN DEL ENSAYO INSTALACIÓN INSPECCIÓN VISUAL SECUENCIAS DEL ENSAYO GRÁFICO DE LA CARACTERIZACIÓN DEL EQUIPO ENSAYOS A LA INTEMPERIE CONDICIONES DE ENSAYO, A LA INTEMPERIE ENSAYO DE CAPACIDAD INICIAL, A LA INTEMPERIE CICLO DE CARGA DE LA BATERÍA, A LA INTEMPERIE ENSAYO FUNCIONAL DEL EQUIPO, A LA INTEMPERIE SEGUNDO ENSAYO DE CAPACIDAD, A LA INTEMPERIE... 17

6 Página 14.6 ENSAYO DE RECUPERACIÓN, A LA INTEMPERIE ENSAYO FINAL DE CAPACIDAD, A LA INTEMPERIE FUNCIONAMIENTO A TENSIÓN MÁXIMA INSPECCIÓN VISUAL EVENTOS INUSUALES ENSAYOS EN EL INTERIOR UTILIZANDO UN SIMULADOR SOLAR CONDICIONES DE ENSAYO, EN EL INTERIOR, UTILIZANDO UN SIMULADOR SOLAR ENSAYO DE CAPACIDAD INICIAL, EN EL INTERIOR, UTILIZANDO UN SIMULADOR SOLAR CICLO DE CARGA DE LA BATERÍA, EN EL INTERIOR UTILIZANDO UN SIMULADOR SOLAR ENSAYO FUNCIONAL DEL EQUIPO, EN EL INTERIOR UTILIZANDO UN SIMULADOR SOLAR SEGUNDO ENSAYO DE CAPACIDAD Y ENSAYO DE AUTONOMÍA, EN INTERIOR, UTILIZANDO UN SIMULADOR SOLAR ENSAYO DE RECUPERACIÓN, EN INTERIOR, UTILIZANDO UN SIMULADOR SOLAR ENSAYO DE CAPACIDAD FINAL, EN INTERIOR, UTILIZANDO UN SIMULADOR SOLAR FUNCIONAMIENTO A TENSIÓN MÁXIMA INSPECCIÓN VISUAL EVENTOS INUSUALES ENSAYOS EN EL INTERIOR UTILIZANDO UN SIMULADOR DE MÓDULO FV CONDICIONES DE ENSAYO, EN EL INTERIOR, UTILIZANDO UN SIMULADOR DE MÓDULO FV... 22

7 Página 16.2 ENSAYO DE CAPACIDAD INICIAL, EN EL INTERIOR, UTILIZANDO UN SIMULADOR DE MÓDULO FV CICLO DE CARGA DE LA BATERÍA, EN EL INTERIOR, UTILIZANDO UN SIMULADOR DE MÓDULO FV ENSAYO FUNCIONAL DEL EQUIPO, EN EL INTERIOR, UTILIZANDO UN SIMULADOR DE MÓDULO FV SEGUNDO ENSAYO DE CAPACIDAD, EN EL INTERIOR, UTILIZANDO UN SIMULADOR DE MÓDULO FV ENSAYO DE RECUPERACIÓN, EN EL INTERIOR, UTILIZANDO UN SIMULADOR DE MÓDULO FV ENSAYO FINAL DE CAPACIDAD, EN EL INTERIOR, UTILIZANDO UN SIMULADOR DE MÓDULO FV FUNCIONAMIENTO A TENSIÓN MÁXIMA INSPECCIÓN VISUAL EVENTOS INUSUALES DETERMINACIÓN DEL PUNTO DE EQUILIBRIO DEL EQUIPO MODIFICACIONES INFORME BIBLIOGRAFÍA DOCUMENTO DE REFERENCIA ANEXOS ANEXO A (Normativo) ANEXO B (Normativo) INSTRUMENTACIÓN Y EQUIPAMIENTO PARA EL ENSAYO DEL EQUIPO... 27

8 Página ANEXO C (Normativo) DETERMINACIÓN DE LA POTENCIA DEL MÓDULO PARA LOS ENSAYOS EN EL INTERIOR UTILIZANDO UN SIMULADOR DE MÓDULO FV FIGURAS Figura 1. Diagrama de flujo que representa el proceso de verificación... 5 Figura 2. Muestra de perfil de ensayo de funcionamiento del equipo FV autónomo Figura 3. Perfiles de irradiancia para el ensayo funcional, 10 d Figura 4. Gráfico de caracterización del equipo, ejemplo de carga con 3 perfiles de irradiación y 10 ciclos. Descarga: perfil de consumos constante TABLAS Tabla 1. Rangos aceptables de la temperatura del módulo en función de la irradiancia Tabla 2. Ciclos del ensayo de funcionamiento Tabla 3. Perfiles de niveles tipo para los ciclos de irradiación diaria... 21

9 EQUIPOS FOTOVOLTÁICOS (FV) AUTÓNOMOS. VERIFICACIÓN DE DISEÑO 1. OBJETO Y CAMPO DE APLICACIÓN Las especificaciones, los métodos de ensayo y los procedimientos incluidos en esta norma abarcan los equipos fotovoltaicos (FV) autónomos. Abarcan los equipos compuestos por uno o más módulos FV, una estructura de soporte, batería(s) de acumuladores, un controlador de carga y aparatos de consumo típicos en corriente continua (cc) tales como luminarias, radio, televisión y refrigeradores. Los consumos en corriente alterna (ca) con onduladores dedicados se consideran como consumos en corriente continua. Los aparatos de consumo especificados por el fabricante forman parte integral del equipo FV en lo referente a la verificación del diseño. El objetivo de los métodos y procedimientos de ensayo en esta norma se limita a la evaluación del comportamiento del equipo. Los subsistemas y componentes individuales pueden ser monitorizados, pero únicamente para evaluar el comportamiento de todo el conjunto. Los resultados de este ensayo se aplican a los componentes concretos ensayados. Cualquier cambio en los componentes o en sus especificaciones requiere una verificación del diseño. NOTA Una excepción a esta regla son los consumos. No es necesario un nuevo ensayo si no se alteran la potencia nominal de los consumos y sus características, siempre y cuando se prevea que los nuevos consumos hayan sido también ensayados por tipo (siempre que esté disponible un ensayo de tipo) y que la frecuencia de funcionamiento electrónico propio (si es el caso) no varía más del 50% entre el nuevo y el ensayado y reemplazado. Por lo tanto, la sustitución de un consumo óhmico puro por luminarias con balastos electrónicos de alta frecuencia requeriría un nuevo ensayo, pero no el cambio de luminarias electrónicas por otras. La norma es válida tanto para los ensayos del equipo a la intemperie en condiciones existentes como en el interior en condiciones simuladas. Las condiciones de ensayo intentan representar la mayoría de zonas climáticas para las que han sido diseñados estos equipos. El objetivo de esta norma es verificar el diseño y las prestaciones de los equipos fotovoltaicos autónomos. Mientras que los componentes individuales pueden ser cualificados bajo normas ambientales y de seguridad, el equipo ensamblado necesita una verificación suplementaria con el fin de asegurar que los componentes funcionan correctamente juntos según las especificaciones del fabricante. El ensayo de funcionamiento consiste en una verificación de la funcionalidad, de la autonomía y de la capacidad de recuperación después de períodos de bajo estado de carga de la batería y se asegura, por consiguiente, de una forma razonable que el equipo no fallará prematuramente. 1 de 35

10 2. REFERENCIAS NORMATIVAS Los siguientes documentos normativos referenciados son indispensables para la aplicación de este documento normativo. Para referencias fechadas, se aplica únicamente la edición citada. Para referencias no fechadas, se aplica la última edición del documento normativo referenciado (incluida cualquier corrección). NTC 2883, Módulos fotovoltáicos (FV) de silicio cristalino para aplicación terrestre. Cualificación del diseño y aprobación de tipo (IEC 61215). NTC 5464, Módulos fotovoltáicos (FV) de lámina delgada para aplicación terrestre. Cualificación del diseño y aprobación de tipo (IEC 61646). NTC 5513, Dispositivos fotovoltáicos. Parte 1: medida de la característica intensidad-tensión de los módulos fotovoltaicos (IEC ). NTC 5627, Componentes de acumulación, conversión y gestión de energía de sistemas fotovoltáicos. Cualificación del diseño y ensayos ambientales (IEC 62093). 1 NTC , Cualificación de la seguridad de los módulos fotovoltaicos FV. Parte 1: Requisitos para la construcción (IEC ). NTC , Cualificación de la seguridad de los módulos fotovoltaicos FV. Parte 2: requisitos para los ensayos (IEC ). IEC , Instalaciones eléctricas en edificios. Parte 7-712: Reglas para las instalaciones y emplazamientos especiales. Sistemas de alimentación solar fotovoltaica (FV). IEC , Dispositivos fotovoltáicos. Parte 2: Requisitos de células solares de referencia. IEC :1993, Dispositivos fotovoltaicos. Parte 5: Determinación de la temperatura de la célula equivalente (TCE) de dispositivos fotovoltaicos (FV) por el método de la tensión de circuito abierto. 1 Norma publicada. 2

11 BIBLIOGRAFÍA IEC :1982, Clasificación de las condiciones ambientales. Parte 2: Condiciones ambientales que aparecen en la naturaleza. Temperatura y humedad. Modificación 1 (1987) NOTA Armonizada como HD S1:1999 (sin ninguna modificación). IEC , Dispositivos fotovoltaicos. Parte 9: requisitos de las prestaciones de los simuladores solares. IEC 61277, Sistemas fotovoltaicos (FV) terrestres generadores de potencia. Generalidades y guía. NOTA Armonizada como EN 61277:1998 (sin ninguna modificación). IEC 61724, Monitorización de sistemas fotovoltaicos. Guías para la medida, el intercambio de datos y el análisis. NOTA Armonizada como EN 61724:1998 (sin ninguna modificación). IEC 61725:1997, Expresión analítica para los perfiles solares diarios. NOTA Armonizada como EN 61725:1998 (sin ninguna modificación). IEC 61836:1997, Sistemas de energía solar fotovoltaica. Símbolos y términos. ISO/IEC 17025:1999, Requisitos generales relativos a la competencia de los laboratorios de ensayo y calibración. NOTA Armonizada como EN ISO/IEC 17025:2000 (sin ninguna modificación). 3

12 IMPORTANTE Este resumen no contiene toda la información necesaria para la aplicación del documento normativo original al que se refiere la portada. ICONTEC lo creo para orientar a su cliente sobre el alcance de cada uno de sus documentos y facilitar su consulta. Este resumen es de libre distribución y su uso es de total responsabilidad del usuario final. El documento completo al que se refiere este resumen puede consultarse en los centros de información de ICONTEC en Bogotá, Medellín, Barranquilla, Cali o Bucaramanga, también puede adquirirse a través de nuestra página web o en nuestra red de oficinas (véase El logo de ICONTEC y el documento normativo al que hace referencia este resumen están cubiertos por las leyes de derechos reservados de autor. Información de servicios aplicables al documento aquí referenciado la encuentra en: o por medio del contacto cliente@icontec.org ICONTEC INTERNACIONAL 4