Nuevas Especificaciones Técnicas para Sistemas de Calentamiento Solar de Agua para Viviendas. Comisión Nacional para el Uso Eficiente de la Energía

Transcripción

1 Nuevas Especificaciones Técnicas para Sistemas de Calentamiento Solar de Agua para Viviendas Comisión Nacional para el Uso Eficiente de la Energía Marzo 2012

2 Índice Consumo de gas L.P. y mercado de CSA en México Marco regulatorio e Institucional de la CONUEE Programa de Promoción de Calentadores Solares de Agua Programa Hipoteca Verde de Infonavit Especificiaciones Técnicas para calentadores solares de agua Vigencia de las nuevas especificaciones y periodo de transición 2

3 Consumo de gas L.P. En México El gas L.P. es la principal alternativa de combustible de uso doméstico en México. Más de 90 millones de mexicanos (8 de cada 10 hogares mexicanos) lo utilizan en sus hogares. Actualmente, México ocupa el 4to lugar en consumo de gas L.P. a nivel mundial y el 1ro en consumo doméstico. Fuente: CRE, SENER,

4 Potencial del mercado de calentadores solares en México El promedio de la irradiación solar en el mundo está entre 3.5 y 4kWh/m 2 por día. México cuenta con 5kWh/m 2 por día, uno de los más altos del mundo, Al 2011, el mercado de calentadores solares de agua en México, tiene un valor de 150 millones de dolares en ventas potenciales en los sectores: Residencial Turistico Agronegocios PYMES Fuente: CRE, SENER,

5 Índice Consumo de gas L.P. y mercado de CSA en México Marco regulatorio e Institucional de la CONUEE Programa de Promoción de Calentadores Solares de Agua Programa Hipoteca Verde de Infonavit Especificiaciones Técnicas para calentadores solares de agua Vigencia de las nuevas especificaciones y periodo de transición 5

6 Marco regulatorio e institucional de la CONUEE La CONUEE se constituye como un órgano administrativo desconcentrado de la Secretaría de Energía, que cuenta con autonomía técnica y operativa, y tiene por objeto promover la eficiencia energética y constituirse como órgano de carácter técnico, en materia de aprovechamiento sustentable de energía. Misión: Promover el óptimo aprovechamiento sustentable de la energía, mediante la adopción de medidas y de mejores prácticas para el uso eficiente de la energía en los diferentes sectores de la población, como resultado de la aplicación de las estrategias y acciones previstas en el Programa Nacional para el Aprovechamiento Sustentable de la Energía. Visión: La CONUEE es el órgano técnico articulador de la política pública para el aprovechamiento sustentable de la energía en México. 6

7 Marco regulatorio e institucional de la CONUEE El Plan Nacional de Desarrollo es un instrumento que establece los objetivos nacionales, las estrategias y las prioridades que durante la presente Administración deberán regir la acción del gobierno, de tal forma que ésta tenga un rumbo y una dirección clara. o La Estrategia del Plan Nacional de Desarrollo , tiene como objetivo promover el uso eficiente de la energía para que el país se desarrolle de manera sustentable, a través de la adopción de tecnologías que ofrezcan mayor eficiencia energética y ahorro a los consumidores. 7

8 Marco regulatorio e institucional de la CONUEE La Ley para el Aprovechamiento Sustentable de la Energía (LASE) publicada el 28 de Noviembre de 2008, crea la Comisión Nacional para el Uso Eficiente de la Energía (CONUEE). La LASE tiene por objeto propiciar un aprovechamiento sustentable de la energía mediante el uso óptimo de la misma, en todos sus procesos y actividades, desde su explotación hasta su consumo, de tal forma que plantea nuevas atribuciones y responsabilidades para el sector energético y para todos los sectores de la sociedad. 8

9 Marco regulatorio e institucional de la CONUEE En el marco de la aplicación de la LASE, se elaboró el Programa Nacional para el Aprovechamiento Sustentable de la Energía (PRONASE) publicado el 27 de noviembre de 2009 y establece las estrategias, objetivos, acciones y metas costo-efectivas que permitan alcanzar el uso óptimo de la energía en todos los procesos y actividades para su explotación, producción, transformación, distribución y consumo. En materia de normatividad, la emisión de disposiciones administrativas, de opiniones vinculatorias, de recomendaciones y sanciones. Área de oportunidad: Equipos del Hogar e inmuebles Objetivo 3: Incrementar la eficiencia del parque de equipos del hogar e inmuebles Línea de acción: LA15M2 - Promover y fomentar el uso de los calentadores solares de agua 9

10 Índice Consumo de gas L.P. y mercado de CSA en México Marco regulatorio e Institucional de la CONUEE Programa de Promoción de Calentadores Solares de Agua Programa Hipoteca Verde de Infonavit Especificiaciones Técnicas para calentadores solares de agua Vigencia de las nuevas especificaciones y periodo de transición 10

11 Programa para la Promoción de Calentadores Solares de Acua (PROCALSOL) El Programa para la Promoción de Calentadores Solares de Agua en México (PROCALSOL), es una iniciativa de la Comisión Nacional para el Uso Eficiente de la Energía (CONUEE), creada en el 2007 con la colaboración de: Secretaría de Energía (SENER) Comisión Nacional de Vivienda (CONAVI) Instituto Nacional de Fomento a la Vivienda de los Trabajadores (INFONAVIT) Fideicomiso de Riesgo Compartido (FIRCO) Programa de las Naciones Unidas para el Desarrollo (PNUD) Agencia de Cooperación Alemana (GIZ) Asociación de Energía Solar (ANES) Asociación de Fabricantes de Aparatos Electrodomésticos (ANFAD) ProCobre 11

12 Objetivos del PROCALSOL Meta global para el año 2012, 1.8 millones de M 2 de calentadores solares de agua. Impulsar, en los sectores residencial, comercial, industrial y de agronegocios Objetivos Promover la adopción de tecnología desarrollada por los centros de investigación nacionales. Favorecer el desarrollo de la industria nacional Garantizar que el crecimiento del mercado con un nivel de calidad en los productos 12

13 Programa para la Promoción de Calentadores Solares de Acua (PROCALSOL) El PROCALSOL lleva a cabo sus acciones a través del Comité Técnico integrado por la CONUEE (Coordinador), ANFAD, Laboratorio GIS (Grupo Industrial Saltillo), ANCE, PNUD, INFONAVIT, ONNCCE, SENER, FAMERAC, CIE-UNAM, CONAVI, AMERIC, GIZ y SOTECSOL. Dicho Comité se reúne aproximadamente 2 veces al año en las instalaciones de la CONUEE, y juega un papel de carácter informativo, consultivo y de decisión respecto a los temas técnicos del PROCALSOL; teniendo entre sus funciones la aprobación de las Especificaciones Técnicas para los Calentadores Solares de Agua que se pretendan fabricar y comercializar en México y que se utilizaran en programas gubernamentales, la recepción y discusión de las metas, líneas de acción y elementos de instrumentación del PROCALSOL. 13

14 Índice Consumo de gas L.P. y mercado de CSA en México Marco regulatorio e Institucional de la CONUEE Programa de Promoción de Calentadores Solares de Agua Programa Hipoteca Verde de Infonavit Especificiaciones Técnicas para calentadores solares de agua Vigencia de las nuevas especificaciones y periodo de transición 14

15 Programa Hipoteca Verde de Infonavit El Programa de Hipoteca Verde se inicio a través de un programa piloto en el año 2007 y su consolidacio n en el año Derivado de los resultados y gran éxito registrados a partir del 2011, se promovio la Hipoteca Verde para todos. A partir del 2011, todas las viviendas que se adquieran con un crédito Infonavit deberán estar equipadas con ecotecnologías que aseguren un ahorro mínimo en pesos en los consumos de agua, luz y gas. 15

16 Desarrollo del mercado de calentadores solares de agua en la Hipoteca Verde 376, , ,780 36,972 62,385 58, , Fuente: Infonavit,

17 Índice Consumo de gas L.P. y mercado de CSA en México Marco regulatorio e Institucional de la CONUEE Programa de Promoción de Calentadores Solares de Agua Programa Hipoteca Verde de Infonavit Especificiaciones Técnicas para calentadores solares de agua Vigencia de las nuevas especificaciones y periodo de transición 17

18 Marco regulatorio anterior para sistemas de calentamiento solar de agua Concepto El Dictamen de Idoneidad Técnica (DIT anterior) fue aprobado y publicado por el Comité Técnico del PROCALSOL el 2 de junio de 2008 y terminó su validez el 23 de noviembre de El DIT anterior constituía un documento técnico en donde se establecían las características y especificaciones que cumplían aquellos materiales, productos, servicios, sistemas y procedimientos que no contaban con una norma específica. El DIT anterior era aplicable para cada modelo de sistema de calentamiento de agua que utiliza la radiación solar y el gas LP. El DIT anterior certificaba un ahorro mínimo de gas LP, de 13.5 kg/mes para los sistemas de calentamiento de agua con energía solar y gas LP. 18

19 Propósito del DIT anterior NMX Mostrar un ahorro en consumo de gas Mostrar una medida costoefectiva para el programa HV Agilizar el crecimiento del mercado de CSA y garantizando la calidad de los equipos Elaborar una Norma NMX y/o NOM para CSA 19

20 Aprobación de las nuevas especificaciones técnicas para sistemas de calentamiento solar de agua En la 5ta Reunión del Comité Técnico del PROCALSOL, sostenida el 25 de octubre del 2011, se aprobaron las nuevas especificaciones técnicas para calentamiento solar de agua denominadas: Dictamen TÉcnico de EnergÍa Solar TÉrmica en Vivienda (DTESTV) Entrada en vigor a partir del 24 de noviembre de 2011 Especificaciones para los Sistemas de Calentamiento de Agua cuya Fuente de Energía sea la Radiación Solar y como respaldo un Calentador de Agua cuya Fuente de Energía sea el Gas LP o el Gas Natural, la Energía Eléctrica o cualquier otra Fuente de Energía 20

21 Caracteristicas en los equipos que necesitaba robustecer el DIT anterior Vida Útil Eficiencia Energética Ahorro en gas LP DTESTV Confiabilidad en el servicio 21

22 Campo de aplicación de las nuevas especificaciones técnicas para calentadores solares de agua A quien Aplica: Todos los sistemas de calentamiento de agua para: Todos los programas de vivienda que establezcan o instrumenten las Dependencias y Entidades de la Administración Publica Federal (APF), centralizada y paraestatal. Organismos del servicio social cuya función sea otorgar financiamiento a la vivienda para su adquisición. A que tipo de sistemas aplica: Se debe observar que el calentador solar de agua que se instale en la vivienda tenga como respaldo para su operación una fuente de energía convencional, ya sea de gas LP, gas natural o de cualquier otra, para propiciar su funcionamiento ininterrumpido en el calentamiento de agua. Los sistemas pueden ser integrados (auto contenidos), el calentador solar y el calentador de respaldo en un solo aparato o separados, el calentador solar acoplado al calentador 22 de respaldo.

23 Compartivo de pruebas entre el DIT anterior y el nuevo DTESTV DIT Anterior DTESTV actual 1. Presión hidrostática 1. Exposición 2. Ahorro de gas 2. Resistencia a alta temperatura 3. Choque térmico externo 4. Penetración de lluvia 5. Resistencia a la presión positiva 6. Resistencia al sobrecalentamiento 7. Resistencia a la presión hidrostática 8. Resistencia a las heladas 9. Resistencia al impacto 10. Prueba para determinar el ahorro de gas 11. Rendimiento térmico 23

24 PRUEBA DE EXPOSICIÓN OBJETIVO: Esta prueba simula una condición de operación que puede ocurrir durante la instalación del calentador antes de habitarse la vivienda, durante su operación diaria o en una interrupción del suministro de agua, además permite estabilizar el funcionamiento del sistema de forma tal que los subsecuentes métodos de calificación se den con mayor probabilidad de resultados repetibles; por lo cual debe ser la primera en realizarse. MÉTODO DE PRUEBA: El sistema debe instalarse a la intemperie de acuerdo a las instrucciones del fabricante y sin llenarse de agua. Todas las tuberías deben sellarse, excepto una parte para evitar el enfriamiento por circulación natural del aire y permitir la expansión libre de aire. El calentador solar debe exponerse como mínimo durante 15 días, que no necesitan ser consecutivos, a la irradiación diaria en el plano del colector. RESULTADOS: El calentador solar no deberá presentar ningún daño como roturas o deformaciones, lo cual se determinará con una inspección visual. 24

25 PRUEBA DE RESISTENCIA A ALTA TEMPERATURA OBJETIVO: Determinar si el calentador solar de agua puede soportar altos niveles de irradiancia, sin que se presenten roturas, fisuras, deformaciones y/o emanación de gases de los materiales plásticos del colector. MÉTODO DE PRUEBA: Deberá instalarse a la intemperie de acuerdo a las instrucciones del fabricante y sin llenarse de agua. Todas las tuberías deben sellarse, excepto una para evitar el enfriamiento por circulación natural del aire y permitir la expansión libre del aire. Se deberá realizar la prueba durante 1hr. después de que se hayan alcanzado las condiciones mínimas. RESULTADOS: El calentador solar no deberá presentar ningún daño como roturas, deformaciones o emanación de gases de sus partes plásticas. 25

26 PRUEBA DE CHOQUE TÉRMICO EXTERNO OBJETIVO: Los sistemas pueden estar expuestos a lluvias repentinas en días calurosos y soleados y causar un choque térmico en la superficie externa del calentador. Esta prueba permite determinar la capacidad de un calentador solar de agua de resistir estos choques térmicos. MÉTODO DE PRUEBA: El sistema debe someterse a dos pruebas de choque térmico externo. El sistema debe instalarse a la intemperie de acuerdo a las instrucciones del fabricante y sin llenarse de agua. Todas las tuberías deben sellarse, excepto una para evitar el enfriamiento por circulación natural del aire y permitir la expansión libre del aire. RESULTADOS: El calentador solar no debe presentar ningún daño como fisuras o roturas, lo cual se determinará mediante una inspección visual. 26

27 PRUEBA DE CHOQUE TÉRMICO INTERNO OBJETIVO: Los sistemas pueden ser expuestos a repentinas entradas de agua fría en días calurosos y soleados, durante la instalación del calentador antes de habitarse la vivienda, durante su operación diaria o en una interrupción del suministro de agua, causando choques térmicos internos. Esta prueba tiene por objeto determinar la capacidad del captador de resistir estos choques térmicos sin fallar. MÉTODO DE PRUEBA: El sistema debe someterse a dos pruebas de choque térmico interno. El sistema deberá instalarse a la intemperie de acuerdo a las instrucciones del fabricante y sin llenarse de agua. Todas las tuberías deben sellarse, excepto una para evitar el enfriamiento por circulación natural del aire y permitir la expansión libre del aire. El colector deberá mantenerse durante 1hora en las condiciones establecidas. RESULTADOS: El colector solar no deberá presentar ningún daño como fisuras o roturas. 27

28 PRUEBA DE PENETRACIÓN DE LLUVIA OBJETIVO: Permite determinar si hay penetración de la lluvia, lo cual, normalmente no debe ocurrir con lluvia natural, ni con lluvia inducida con boquillas de rociado. Los colectores de los calentadores solares de agua pueden tener agujeros de ventilación o de drenado; sin embargo, debe preverse que éstos estén ubicados de manera que por ellos no penetre la lluvia. MÉTODO DE PRUEBA: El sistema debe instalars3e a la intemperie de acuerdo a las instrucciones del fabricante y sin llenarse de agua. Las tuberías de entrada y salida de agua deben estar selladas. El colector deberá colocarse con el ángulo más bajo respecto a la horizontal recomendado por el fabricante, los lados expuestos son los que deberán rociarse durante 4 horas con agua a temperatura menor de 30 C mediante un aspersor. RESULTADOS: El colector solar y el termotanque no deben mostrar penetración de agua en su interior, ni condensación en mas del 10% de la superficie del colector. 28

29 PRUEBA DE RESISTENCIA A PRESIÓN POSITIVA OBJETIVO: Determinar hasta que punto el colector del calentador solar de agua es capaz de resistir carga de presión positiva debido al efecto de viento y nieve. MÉTODO DE PRUEBA: El sistema deberá instalarse a la intemperie de acuerdo a las instrucciones del fabricante y sin llenarse de agua. Las tuberías de entrada y salida de agua deberán estar selladas. Se debe aplicar sobre la superficie expuesta del colector una carga uniformemente distribuida de 500kPa. La carga puede ser en sacos de área u otro material con un peso determinado de manera que puedan distribuirse uniformemente en la superficie expuesta. Para los tubos evacuados, adicionalmente deberá colocarse una lámina extendida sobre la cubierta del colector que permita distribuir uniformemente el peso de los sacos de arena. RESULTADOS: El calentador solar no deberá presentar ningún daño como fisuras o roturas, en la cubierta, deformaciones permanentes en la carcasa y la estructura soporte del colector. 29

30 PRUEBA DE RESISTENCIA AL SOBRECALENTAMIENTO OBJETIVO: Determinar si el calentador solar de agua está protegido contra daños y el usuario está protegido del agua caliente que suministra el calentador solar después de periodos sin extracciones. MÉTODO DE PRUEBA: Se debe verificar si el sistema tiene las válvulas y otros dispositivos de seguridad contra el sobrecalentamiento y estas se encuentran ubicadas en los lugares correctos; realizándose la prueba como sigue: a) Se instala el CSA de acuerdo con las instrucciones del fabricante. b) Se conecta el CSA a la red del suministro. c) Se inicia la operación del CSA y se mantiene como mínimo durante 4 días consecutivos sin ninguna extracción de agua aislando completamente el sistema del exterior mediante válvulas instalada a la entrada y salida del sistema, con una radicación solar en el plano del colector mayor a 18 MJ/m 2 por día y a una temperatura ambiente igual o mayor a 20 C. RESULTADOS: Se debe observar si el sistema de seguridad opera correctamente bajo esta condiciones. 30

31 PRUEBA DE RESISTENCIA A LA PRESIÓN HIDROSTÁTICA OBJETIVO: Evaluar la resistencia del sistema a la presión hidráulica de todos los componentes e interconexiones del calentador solar de agua cuando está instalado de acuerdo a las instrucciones del fabricante. MÉTODO DE PRUEBA: El sistema deberá instalarse a la intemperie de acuerdo a las instrucciones del fabricante, debe realizarse en ausencia de radiación solar, preferentemente después de las 18:00horas o cubrir el calentador. Si tienen válvulas de presión éstas deben removidas y en su lugar deberá poner un tapón antes de iniciar la prueba. Una vez instalado el calentador, se abre la válvula de alimentación de agua fría p ara permitir el flujo de agua, una vez llenado el CSA se cierran las válvulas de corte para aislarlo del resto del sistema y se presuriza a la presión de la prueba. Si se presentan fugas en las conexiones se deben sellar y ajustar nuevamente, reiniciar la prueba. Debiéndose mantener presurizado mínimo una hora sin que éste reciba radiación solar. RESULTADOS: Se libera la presión de prueba y se revisa que no se hayan causado deformaciones permanentes en el calentador solar. 31

32 PRUEBA DE RESISTENCIA A HELADAS OBJETIVO: Determinar hasta que punto los sistemas de calentamiento de agua son capaces de soportar heladas y ciclos de congelación-deshielo. MÉTODO DE PRUEBA: Se debe motar el calentador solar, con su sistema de protección al congelamiento, en el interior de un cuarto frío y colocarse con el ángulo de inclinación mínimo respecto a la horizontal recomendado por el fabricante. Se llena el colector solar con agua y se lleva a la presión de operación, se enfría hasta alcanzar una temperatura de -10 C en la cámara de refrigeración y se mantiene a esta temperatura durante 30 minutos, se vacía el sistema. El ciclo se repite 3 veces. RESULTADOS: El sistema de calentamiento de agua no debe presentar fugas, fisuras o roturas, ni deformaciones. 32

33 PRUEBA DE RESISTENCIA AL IMPACTO OBJETIVO: Determinar hasta que punto el calentador solar de agua puede soportar los efectos de impactos causados por granizo. MÉTODO DE PRUEBA: El colector solar deberá instalarse de acuerdo a las instrucciones del fabricante y sin llenarse de agua. La estructura soporte del calentador solar debe estar lo suficientemente firme para asegurar que el impacto se concentre únicamente en al superficie a probar. La bola de acero con una masa de 150g se deja caer 10 veces desde una altura de 1.0m con respecto a la horizontal del colector, en caso de resistir se peude continuar con la prueba de 20 cm en 20 cm hasta alcanzar los 2mts de altura. La prueba se detiene cuando el calentador solar se dañe o cuando haya resistido los 10 impactos desde cada una de las alturas. RESULTADOS: Al final de la prueba, se debe inspeccionar los daños del colector y registrar los resultados especificando, la altura desde la cual la bola de acero fue lanzada y el número de impactos que causó daño. 33

34 PRUEBA PARA DETERMINAR EL AHORRO DE GAS OBJETIVO: Consiste en medir el consumo de gas LP del calentador solar de agua con respaldo que se desea evaluar y compararlo con el consumo de gas LP del calentador de referencia, ambos operados simultáneamente y bajo las mismas condiciones ambientales y de trabajo. RESULTADOS: El consumo de gas LP del calentador solar de agua con respaldo debe ser menor que el del calentador solar de referencia, por lo que, la diferencia entre los consumos será el ahorro de gas LP. 34

35 PRUEBA PARA DETERMINAR EL RENDIMIENTO TÉRMICO DEL CALENTADOR SOLAR DE AGUA OBJETIVO: El calentador solar debe proporcionar como mínimo un calor útil por día o por año en 8 horas o en 24 horas superior al establecido en el método de cálculo y los datos climatológicos de la zona templada para calcular este valor están establecidos en la NMX-ES-004-NORMEX-2010 y en su etiquetado. 35

36 PRUEBA DE LA CAPACIDAD DEL TERMOTANQUE OBJETIVO: Asegurar un volumen mínimo de agua caliente proveniente del calentador solar y facilitar la comparación de los sistemas. MÉTODO DE PRUEBA: La medición de la capacidad del termotanque se realiza pesando el termotanque sin agua y con agua o llenando el termotanque de agua y extrayendo ésta en un recipiente de peso conocido y pesándolo. Diferencia de pesos. RESULTADOS: La capacidad mínima del termotanque debe ser de 150 l, con una tolerancia de + -2l. 36

37 Pruebas de las nuevas especificaciones técnicas 1. Prueba de Exposición 2.Prueba de resistencia a alta temperatura 3. Prueba de choque térmico externo 4. Prueba de choque térmico interno 5. Prueba de penetración de lluvia 6. Prueba de resistencia a la presión positiva 7. Prueba de resistencia al sobrecalentamiento 8.Prueba de resisitencia a la presión hidrostática 9. Prueba de resistencia a las heladas 10. Prueba para determinar el ahorro de gas 11.Prueba para determinar el rendimiento térmico del CSA 37 37

38 Índice Consumo de gas L.P. y mercado de CSA en México Marco regulatorio e Institucional de la CONUEE Programa de Promoción de Calentadores Solares de Agua Programa Hipoteca Verde de Infonavit Especificiaciones Técnicas para calentadores solares de agua Vigencia de las nuevas especificaciones y periodo de transición 38

39 Organismos Certificadores aprobados para las nuevas especificaciones técnicas A partir de la publicación del DTESTV, los organismos aprobados para certificar calentadores solares de agua son: 2012 ONNCCE (Organismo Nacional de Normalización y Certificación de la Construcción y Edificación) ANCE (Asociación Nacional de Normalización y Certificación del Sector Eléctrico) 39

40 Entrada en vigencia de las nuevas especificaciones técnicas y periodo de transición El Dictamen de Idoneidad Técnica (DIT) Especificaciones para Determinar el Ahorro de Gas L.P. en Sistemas de Calentamiento de Agua que Utiliza la Radiación Solar y el Gas L.P. aprobado y publicado por el Comité Técnico del PROCALSOL el 2 de junio de 2008 terminó su validez el 23 de noviembre de 2011 fecha en la que se publicó el nuevo Dictamen Técnico de Energía Solar Térmica en Vivienda (DTESTV) en el portal de la CONUEE El periodo de transición definido por el INFONAVIT para la aceptación del DIT anterior queda como sigue: Hasta el 31 de marzo para equipos que cuenten con DIT anterior vencido pero que hayan registrado sus proyectos ante el INFONAVIT antes del 1 de enero del 2012 Hasta el 30 de junio para equipos que cuenten con DIT anterior vigente No se aceptarán equipos sin el certificado del DTESTV a partir del 1 de julio 40

41 Dudas o preguntas técnicas: procalsol@conuee.gob.mx al ext 1210 Gracias