GUÍA TÉCNICA COLOMBIANA 108

Transcripción

1 GUÍA TÉCNICA GTC COLOMBIANA ENERGÍA SOLAR. ESPECIFICACIONES PARA SISTEMAS DE CALENTAMIENTO DE AGUA CON ENERGÍA SOLAR, DESTINADA AL USO DOMÉSTICO E: SOLAR ENERGY. SPECIFICATIONS FOR WATER HEATING SYSTEMS WITH SOLAR ENERGY, INTENDED TO DOMESTIC USE CORRESPONDENCIA: DESCRIPTORES: energía solar - sistemas térmicos; energía solar - calentamiento de agua; sistemas térmicos - uso doméstico. I.C.S.: Editada por el Instituto Colombiano de Normas Técnicas y Certificación (ICONTEC) Apartado Bogotá, D.C. - Tel Fax 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 GTC 108 fue ratificada por el Consejo Directivo del Esta guía 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 fotovoltáica. ELECTROINGERSOLAR ENERGÍA SOLAR INGESOLAR JULIO CESAR CORRALES CONSULTOR UNIDAD DE PLANEACIÓN MINERO ENERGÉTICA UNIDAD PARQUES NACIONALES UNIVERSIDAD AUTÓNOMA DE OCCIDENTE UNIVERSIDAD NACIONAL DE COLOMBIA UNIVERSIDAD PEDAGÓGICA Además de las anteriores, en Consulta Pública el Proyecto se puso a consideración de las siguientes empresas: ADMAGRO AENE CONSULTORÍA ANDCOM LTDA. APROTEC CENTRO LAS GAVIOTAS CODENSA COLCIENCIAS COLSANITAS CORPORACIÓN UNIVERSITARIA AUTONOMA DE OCCIDENTE CUMMINS API DURESPO S.A. ELECTROSOLAR LTDA. ENERGIA SOLAR LTDA. ENERPLAN SOLAR & GAS ESCUELA DE INGENIERIA JULIO GARAVITO ETAGRO & CÍA FORT FERRAGRO FULGOR ENERGÍA S.A. HIDROSOLAR INGESOLAR IPSE ISA S.A. MAQUINAGRO MAREMOTO SOLAR MINISTERIO DE COMUNICACIONES MINISTERIO DE MINAS Y ENERGÍA SOLAR CENTER SOLARCO SOLES DE ANTIOQUIA SUPERINTENDENCIA DE INDUSTRIA Y COMERCIO SUPERINTENDENCIA DE SERVICIOS PÚBLICOS

3 UNIVERSIDAD DE ANTIOQUIA UNIVERSIDAD DE LOS ANDES UNIVERSIDAD PONTIFICIA BOLIVARIANA ICONTEC cuenta con un Centro de Información que pone a disposición de los interesados normas internacionales, regionales y nacionales. DIRECCIÓN DE NORMALIZACIÓN

4 ENERGÍA SOLAR. ESPECIFICACIONES PARA SISTEMAS DE CALENTAMIENTO DE AGUA CON ENERGÍA SOLAR, DESTINADA AL USO DOMÉSTICO PRIMERA PARTE. ASPECTOS TÉCNICOS 0. INTRODUCCIÓN El empleo de los Sistemas Solares Térmicos (SST) para calentamiento de agua con energía solar, destinada al uso doméstico ha tenido en Colombia un desarrollo lento, debido, especialmente, a que su demanda es muy baja. Varios factores han confluido para determinar esa baja demanda, entre los cuales se pueden mencionar: los altos costos de adquisición e instalación por parte del usuario; los costos de operación relativamente bajos de las fuentes convencionales, que además han gozado de subsidios estatales; la inexistencia de incentivos para el uso de la energía solar y, finalmente, desconfianza y desconocimiento de los usuarios. Durante la época de la crisis energética (años 70 del siglo XX) en Colombia, sus fuentes convencionales de energía (hidro y termoelectricidad, ACPM, gasolina, gas propano) gozaron de subsidios significativos, algunos de los cuales se mantienen hoy en día, en particular con el gas natural. Esta situación pone en desventaja competitiva las fuentes alternas como la solar térmica, que en cualquiera de sus aplicaciones tienen unos costos elevados de adquisición e instalación. Los SST que se han instalado en Colombia han generado un grado de satisfacción aceptable entre sus usuarios [1], pero con algunas reservas ocasionadas en errores técnicos de las empresas que los han fabricado y comercializado. Los errores técnicos, unidos a desconocimiento, generan desconfianza entre los usuarios potenciales. Entre las principales dificultades que se observan en el desarrollo de la energía solar térmica para calentamiento de agua destinada al uso doméstico están: a) Las empresas fabricantes son, en su mayoría, pequeñas, con baja capacidad técnica e infraestructura de tipo artesanal que no permite una fabricación en serie de buena calidad y con alta reproducibilidad. b) Como consecuencia de lo anterior, los SST resultan costosos y técnicamente deficientes. c) Se observan problemas en las instalaciones, que ocasionan daños y fallas frecuentes. 1

5 d) Las empresas no han respondido adecuadamente a las garantías ni al mantenimiento. e) Inexistencia de un ente autorizado para la verificación de este tipo de instalaciones. f) Hay una carencia completa de información, de anuncios y de divulgación de la forma como se debe utilizar la energía solar térmica. g) Gran parte de la información disponible en los centros de venta da a entender al usuario que la energía solar térmica es fácilmente instalable, modificable y mantenida por personal no experimentado. h) Muchos comercializadores, en su ánimo de vender, comercializan dispositivos sin ningún tipo de reconocimiento y/o de homologación. Las tres partes interesadas (proveedores, consumidores y gobierno) en el buen desempeño de los SST deberían estar unidos para lograr unos propósitos convenientes para todos. Estos propósitos son: SST confiables, seguros y duraderos. Confiables significa que prestarán el servicio para el cual han sido diseñados, fabricados y dimensionados; seguros, significa que no pondrán en ningún riesgo ni a usuarios ni a viviendas; y duraderos, que tendrán el desempeño esperado por los fabricantes y los usuarios durante todo el período de vida para el cual fueron fabricados. Para lograr los propósitos de SST confiables, seguros y duraderos se requiere que: a) tanto fabricantes, como distribuidores e instaladores se familiaricen con las normas y recomendaciones técnicas. b) que haya autoridad (sea local, regional o nacional) que inspeccione las instalaciones de SST. c) que se comercialicen dispositivos homologados y/o reconocidos. d) que se establezcan agremiaciones de fabricantes y comercializadores que se propongan informar y educar a sus clientes, modificar el enfoque de la publicidad y animar a todos a realizar instalaciones técnicamente adecuadas. 1. OBJETO Y CAMPO DE APLICACIÓN Esta Guía Técnica Colombiana establece directrices sobre las especificaciones y características técnicas que se deberían tener en cuenta en el proceso de selección, instalación y mantenimiento de Sistemas Solares Térmicos (SST) que se emplean en el calentamiento de agua, destinada al uso doméstico, en Colombia, y los servicios que deberían proporcionar las empresas proveedoras para garantizar la confiabilidad, seguridad y larga vida de los sistemas por instalar. Esta guía cubre los diseños básicos para calentamiento de agua destinada al uso doméstico en casas y apartamentos individuales (de no más de 5 pisos), con colector solar plano y por convección natural. No cubre los sistemas comunales (varias casas o apartamentos conectados a un sistema solar térmico). 2

6 2. REFERENCIAS NORMATIVAS Las siguientes publicaciones referenciadas son indispensables para la aplicación de este documento. Para referencias fechadas, se aplica únicamente la edición citada. Para referencias no fechadas, se aplica la última edición del documento referenciado. NTC 2774:1990, Máquinas y equipos. Energía solar. Evaluación de materiales aislantes térmicos empleados en colectores solares. NTC 2960:1991, Energía solar. Evaluación de materiales para cubiertas de colectores solares de placa plana. NTC 3322:1992, Energía solar. Sellos de caucho usados en colectores solares de placa plana. NTC 4368:1997, Eficiencia energética. Sistemas de calentamiento de agua con energía solar y componentes. 3. DEFINICIONES 3.1 área efectiva del colector solar plano área de la cubierta transparente por la cual entra realmente la radiación solar a la placa de absorción. 3.2 coeficiente global de pérdidas se refiere a la rapidez con la cual se pierde calor por toda la superficie de un cuerpo, a una temperatura determinada. Incluye las pérdidas por conducción, convección y radiación. Sus unidades son W/m 2 C 3.3 corrosión destrucción gradual de un material por agentes químicos. Ocurre con mayor frecuencia y velocidad en los metales y sus aleaciones. 3.4 corrosión atmosférica corrosión provocada por los componentes del aire o por sustancias químicas contaminantes presentes en el aire. 3.5 corrosión biológica corrosión provocada por la actividad metabólica de organismos vivos. 3.6 corrosión galvánica ataque de tipo electroquímico que sufre un metal o un conjunto de metales por la generación de corrientes eléctricas entre ellos, como consecuencia de potenciales eléctricos ocasionados por sus propiedades químicas y físicas. 3

7 ANEXO A (Informativo) BIBLIOGRAFIA [1] INEA. Censo, Caracterización y Grado de Satisfacción de los Sistemas Solares Térmicos Instalados en Colombia. Bogotá, [2] HERNING, Fritz. Transporte de fluidos por tuberías. Editorial Labor, Barcelona, [3] HIMAT. Calendario Meteorológico, Bogotá, [4] MANRIQUE, José A. Energía solar: fundamentos y aplicaciones fototérmicas. Harla, Harper & Row Latinoamericana, [5] INEA., Atlas de Radiación solar de Colombia. Bogotá, [6] OLGYAY, Víctor. Clima y arquitectura en Colombia. Cali, [7] Rodríguez, J. M. y otros. Energía: sus perspectivas y utilizaciones en Colombia. Universidad Nacional de Colombia, EEEB,

8 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 5