GUÍA TÉCNICA
GTC
COLOMBIANA 114
2004-12-01
ESPECIFICACIONES DE SISTEMAS
FOTOVOLTAICOS PARA SUMINISTRO DE
ENERGÍA RURAL DISPERSA EN COLOMBIA
E: PHOTOVOLTAIC SYSTEMS SPECIFICATIONS FOR RURAL POWER SUPPLY SPREAD IN COLOMBIA
CORRESPONDENCIA:
DESCRIPTORES: energía solar - sistemas fotovoltaicos; sistemas fotovoltaicos - suministro de energía; sistemas fotovoltaicos - especificaciones.
I.C.S.: 27.160.00
Editada por el Instituto Colombiano de Normas Técnicas y Certificación (ICONTEC) Apartado 14237 Bogotá, D.C. - Tel. 6078888 - Fax 2221435
PRÓLOGO
El Instituto Colombiano de Normas Técnicas y Certificación, ICONTEC, es el organismo
nacional de normalización, según el Decreto 2269 de 1993.
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 114 fue ratificada por el Consejo Directivo del 2004-12-01.
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 guía a través de su participación en el Comité Técnico 24 Energía solar y fotovoltaica.
BP SOLAR
ENERGÍA INTEGRAL ANDINA ENERSSIN LTDA.
GESTIÓN INTEGRAL ENERGÉTICA
JORGE PINTO CONSULTOR
UNIDAD DE PLANEACIÓN MINERO ENERGÉTICA
UNIDAD PARQUES NACIONALES
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 CUMMINS API DURESPO S.A. ELECTROINGESOLAR ELECTROSOLAR LTDA. ENERGIA SOLAR LTDA. ENERPLAN SOLAR & GAS
ESCUELA DE INGENIERIA JULIO GARAVITO
ETAGRO & CÍA
FORT FERRAGRO FULGOR ENERGIA S.A. HIDROSOLAR
INGESOLAR IPSE
ISA S.A.
JULIO CORRALES CONSULTORÍA 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
UNIVERSIDAD AUTÓNOMA DE OCCIDENTE UNIVERSIDAD DE ANTIOQUIA
UNIVERSIDAD DE LOS ANDES UNIVERSIDAD NACIONAL
UNIVERSIDAD PONTIFICIA BOLIVARIANA
ICONTEC cuenta con un Centro de Información que pone a disposición de los interesados
normas internacionales, regionales y nacionales.
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ESPECIFICACIONES DE SISTEMAS FOTOVOLTAICOS PARA SUMINISTRO DE ENERGÍA RURAL DISPERSA EN COLOMBIA
PARTE 1: CONDICIONES CONSTRUCTIVAS Y DE OPERACIÓN
0. INTRODUCCIÓN
Los sistemas fotovoltaicos de pequeña y mediana escala que se venden e instalan en Colombia, en una gran proporción, han presentado algunas fallas inherentes, en parte, a información técnica insuficiente entre los comercializadores [1] , en parte a la desinformación entre los usuarios y a la inexistencia de organismos de apoyo [1] que deberían colaborar al ejercer algún tipo de veeduría sobre estas instalaciones eléctricas. Los diferentes problemas se han originado concretamente en situaciones como las siguientes:
a) Se ha estimulado la cultura del facilismo, y así cualquier usuario compra lo que le ofrece el vendedor, llega a su casa y realiza la instalación de energía solar fotovoltaica con absoluta ignorancia de los principios de instalación elementales. b) Se ha generalizado la creencia de que al usar energía eléctrica continua de bajo
voltaje no se requieren cuidados ni precauciones técnicas.
c) El Estado está completamente ausente en la verificación de este tipo de instalaciones eléctricas.
d) Hay una carencia completa de información, de anuncios y de divulgación de la forma como se debería utilizar la energía solar.
e) Gran parte de la información disponible en los centros de venta da a entender al usuario que la energía solar fotovoltaica es de fácil instalación, se puede modificar y su mantenimiento lo puede realizar personal no experimentado.
f) Muchos negociantes comercializan dispositivos sin ningún tipo de reconocimiento y/o de homologación.
Las tres partes implicadas en el buen desempeño de los sistemas fotovoltaicos (proveedores, consumidores y gobierno) deberían estar unidos para lograr unos propósitos provechosos para todas las partes. Estos propósitos son: sistemas fotovoltaicos confiables, seguros y duraderos. Confiables significa que prestarán el servicio para el cual han sido diseñados y dimensionados; seguros, significa que no pondrán en ningún riesgo ni a usuarios ni a viviendas; y duraderos,
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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 sistemas fotovoltaicos confiables, seguros y duraderos se requiere que:
a) tanto distribuidores como instaladores se familiaricen con las normas y recomendaciones técnicas;
b) haya una autoridad (sea local, regional o nacional) que inspeccione las instalaciones fotovoltaicas;
c) se comercialicen dispositivos homologados y/o reconocidos;
d) se establezcan agremiaciones de fabricantes y comercializadores que se propongan informar y educar a sus clientes, modificar la publicidad centrada en el facilismo, y que anime 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, operación y mantenimiento de sistemas fotovoltaicos (SFV) que se emplean en la energización rural dispersa 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 iluminación, iluminación y entretenimiento para sistemas familiares y para sistemas comunitarios con potencias menores de 250 W. No cubre redes, ni redes interconectadas.
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 318:1979, Tubos fluorescentes para alumbrado general. NTC 2050:1998, Código eléctrico Colombiano.
NTC 2883:1991, Energía fotovoltaica. Módulos fotovoltaicos.
NTC 4405:1998, Eficiencia energética. Evaluación de la eficiencia de los sistemas solares fotovoltaicos y sus componentes.
NTC 5287:2004, Celdas y baterías secundarias para sistemas de energía solar fotovoltaica. Requisitos generales y métodos de ensayo.
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UL 1703:2002, Flat-plate Photovoltaic Modules and Panels.
UL 1741:1999, Static Inverters and Charge Controllers for use in Photovoltaic Power Systems.
3. DEFINICIONES 3.1 acumulador véase batería. 3.2 ampacidad
capacidad de transporte de corriente eléctrica por parte de algún elemento o conductor en un circuito eléctrico.
3.3
amperio (A)
unidad de medida de la corriente eléctrica en el sistema internacional. Equivale al paso de 6,3 x 1018 electrones por segundo en alguna región, zona o punto de un sistema. También se puede definir como la cantidad de corriente eléctrica que atraviesa a un elemento cuya resistencia eléctrica sea de 1 Ω (ohmio) y que esté sometido a una diferencia de potencial de 1 V (voltio).
3.4
autodescarga
proceso mediante el cual la capacidad disponible de una batería se reduce a causa de reacciones químicas parásitas internas. Dicho proceso se acelera al aumentar la temperatura por razones ambientales y/o de uso.
3.5 batería
dispositivo que convierte directamente la energía química de sus componentes activos en energía eléctrica, mediante reacción electroquímica que involucra el traspaso de electrones desde un material a otro, a través de un circuito eléctrico.
3.6
batería de plomo-ácido
denominación general que incluye las baterías construidas con placas de plomo puro, plomo-antimonio o plomo calcio y un electrolito ácido.
3.7
batería abierta
aquella en la que el contenedor, o bien provee una tapa superior removible, o bien tiene orificios de acceso a su interior con tapones removibles, para verificar el nivel y la densidad del electrolito y/o para suministrar agua en caso de disminución del nivel del electrolito, que evidentemente es líquido.
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ANEXO A
(Informativo)
BIBLIOGRAFIA
[1] INEA., Censo y evaluación de sistemas solares fotovoltaicos instalados en Colombia. Bogotá, 1996.
[2] Norma UL 1703 Flat-Plate Photovoltaic Modules and Panels. [3] ANSI/IEEE. Criterios recomendados Std. 928- 1986
[4] RAMÍREZ VÁSQUEZ, José. Lámparas Eléctricas. Ediciones Ceac. 1974. [5] INEA., Atlas de radiación solar de Colombia. Bogotá, 1993.
[6] OLGYAY, Victor. Clima y arquitectura en Colombia. Cali 1968.
[7] RODRÍGUEZ J. M., et. al. Energía, sus perspectivas y utilizaciones en Colombia, Universidad Nacional de Colombia, EEEB, 1996.
[8] Informe Sandia, SAN96-2797-UC120; 1996; Sistemas de energía fotovoltaica y Código Eléctrico Nacional
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