Instalaciones de energía solar fotovoltaica (V)

Las instalaciones de energía solar fotovoltaica en los edificios (V)

Exenciones. Potencia mínima. Sustitución. Ratios. Pérdidas.

El Código Técnico de la Edificación exime del cumplimiento total o parcial de la sección 5 del Documento Básico de ahorro de energía a los edificios históricos protegidos, siempre que así lo determine el órgano que resulte competente en materia de protección histórico-artística.

Potencia eléctrica mínima

La potencia nominal mínima a instalar se calcula mediante la fórmula:

P = C · (0,002·S – 5)

donde:

P: potencia nominal a instalar, en kW

C: coeficiente climático, que varía entre 1 y 1,4 en función de la zona climática

S: superficie construida del edificio o, en su caso, suma de las superficies construidas de todos los edificios ubicados dentro de la misma parcela catastral.

En todos los casos, la potencia pico mínima del generador será al menos igual a la potencia nominal del inversor. La potencia nominal máxima obligatoria es de 100 kW.

Sustitución mediante otras fuentes renovables

El aporte mínimo de potencia eléctrica que debe suministrar la instalación solar fotovoltaica puede sustituirse de manera parcial o completa mediante aporte de potencia eléctrica suministrada por otras fuentes renovables de energía.

Ratios de producción

Para estimar la producción de la instalación fotovoltaica se debe considerar ratios de producción, que oscilan entre los 1.232 kWh/kW que corresponden a la zona climática I y los 1.753 kWh/kW que corresponden a la zona V.

Pérdidas de rendimiento

Los módulos fotovoltaicos deben disponerse de forma que queden limitadas las pérdidas debidas a la orientación e inclinación del sistema y a las sombras sobre el mismo. Las pérdidas máximas oscilan entre el 10 % y el 50 % de la radiación solar que incidiría sobre la superficie de captación si estuviese orientada al sur, tuviese la inclinación óptima (la latitud del lugar menos 10º) y no recibiese ninguna sombra.

Daniel Trujillano, arquitecto

http://www.arquitectotrujillano.com/instalaciones/home.html

Proyecto de instalaciones solares fotovoltaicas en los edificios

Instalaciones de energía solar fotovoltaica (IV)

Las instalaciones de energía solar fotovoltaica en los edificios (IV)

Edificios obligados. Cálculo.

Los módulos fotovoltaicos existentes en el mercado están caracterizados por una potencia máxima comprendida entre los 45 Wp y los 165 Wp. Los más ligeros pesan en torno a 5 kg, y los más pesados, en torno a 17 kg.

Edificios obligados a incorporar sistemas fotovoltaicos

El Código Técnico de la Edificación establece, en la sección 5 del Documento Básico HE de Ahorro de energía, qué edificios deben incorporar sistemas de captación y transformación de energía solar por procedimientos fotovoltaicos. Se establece la obligación para los edificios cuya superficie construida (calculada incluyendo superficies de aparcamiento subterráneo, si existe, y excluyendo zonas exteriores comunes) exceda los 5.000 metros cuadrados, y en los que el uso sea uno de los siguientes:

• hipermercados
• multi-tiendas y centros de ocio
• naves de almacenamiento y distribución
• instalaciones deportivas cubiertas
• hospitales, clínicas y residencias asistidas
• pabellones de recintos feriales.

La incorporación de los sistemas fotovoltaicos debe preverse en los siguientes tipos de proyectos:

• nueva construcción
• reforma integral de edificaciones existentes
• cambio de uso característico de edificios existentes
• ampliación de superficie construida que supere los 5.000 metros cuadrados.

Cálculo de una instalación fotovoltaica

El cálculo se puede estructurar en los siguientes pasos:

1. determinar la potencia de cada aparato a suministrar (luminarias y electrodomésticos)
2. dividir las potencias por la diferencia de potencial, con lo que se obtiene la intensidad de trabajo para cada aparato
3. multiplicar cada intensidad de trabajo por el número de horas de uso al día, con lo que se obtiene el Consumo Medio Diario o CMD, en Ah/d
4. sumar todos los CMD, con lo que se obtiene el Consumo Total Diario de la instalación, o CTD
5. dividir la radiación anual media por 365 para obtener la Radiación Media Diaria o RMD
6. a partir de RMD, calcular las Horas Equivalentes de Sol Pico o HESP
7. la intensidad necesaria será el resultado de la operación CTD / HESP
8. dividiendo la intensidad necesaria por el valor de intensidad de cada panel se obtiene el número necesario de paneles a instalar en paralelo
9. cálculo de la capacidad del acumulador, a partir de CTD y considerando un incremento por profundidad máxima de descarga.

Daniel Trujillano, arquitecto

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Proyecto de instalaciones fotovoltaicas en los edificios

Instalaciones de energía solar fotovoltaica (III)

Las instalaciones de energía solar fotovoltaica en los edificios (III)

Instalación en fachadas y pérgolas. Otras tipologías.

Los paneles fotovoltaicos pueden instalarse en la fachada a modo de parasoles, mediante estructuras auxiliares fijas o de inclinación variable. Este tipo de instalaciones ofrece la posibilidad de reducir la carga térmica del edificio por radiación solar, al reducir el asoleo.

Integración arquitectónica en la fachada

Otro modo en que los paneles fotovoltaicos pueden instalarse en la fachada es mediante la integración en un muro cortina, ya sea constituyendo paños ciegos o conformando acristalamientos semitransparentes, capaces de dejar pasar la luz pero protectores de la intimidad del interior del edificio. La instalación en paramentos verticales reduce el rendimiento energético de los módulos, sin embargo la integración en fachada puede presentar ventajas de tipo estético, además de reducir el número de elementos constructivos, puesto que los paneles se colocan en sustitución de otros materiales.

Muro fotovoltaico ventilado

Otra manera de instalar paneles fotovoltaicos en fachada es mediante la construcción de muros ventilados. La construcción se realiza a base de sistemas de montantes y rastreles existentes en el mercado. Algunos sistemas son capaces de otorgar cierta inclinación a los módulos con el fin de mitigar la pérdida de rendimiento energético que supone la instalación vertical. Esta tipología de instalación permite la utilización de paneles fotovoltaicos semitransparentes y también de tipo cerámico. Como en cualquier muro ventilado, la entrada de aire se produce por el borde inferior del cerramiento y la salida se produce por el borde superior. La ventilación puede producirse por efecto chimenea o mediante sistemas de ventilación forzada. Normalmente, la cámara ventilada permite la instalación de persianas venecianas para protección solar de las ventanas.

Pérgolas fotovoltaicas

La construcción de pérgolas fotovoltaicas es relativamente sencilla y permite un buen rendimiento energético para los módulos, porque posibilita otorgar una inclinación adecuada para los paneles. Este tipo de instalaciones puede proporcionar sombreado para grandes superficies exteriores.

Otras tipologías de instalación

Otras posibilidades de instalación de paneles son:

• barreras acústicas, ya sea mediante paneles ciegos o semitransparentes
• lucernarios, construidos mediante paneles semitransparentes sobre patios de luces
• farolas, ya sea de manera auxiliar (en instalaciones conectadas a la red) o de forma totalmente autónoma.

Daniel Trujillano, arquitecto

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Proyecto de instalaciones de energía solar fotovoltaica