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Código Técnico de la Edificación
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Departamento Solar - IDAE
SECCIÓN HE5SECCIÓN HE5
Contribución Fotovoltaica MínimaContribución Fotovoltaica Mínima
Código Técnico de la Edificación
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1. Generalidades
2. Caracterización y cuantificación de las exigencias
3. Cálculo y dimensionado
4. Mantenimiento
Apéndices
SECCIÓN HE5 SOBRE ENERGÍA SOLAR FOTOVOLTAICASECCIÓN HE5 SOBRE ENERGÍA SOLAR FOTOVOLTAICA
ContenidoContenido
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Código Técnico de la Edificación
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Para Ciertos usos, a partir de un determinado tamaño, y según zona climática
Cálculo de potencia mínima de energía solar fotovoltaica a instalar
En determinados edificios se incorporarán sistemas fotovoltaicos para uso propio o suministro a la red.
La potencia mínima exigida dependerá de:
- Zona climática donde se ubique.- Superficie construida.- Tipo de uso del edificio.
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GeneralidadesGeneralidades Ámbito de aplicaciónÁmbito de aplicación
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• El aporte podrá disminuirse justificadamente en ciertos casos
(incorporación de otras energías renovables, no suficiente acceso al
sol, configuraciones urbanísticas no subsanables, protección
histórico-artística).
• Cuando se apliquen estas reducciones se deberán plantear soluciones
energéticamente equivalentes.
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GeneralidadesGeneralidades Ámbito de aplicaciónÁmbito de aplicación
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Usos y límites mínimos a partir de los cuales resulta de aplicación la exigencia:
Superficie construida (m2) 10.000Pabellones de recintos ferialesCamas100Hospitales y clínicasPlazas100Hoteles y hostalesSuperficie construida (m2) 4.000OficinasSuperficie construida (m2) 10.000Comercial gran almacénSuperficie construida (m2) 3.000Comercial multitiendaSuperficie construida (m2) 5.000Comercial hipermercado
Límite de aplicaciónTipo de uso
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GeneralidadesGeneralidades Ámbito de aplicaciónÁmbito de aplicación
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La potencia pico P a instalar es:
P (kWp) = C x (A x S + B)P (kWp) = C x (A x S + B)• C es el coeficiente definido para cada zona climática.
• A y B son los coeficientes definidos para cada tipo de uso.
• S es la superficie construida en metros cuadrados.
El límite de potencia mínima será de 6,25 kWp, prevaleciendo este valor sobre el resultado de estas expresiones.
SECCIÓN HE5 SOBRE ENERGÍA SOLAR FOTOVOLTAICASECCIÓN HE5 SOBRE ENERGÍA SOLAR FOTOVOLTAICA
Caracterización y cuantificaciónCaracterización y cuantificaciónde las exigenciasde las exigencias
Contribución FV MínimaContribución FV Mínima
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1,4Zona 5
1,3Zona 4
1,2Zona 3
1,1Zona 2
1,0Zona 1
CoeficienteCoeficiente CCZONA CLIMÁTICA
Coeficiente C (Tabla 2.2)
En el CTE se incorpora una lista con la zona climática a la que pertenecen los municipios de cada provincia con población superior a 50.000 habitantes.
SECCIÓN HE5 SOBRE ENERGÍA SOLAR FOTOVOLTAICASECCIÓN HE5 SOBRE ENERGÍA SOLAR FOTOVOLTAICA
Caracterización y cuantificaciónCaracterización y cuantificaciónde las exigenciasde las exigencias
Contribución FV MínimaContribución FV Mínima
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Tipo de uso Coeficiente ACoeficiente A Coeficiente BCoeficiente BHipermercado 0,001875 -3,12500Multitienda. C. de ocio 0,004688 -7,81250Nave almacenamiento 0,001406 -7,81250Administrativo 0,001223 1,35870Hoteles y hostales 0,003516 -7,81250Hospitales y clínicas 0,000740 3,28947Pabellones - R. feriales 0,001406 -7,81250
Coeficientes A y B (Tabla 2.1)
SECCIÓN HE5 SOBRE ENERGÍA SOLAR FOTOVOLTAICASECCIÓN HE5 SOBRE ENERGÍA SOLAR FOTOVOLTAICA
Caracterización y cuantificaciónCaracterización y cuantificaciónde las exigenciasde las exigencias
Contribución FV MínimaContribución FV Mínima
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La superficie S a considerar para el caso de diferentes edificios ejecutados dentro de un mismo recinto será:
Para un mismo uso: las suma de la superficie de todos los edificios del recinto.
Para distintos usos: dentro de un mismo edificio o recinto la potencia mínima a instalar será la suma de las potencias de cada uso, siempre que resulten positivas. Para que sea de obligación esta exigencia, la potencia resultante deberá ser superior a 6,25 kWp.
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Caracterización y cuantificaciónCaracterización y cuantificaciónde las exigenciasde las exigencias
Contribución FV MínimaContribución FV Mínima
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La orientación e inclinación óptima del campo de captación se realiza en función del periodo de utilización.
Límites máximos de pérdidas, tabla 2.2:
50 %20 %40 %Integración arquitectónica
30 %15 %20 %Superposición15 %10 %10 %General
Total OI+S
SombrasS
Orientación e inclinación
OI
SECCIÓN HE5 SOBRE ENERGÍA SOLAR FOTOVOLTAICASECCIÓN HE5 SOBRE ENERGÍA SOLAR FOTOVOLTAICA
Caracterización y cuantificaciónCaracterización y cuantificaciónde las exigenciasde las exigencias
Contribución FV MínimaContribución FV Mínima
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•Zonas climáticas
•Condiciones generales de la instalación
•Cálculo de las perdidas por orientación e inclinación
•Cálculo de las perdidas de radiación por sombras
CálculoCálculo
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Zona 1: H < 3,8
Zona 2: 3,8 ≤ H <4,2
Zona 3: 4,2 ≤ H < 4,6
Zona 4: 4,6 ≤ H<5,0
Zona 5: H ≥ 5,0
H se mide en kWh/m2
Fuente: INM .Generado a partir de isolineas de radiación solar global media diaria anual sobre superficie horizontal.
ZONAS CLIMÁTICAS
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Zonas ClimáticasZonas ClimáticasCálculoCálculo
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•Zonas climáticas
•Condiciones generales de la instalación
•Cálculo de las perdidas por orientación e inclinación
•Cálculo de las perdidas de radiación por sombras
CálculoCálculo
Código Técnico de la Edificación
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Una instalación FOTOVOLTAICA conectada a red realiza la conversión directa de la luz solar en electricidad y la adapta alas características de la red.
Esta formada por:
Sistema generador, compuesto por módulos o paneles conectados entre sí.
Inversor, que transforma la corriente continua en corriente alterna con las características de la red.
Elementos de protección, medida, maniobra y auxiliares.
SECCIÓN HE5 SOBRE ENERGÍA SOLAR FOTOVOLTAICASECCIÓN HE5 SOBRE ENERGÍA SOLAR FOTOVOLTAICA
DefiniciónDefiniciónCálculoCálculo
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Cableado
Paneles fotovoltaicos
Inversor
Conexión a red
Elementos de protección Contadores
Acometida empresadistribuidora
Cuadro conexióninstalación fotovoltaica
Generador fotovoltaico
Caja conexiones continuaCableado +/-
separados Puesta a tierra
SECCIÓN HE5 SOBRE ENERGÍA SOLAR FOTOVOLTAICASECCIÓN HE5 SOBRE ENERGÍA SOLAR FOTOVOLTAICA
DefiniciónDefiniciónCálculoCálculo
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El diseño y cálculos justificativos de la instalación fotovoltaica debe incorporarse al proyecto general del edificio, como cualquier otra instalación del mismo (ascensores, redes contra incendios, etcétera).
La instalación fotovoltaica, al igual que el resto de instalaciones del edificio, deberá ser legalizada por el órgano competente de la comunidad autónoma.
SECCIÓN HE5 SOBRE ENERGÍA SOLAR FOTOVOLTAICASECCIÓN HE5 SOBRE ENERGÍA SOLAR FOTOVOLTAICA
Condiciones generalesCondiciones generalesCálculoCálculo
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Aplica el Reglamento Electrotécnico de Baja Tensión(REBT, Real Decreto 842/2002).
La instalación se conectará en la red interior del edificio o en la red de distribución de la compañía eléctrica.
En caso de conectar las instalaciones FV a la red de distribución, con el objeto de facturar la energía producida, se tendrá que realizar la inscripción en el Registro de Instalaciones Productoras en Régimen Especial y tramitar el punto de conexión con la Empresa Distribuidora.
SECCIÓN HE5 SOBRE ENERGÍA SOLAR FOTOVOLTAICASECCIÓN HE5 SOBRE ENERGÍA SOLAR FOTOVOLTAICA
CálculoCálculo Condiciones generalesCondiciones generales
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•Zonas climáticas
•Condiciones generales de la instalación
•Cálculo de las perdidas por orientación e inclinación
•Cálculo de las perdidas de radiación por sombras
CálculoCálculo
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Código Técnico de la Edificación
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Pérdidas porPérdidas porOrientación e InclinaciónOrientación e Inclinación
β
Perfil del módulo
S
EO
N
α
Pérdidas se calculan en función de:
-Angulo de inclinación (β)
-Angulo de acimut (α)
SECCIÓN HE5 SOBRE ENERGÍA SOLAR FOTOVOLTAICASECCIÓN HE5 SOBRE ENERGÍA SOLAR FOTOVOLTAICA
CálculoCálculo
Código Técnico de la Edificación
80
100%95% - 100%90% - 95%80% - 90%70% - 80%60% - 70%50% - 60%40% - 50%30% - 40%
< 30%
-45°
N
S
75°
W E
-75°
105°
120° -120°
135° -135°150° -150°165° -165°
-105°
60° -60°
30° -30°15° -15°
10°
30°
50°
70°
90°
Ángulo de Azimut+ -
Ángulo deinclinación
SECCIÓN HE5 SOBRE ENERGÍA SOLAR FOTOVOLTAICASECCIÓN HE5 SOBRE ENERGÍA SOLAR FOTOVOLTAICA
CálculoCálculo Pérdidas porPérdidas porOrientación e InclinaciónOrientación e Inclinación
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Código Técnico de la Edificación
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-7h
-6h
-5h
-4h
-3h
-2h
-1h0h
1h
2h
3h
4h
5h
6h
A1
B1
C1
D1
0 30 60 90 120-30-60-90-120Acimut (º)
0
20
40
60
80Elevación (º)
7h
A2
B2
C2
D2
A4
B4
C4
D4
A6
A8
A10
B6
B8
B10
B12
C6
C8
C10
C12
D6
D8
D10
D12
D14A9
A7
A5A3
B9
B7
B5
B3
B11
C3
C5
C7
C9
C11D13
D11
D9
D7
D5
D3
Diagrama de trayectorias del sol
TABLAS APÉNDICE B
Tanto por ciento (%) de pérdidas anuales para cada sector del gráfico
SECCIÓN HE5 SOBRE ENERGÍA SOLAR FOTOVOLTAICASECCIÓN HE5 SOBRE ENERGÍA SOLAR FOTOVOLTAICA
CálculoCálculo Pérdidas porPérdidas porSombrasSombras
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1. Generalidades
2. Caracterización y cuantificación de las exigencias
3. Cálculo y dimensionado
4. Mantenimiento
Apéndices
SECCIÓN HE5 SOBRE ENERGÍA SOLAR FOTOVOLTAICASECCIÓN HE5 SOBRE ENERGÍA SOLAR FOTOVOLTAICA
ContenidoContenido
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• Plan de vigilancia
- Operaciones que permiten asegurar que los valores operacionales de la instalación son correctos.
• Plan de mantenimiento preventivo
- Operaciones de inspección visual y verificación de actuaciones para garantizar el funcionamiento, prestaciones, protección y durabilidad de la instalación.
- Sustitución de elementos fungibles ó desgastados por el uso.
- Personal técnico especializado en tecnología solar fotovoltaica.
- Revisión semestral.
SECCIÓN HE5 SOBRE ENERGÍA SOLAR FOTOVOLTAICASECCIÓN HE5 SOBRE ENERGÍA SOLAR FOTOVOLTAICA
MantenimientoMantenimiento
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Apéndice A. Terminología
Incluye las definiciones de los principales equipos y componentes
de una instalación fotovoltaica.
Apéndice B. Tablas de referencia
Incluye las tablas de referencia para calcular el tanto por ciento
anual de pérdidas por sombras en función del perfil de obstáculos.
Apéndice C. Norma de referencia
Incluye las principales normas que afectan a las instalaciones FV.
SECCIÓN HE5 SOBRE ENERGÍA SOLAR FOTOVOLTAICASECCIÓN HE5 SOBRE ENERGÍA SOLAR FOTOVOLTAICA
ApéndicesApéndices
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4.4. EJEMPLO DE APLICACIÓNEJEMPLO DE APLICACIÓN
Se supone un edificio de nueva construcción con un doble uso, de albergue y administrativo y, que se sitúa en Burgos.
La parte del edificio dedicada al uso administrativo ocupa 3.132 m2; la parte dedicada a albergue tiene 99 plazas, que ocupan dentro de la superficie construida 2.850 m2.
Datos de partidaDatos de partida
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Los límites mínimos de aplicación son superiores:
4000 m2 > 3.132 m2
100 plazas > 99 plazas
Tipo de uso LLíímite de aplicacimite de aplicacióónnHipermercado 5.000 m2 Superficie construidaMultitienda y C. de ocio 3.000 m2 Superficie construidaNave de almacenamiento 10.000 m2 Superficie construidaAdministrativo 4.000 m2 Superficie construidaHoteles y hostales 100 PlazasHospitales y clínicas 100 CamasPabellones de R. feriales 10.000 m2 Superficie construida
4.4. EJEMPLO DE APLICACIÓNEJEMPLO DE APLICACIÓN Límite de aplicaciónLímite de aplicación
SECCIÓN HE5 SOBRE ENERGÍA SOLAR FOTOVOLTAICASECCIÓN HE5 SOBRE ENERGÍA SOLAR FOTOVOLTAICA
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Código Técnico de la Edificación
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4.4. EJEMPLO DE APLICACIÓNEJEMPLO DE APLICACIÓN
Apartado 2.2, subapartado 3.b de la sección HE5:
Distintos usos en mismo edificio o recinto
Cálculo para cada uso: P=Cx(AxS+B)
Si PTOTAL > 6,25 kWp; resulta de aplicación la exigencia
Límite de aplicaciónLímite de aplicación
SECCIÓN HE5 SOBRE ENERGÍA SOLAR FOTOVOLTAICASECCIÓN HE5 SOBRE ENERGÍA SOLAR FOTOVOLTAICA
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La potencia pico P a instalar será:
P (kWp) = C x (A x S + B)P (kWp) = C x (A x S + B)
C es el coeficiente definido para cada zona climática.
A y B son los coeficientes definidos para cada tipo de uso.
S es la superficie construida en metros cuadrados.
4.4. EJEMPLO DE APLICACIÓNEJEMPLO DE APLICACIÓN
SECCIÓN HE5 SOBRE ENERGÍA SOLAR FOTOVOLTAICASECCIÓN HE5 SOBRE ENERGÍA SOLAR FOTOVOLTAICA
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Código Técnico de la Edificación
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Mapa o Listado
Burgos ZONA 2
4.4. EJEMPLO DE APLICACIÓNEJEMPLO DE APLICACIÓN
SECCIÓN HE5 SOBRE ENERGÍA SOLAR FOTOVOLTAICASECCIÓN HE5 SOBRE ENERGÍA SOLAR FOTOVOLTAICA
Código Técnico de la Edificación
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1,4Zona 5
1,3Zona 4
1,2Zona 3
1,1Zona 2
1,0Zona 1
CoeficienteCoeficiente CCZONA CLIMÁTICA
Obtenido que Burgos es Zona 2, entramos en la tabla 2.2 y tenemos C = 1,1.
4.4. EJEMPLO DE APLICACIÓNEJEMPLO DE APLICACIÓN
SECCIÓN HE5 SOBRE ENERGÍA SOLAR FOTOVOLTAICASECCIÓN HE5 SOBRE ENERGÍA SOLAR FOTOVOLTAICA
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Código Técnico de la Edificación
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Tipo de uso Coeficiente ACoeficiente A Coeficiente BCoeficiente BHipermercado 0,001875 -3,12500Multitienda y C. de ocio 0,004688 -7,81250Nave de almacenamiento 0,001406 -7,81250Administrativo 0,001223 1,35870Hoteles y hostales 0,003516 -7,81250Hospitales y clínicas 0,000740 3,28947Pabellones de R. feriales 0,001406 -7,81250
Para el los Coeficientes A y B entramos en la tabla 2.1 con cada uso, albergue y administrativo:
4.4. EJEMPLO DE APLICACIÓNEJEMPLO DE APLICACIÓN
SECCIÓN HE5 SOBRE ENERGÍA SOLAR FOTOVOLTAICASECCIÓN HE5 SOBRE ENERGÍA SOLAR FOTOVOLTAICA
Código Técnico de la Edificación
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4.4. EJEMPLO DE APLICACIÓNEJEMPLO DE APLICACIÓN
8,14TOTAL
2.850-7,812500,0035161,12,43Hostal y Hotel
3.132+1,358700,0012231,15,71Administrativo
S(m2)
B(kW)
A(kW/ m2)CP
(kWp)TIPO USO
Aplicando la fórmula: P = C·(A·S + B)Resultan los datos de la siguiente tabla:
Al resultar la potencia calculada superior a 6,25 kWp, la exigencia de realizar la instalación fotovoltaica será de aplicación.
SECCIÓN HE5 SOBRE ENERGÍA SOLAR FOTOVOLTAICASECCIÓN HE5 SOBRE ENERGÍA SOLAR FOTOVOLTAICA
Se instala un campo solar con β = 35º y α = 30º
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Código Técnico de la Edificación
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• Las pérdidas se calculan en función de:
-Angulo de inclinación (β). En el ejemplo β = 35º.
-Angulo de acimut (α). En el ejemplo α = 30º
β
Perfil del módulo
S
EO
N
α
4.4. EJEMPLO DE APLICACIÓNEJEMPLO DE APLICACIÓN Pérdidas porPérdidas porOrientación e InclinaciónOrientación e Inclinación
SECCIÓN HE5 SOBRE ENERGÍA SOLAR FOTOVOLTAICASECCIÓN HE5 SOBRE ENERGÍA SOLAR FOTOVOLTAICA
Código Técnico de la Edificación
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100%95% - 100%90% - 95%80% - 90%70% - 80%60% - 70%50% - 60%40% - 50%30% - 40%
< 30%
-45°
N
S
75°
W E
-75°
105°
120° -120°
135° -135°150° -150°165° -165°
-105°
60° -60°
30° -30°15° -15°
10°
30°
50°
70°
90°
Ángulo de Azimut+ -
Ángulo deinclinación
Pérdidas porPérdidas porOrientación e InclinaciónOrientación e Inclinación
α = 30º
β = 35º
4.4. EJEMPLO DE APLICACIÓNEJEMPLO DE APLICACIÓN
INTEGRACIÓN
SUPERPOSICIÓN
GENERAL
SECCIÓN HE5 SOBRE ENERGÍA SOLAR FOTOVOLTAICASECCIÓN HE5 SOBRE ENERGÍA SOLAR FOTOVOLTAICA
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Código Técnico de la Edificación
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Diagrama de trayectorias del sol(Figura 3.4)
Tabla de referencia(Apéndice B)
Pérdidas porPérdidas porSombrasSombras
-7h
-6h
-5h
-4h
-3h
-2h
-1h0h
1h
2h
3h
4h
5h
6h
A1
B1
C1
D1
0 30 60 90 120-30-60-90-120Acimut (º)
0
20
40
60
80Elevación (º)
7h
A2
B2
C2
D2
A4
B4
C4
D4
A6
A8
A10
B6
B8
B10
B12
C6
C8
C10
C12
D6
D8
D10
D12
D14A9
A7
A5A3
B9
B7
B5
B3
B11
C3
C5
C7
C9
C11D13
D11
D9
D7
D5
D3
4.4. EJEMPLO DE APLICACIÓNEJEMPLO DE APLICACIÓN
β=35° α=30° A B C D 13 0.00 0.00 0.00 0.00 11 0.00 0.00 0.03 0.06 9 0.02 0.10 0.19 0.56
7 0.54 0.55 0.78 1.80
5 1.32 1.12 1.40 3.06
3 2.24 1.60 1.92 4.14
1 2.89 1.98 2.31 4.87
2 3.16 2.15 2.40 5.20 4 2.93 2.08 2.23 5.02
6 2.14 1.82 2.00 4.46
8 1.33 1.36 1.48 3.54 10 0.18 0.71 0.88 2.26
12 0.00 0.06 0.32 1.17
14 0.00 0.00 0.00 0.22
SECCIÓN HE5 SOBRE ENERGÍA SOLAR FOTOVOLTAICASECCIÓN HE5 SOBRE ENERGÍA SOLAR FOTOVOLTAICA
Código Técnico de la Edificación
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En nuestro ejemplo, las pérdidas obtenidas son:
Por orientación e inclinación: < 5,0 %
Por sombras: < 4,4 %
Lo que cumple los máximos exigidos en pérdidas (Tabla 2.3):
Orientación e inclinaciónOI
SombrasS
TotalOI + S
General 10 % 10 % 15 %Superposición 20 % 15 % 30 %Integraciónarquitectónica 40 % 20 % 50 %
Pérdidas por orientación, Pérdidas por orientación, inclinación y sombrasinclinación y sombras4.4. EJEMPLO DE APLICACIÓNEJEMPLO DE APLICACIÓN
SECCIÓN HE5 SOBRE ENERGÍA SOLAR FOTOVOLTAICASECCIÓN HE5 SOBRE ENERGÍA SOLAR FOTOVOLTAICA
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Código Técnico de la Edificación
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651
61.400
102.300
93
100
ENERGÍA SOLAR FOTOVOLTAICA
0,15 - 0,75%Repercusión en el coste de la construcción de los edificios (%)
473Inversión (M€)
45.000CO2 evitado (tCO2)
74.800Energía sustituida (MWh)
68Potencia instalable total (MWp)
6,25Escenario (potencia de las instalaciones en kWp)
Impacto del Código Técnico de la EdificaciónImpacto del Código Técnico de la Edificación
SECCIÓN HE5 SOBRE ENERGÍA SOLAR FOTOVOLTAICASECCIÓN HE5 SOBRE ENERGÍA SOLAR FOTOVOLTAICA
Código Técnico de la Edificación
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Luis Posse HernanzLuis Posse HernanzDepartamento Solar - IDAE
GRACIAS POR SU ATENCIÓNGRACIAS POR SU ATENCIÓN
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