manual técnico de pruebas y mantenimiento con piranometro

C.A. LA ELECTRICIDAD DE CARACAS TTULO Cdigo EDC-UAGOP-F-001 FORMULARIO PRESENTACIN DE DOCUMENTOS Fecha de Vigencia 22/07/2009 Revisin: 00 Pgina 1 de 29

Manual Tcnico de Pruebas y Mantenimiento para Sistemas Solares Fotovoltaicos Autnomos Instalados en Zonas Rurales

ELABORADO POR: Ronald E. Croquer G

REVISADO POR: Lder del Equipo de Energas Renovables

APROBADO POR: Lder de la Unidad Gerencia Funcional de Revolucin Energtica

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Formulario cdigo: EDC-UAGOP-F-001

Vigencia: 22/07/2009

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CONTENIDO

1. PROPSITO 2. ALCANCE 3. RESPONSABILIDAD Y AUTORIDAD 4. REFERENCIAS 5. GLOSARIOS DE TRMINOS 6. NORMAS 7. DESCRIPCIN DE ACTIVIDADES 7.1 Recomendaciones Generales y de Seguridad 7.1 a. Equipos de Proteccin Personal (EPP) 7.1 b. Equipos de Proteccin Colectiva (EPC) 7.1 c Equipos y Herramientas a Utilizar 7.1 d. Medidas Preventivas 7.2 Descripcin del Sistema 7.2a Paneles o mdulos (generador fotovoltaico) 7.2b Estructura soporte para los paneles o mdulos fotovoltaicos 7.2c Regulador de carga 7.2d Acumuladores o Bateras 7.2e Convertidor o Inversor DC/AC 7.2f Cableado y conexiones 7.2g Consumos de EnergaFormulario cdigo: EDC-UAGOP-F-001 Vigencia: 22/07/2009 Revisin: 00

5 5 5 6 6 9 10 10 10 11 11 12 13 13 14 15 15 16 16 17


7.3 Condiciones de fallas que alteran el funcionamiento de los sistemas solares fotovoltaicos autnomos 18

7.3a Por parte de los usuarios 7.3b Por parte del ambiente o espacio de ubicacin del sistema 7.3c Por limitaciones propias de los equipos 7.4 Procedimientos para la Ejecucin del Mantenimiento Etapa I. Realizar una inspeccin visual del sistema Etapa II. Mantenimiento del Panel o mdulos Fotovoltaico II.a Aspecto Mecnico de los Mdulos II.b Aspecto Elctrico de los mdulos Etapa III. Mantenimiento de la estructura soporte III.a Aspecto mecnico de la estructura soporte Etapa IV. Mantenimiento del Regulador IV.a Aspecto mecnico del Regulador IV.b Aspecto Elctrico del Regulador Etapa V. Mantenimiento de las Bateras o Acumuladores V. a Aspecto mecnico de las Bateras o Acumuladores. V. a. 1 Inspeccin del banco de bateras: V. a. 2 Limpieza del banco de bateras V. a. 3 Adicin de agua (Solo en bateras con electrlito lquido) V. b Aspecto Elctrico de las Bateras o AcumuladoresFormulario cdigo: EDC-UAGOP-F-001 Vigencia: 22/07/2009 Revisin: 00

18 18 18 19 19 19 19 20 23 23 23 23 24 25 25 25 26 26 27


Etapa VI. Mantenimiento del Convertidor VI a. Aspecto mecnico del convertidor VI b. Aspecto Elctrico del convertidor Etapa VII. Mantenimiento del cableado VII a. Aspecto mecnico del cableado VII b. Aspecto Elctrico del cableado 8. ANEXOS 8.1 Descripcin de planillas para el control del mantenimiento 8.2 Recomendaciones dirigidas a los usuarios para el buen uso de los sistemas fotovoltaicos como contribucin al ahorro energtico.

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1.

PROPOSITO

El propsito de este manual es proporcionar informacin primordial sobre los sistemas fotovoltaicos as como tambin la descripcin de operaciones e instrucciones tcnicas para la realizacin de las actividades correspondientes para el mantenimiento peridico de los sistemas solares fotovoltaicos autnomos instalados en zonas rurales.

2.

ALCANCE

Este manual aplica al personal encargado de realizar las labores de mantenimiento de los sistemas solares fotovoltaicos autnomos de la C.A. La Electricidad de Caracas CORPOELEC.

3.

RESPONSABILIDAD Y AUTORIDAD Es responsabilidad del Lder de equipo de Energas Renovables velar por el cumplimiento y aplicacin de este manual de prueba y mantenimiento de los sistemas fotovoltaicos autnomos. Es responsabilidad del Equipo de Energas Renovables aplicar correctamente lo establecido en este manual de prueba y mantenimiento de los sistemas fotovoltaicos autnomos. Es responsabilidad del Equipo de Energas Renovables hacer las modificaciones necesarias para mejorar la calidad de este manual de prueba y mantenimiento de los sistemas fotovoltaicos autnomos.



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4.

REFERENCIAS

Ing. Hctor L. Gasquet, MANUAL TEORICO Y PRCTICO SOBRE LOS SISTEMAS FOTOVOLTAICOS, Editorial Solartronic. S.A, Mxico, 2004. Colectivo, FUNDAMENTOS, DIMENSIONADO Y APLICACIONES DE LA ENERGA SOLAR FOTOVOLTAICA. Editorial Ciemat (Centro de investigaciones energticas, medioambientales y tecnolgicas), Espaa 1996. CODIGO ELECTRICO NACIONAL FONDONORMA 200:2004, publicado por CODELECTRA 2004.

COMISINComisin Europea, NORMA TECNICA UNIVERSAL PARA SISTEMAS FOTOVOLTAICOS DOMESTICOS, Direccin General de Energa (DG XVII), 1988. PROCEDIMIENTO PARA PODAS DE ARBOLES QUE AFECTAN LAS LINEAS AEREAS DE MEDIA TENSION, P-628-D-1B09, La Electricidad de Caracas. 2009.

5.

GLOSARIO DE TERMINOS Acumulador o Batera: Es un dispositivo compuesto por elementos activos que convierten directamente la energa qumica en energa elctrica mediante una reaccin electroqumica de reduccin-oxidacin (redox). Auto descarga del acumulador o batera: Prdida de carga de la batera cuando sta permanece en circuito abierto. Habitualmente se expresa como porcentaje de la capacidad nominal, medida durante un mes, y a una temperatura de 20 C.

Capacidad nominal, CB: Mxima carga elctrica que puede extraerse de la batera. Depende de la temperatura, la corriente de descarga y la tensin final. Se mide en Amperios-hora (Ah).



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Clulas fotovoltaicas: es un dispositivo electrnico que permite transformar la energa luminosa (fotones) en energa elctrica (electrones) mediante el efecto fotovoltaico. Condiciones Estndar de Medida (CEM): Condiciones de irradiacin y temperatura en la clula solar, utilizadas como referencia para caracterizar clulas, mdulos y generadores fotovoltaicos y definidos del modo siguiente: - Irradiacin (GSTC): 1000 . - Distribucin espectral: AM 1,5 G. - Incidencia de luz normal o perpendicular a las clulas. - Temperatura de clula: 25 C. Electrolito: Un electrlito es una solucin de sales en agua, que da lugar a la formacin de iones y que permiten que la energa elctrica pase a travs de ellos. Estado de carga, SOC: Relacin entre la carga almacenada en una batera y su capacidad nominal. Generador solar fotovoltaico: Es un conjunto de mdulos integrados de forma mecnica o paneles y una estructura soporte y su fundacin, seguidor de orientacin, y otros componentes, segn se requiera, para constituir una unidad de corriente continua productora de energa. Inversor o convertidor: Equipo que transforma la corriente contina en corriente alterna o viceversa. Modulo Fotovoltaico: Son placas rectangulares formadas por un conjunto de celdas fotovoltaicas protegidas por un marco de vidrio y aluminio del medio ambiente, diseado para generar corriente contina cuando recibe luz del sol. Profundidad de descarga (PD) de la batera: Cociente entre la carga extrada de una batera y su capacidad nominal. Se expresa habitualmente en %. Rgimen de carga (o descarga) de la batera: Parmetro que relaciona la capacidad nominal de la batera y el valor de la corriente a la cual se realiza la carga (o laFormulario cdigo: EDC-UAGOP-F-001 Vigencia: 22/07/2009 Revisin: 00


descarga). Se expresa normalmente en horas, y se representa como un subndice en el smbolo de la capacidad y de la corriente a la cual se realiza la carga (o la descarga). Por ejemplo, si una batera de 100 Ah se descarga en 20 horas a una corriente de 5 A, se dice que el rgimen de descarga es 20 horas (C20 = 100 Ah) y la corriente se expresa como I20 =5 A. Regulador o controlador de carga: Es un dispositivo electrnico, que controla la tensin o la corriente, o ambos y utilizados para cargar la batera. Radiacin: Es la propagacin de energa en forma de ondas electromagnticas o partculas subatmicas a travs del vaco o de un medio material.

Salinidad: Es la concentracin de partculas de sales que pueden estar disueltas en el agua o dispersas en el ambiente. Sistema Fotovoltaico Autnomo: sistema que suministra potencia de modo independiente de otros sistemas elctricos, es decir sin conexin a la red elctrica convencional. Sistema de Acumulacin de Energa Elctrica: Sistema que se encarga de acumular o almacenar la energa elctrica generada en forma electroqumica durante periodos de alta produccin de energa para despus ser empleada en periodos de poca produccin. SFs: Esta abreviatura significa Sistema solar fotovoltaico. Tipos de Bateras: - Bateras de Plomo- cido. SLI automotriz (STARTING, LIGHTING, IGNITION). - Bateras de Plomo- cido Solar. SLI modificada. - Bateras de Plomo- cido de placa positiva Tubular. - Bateras VRLA (VALVE REGULATED LEAD ACID), estas se consideran bateras selladas, las cuales requieren un bajo mantenimiento. - Bateras de Nquel-Cadmio.Formulario cdigo: EDC-UAGOP-F-001 Vigencia: 22/07/2009

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6.

NORMAS El mantenimiento debe realizarse por personal tcnico calificado. El personal encargado de realizar el mantenimiento deber utilizar los equipos y herramientas correspondientes a cada actividad que se vaya a realizar. El personal que lleve a cabo las tareas de mantenimiento deber llenar las planillas anexas en este manual para llevar un control adecuado de los mismos. El personal deber cumplir paso a paso las tareas que se describen en este manual.

7.

DESCRIPCION DE ACTIVIDADES

Las instalaciones fotovoltaicas necesitan un mantenimiento que, de no llevarse a cabo, conducirn simplemente a una reduccin del rendimiento de la instalacin, provocando el deterioro y dao de algunos de los elementos o el acortamiento de la vida til de los mismos. Para llevar a cabo la ejecucin del mantenimiento de estos sistemas fotovoltaicos se debe tener en cuenta ciertas condiciones y recomendaciones que se establecen a continuacin:

7.1 Recomendaciones Generales y de Seguridad: Es necesario tomar en cuenta las recomendaciones y las medidas de seguridad a la hora de realizar las actividades de mantenimiento, con la finalidad de salvaguardar el bienestar de quienes lo ejecutan. 7.1 a. Equipos de Proteccin Personal (EPP) Casco plstico de seguridad. Anteojos de seguridad. Botas montaeras de seguridad. Guantes de cuero o Guantes de neopreno. (Nota: no pueden ser guantes de tela) Pantalla y mascara facial. Guantes de goma para el manejo de qumicos. Braga Tyvek.Formulario cdigo: EDC-UAGOP-F-001 Vigencia: 22/07/2009 Revisin: 00


Respirador media cara, doble cartucho con filtros para vapores orgnicos y gases cidos de alta eficiencia. delantal de goma. 7.1 b. Equipos de Proteccin Colectiva (EPC) Botiqun de primeros auxilios. Repelente para insectos. Solucin de bicarbonato de sodio. 7.1 c Equipos y Herramientas a Utilizar. Destornilladores planos (4,0 - 7,0 mm.) Destornilladores estrella (4,0 - 6,0 mm.) Alicate de corte aislado. Alicate universal Aislado. Pinza Ampermetrica, de medicin de corriente AC / DC hasta 100 A. Voltmetro de medicin de tensin AC / DC hasta 400V Densmetro con una resolucin mnima de densidad de 0.001 g/cm3 Machete. Mecate. Motosierra para podar. Podadora. Inclinmetro o nivel. Martillo Pinzas con mangos aislantes. Trapo o pao. Cepillo de plstico. Vaselina o protector para terminales de bateras. Agua destilada o desmineralizada. Cinta adhesiva aisladora. Termmetro con un rango mnimo de -20C a 100C con una precisin de 2C Piranmetro con rango de medida de 0 a 2000 con temperatura de trabajo de hasta 60C.Formulario cdigo: EDC-UAGOP-F-001 Vigencia: 22/07/2009 Revisin: 00


7.1 d. Medidas Preventivas Es importante que las tareas de inspeccin y mantenimiento sean hechas teniendo en consideracin la seguridad de quien las lleva a cabo. La figura n 1 muestra las medidas que hay que tomar a la hora de realizar las actividades del mantenimiento. Al respecto debe recordarse que las herramientas a usarse (pinzas, destornilladores, etc.) pueden, accidentalmente, producir un cortocircuito de batera al tocar el terminal opuesto, as como en los otros equipos. Por lo tanto es recomendable cumplir con las siguientes indicaciones: En caso de ejecutar un mantenimiento, realizar una inspeccin previa del rea, con el objeto de garantizar que estn dadas las condiciones para realizar la actividad tal como fue planificada. Asegurarse de contar con todos los equipos de proteccin personal y colectiva de acuerdo a la Evaluacin de Riesgos inherentes a la actividad a realizar. Cubrir con cinta aisladoras las superficies metlicas de las bateras que no son utilizadas o maniobradas en ese momento. Evitar usar anillos, cadenas de oro o reloj pulsera con malla metlica mientras trabaja con las bateras y otros equipos. Utilizar guantes, botas y delantal de goma al trabajar con las bateras de Pomoacido. Mantener a la mano abundante cantidad de bicarbonato de sodio y de agua para enjuagarse en caso de tener algn contacto con el acido del electrolito de las bateras. Utilizar guantes de cuero o aislantes para realizar ajustes de conexin en los dems equipos que componen el sistema. NOTA: Si se presenta alguna situacin no prevista en las medidas expuestas, la decisin de continuar con la ejecucin del manteamiento ser responsabilidad del supervisor a cargo.

Figura 1. Medidas Preventivas.Formulario cdigo: EDC-UAGOP-F-001 Vigencia: 22/07/2009 Revisin: 00


7.2

Descripcin del Sistema

A continuacin se muestra un diagrama ilustrativo del sistema fotovoltaico en la figura n 2 con sus respectivas partes que lo componen. Diagrama Ilustrativo del Sistema

Figura n 2. Sistema Fotovoltaico.

7.2a Mdulos o Panel Fotovoltaico (generador fotovoltaico): Uno o ms mdulos forman un panel fotovoltaico, y un generador fotovoltaico est compuesto por uno o ms paneles fotovoltaicos convenientemente conectados (serie-paralelo), situados de tal forma que reciban sobre su superficie la energa solar necesaria para la generacin fotovoltaica de energa elctrica deseada. En la figura n 3 se observa un conjunto de mdulos y un panel o generador fotovoltaico.



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Figura n 3 Mdulos y Panel Fotovoltaico 7.2b Estructura soporte para los mdulos o panel fotovoltaico: Su funcin en el sistema es la de soportar un cierto nmero de mdulos que forman el panel fotovoltaico, proporcionando su estabilidad y seguridad, as como tambin para mantenerlos en una posicin adecuada para la correcta incidencia de radiacin solar que permita la generacin de energa elctrica y para el agua de lluvia no quede almacenada encima de los mismos. En la figura n 4 se muestran unos tipos de estructuras.

Figura n 4 Estructura Soporte. 7.2c Regulador de carga: Tiene la funcin de controlar tanto el flujo de la corriente de carga proveniente de los mdulos hacia la batera, como el flujo de la corriente de descarga que va desde la batera hacia los equipos que consumen electricidad. Si las bateras ya estn cargadas, el regulador interrumpe el paso de corriente de los mdulos hacia estas, y si ella ha alcanzado su nivel mximo de descarga, el regulador interrumpe el paso de corriente desde la batera hacia las cargas. Tambin tienen la funcin de proporcionar informacin alFormulario cdigo: EDC-UAGOP-F-001 Vigencia: 22/07/2009

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usuario sobre los niveles de carga de las bateras. En la figura n 5 se muestran unos modelos de reguladores.

Figura n 5. Reguladores de Carga. 7.2d Acumuladores o Bateras: En los SFs tiene la funcin principal de acumular o almacenar la energa generada en momentos de bajo consumo y alta radiacin, para entregarla cuando se produzcan consumos altos y haya baja o nula radiacin. En la figura n 6 se muestran unos tipos de acumuladores o bateras.

Figura n 6. Acumuladores o Bateras.

7.2e Convertidor o Inversor DC/AC: La funcin de los inversores en los SFs es convertir el bajo voltaje de las bateras en el voltaje que es convencionalmente suministrado por la red elctrica y que es el requerido por muchos tipos de equipos. Los inversores utilizan dispositivos de conmutacin para convertir la corriente directa (DC) en corriente alterna (AC), al mismo tiempo suben el voltaje desde 12, 24 48 V DC hasta 110 220 V AC, 50 60 Hz. En la figura n 7 se muestran unos modelos de convertidores o inversores.Formulario cdigo: EDC-UAGOP-F-001 Vigencia: 22/07/2009 Revisin: 00


Figura n 7 Convertidores o Inversores. 7.2f Cableado y conexiones: Su funcin en el SFs es de interconectar los equipos empleados, de tal manera que permita la transferencia y control de la energa elctrica para su uso o fin determinado. En la figura n 8 se muestra las conexiones empleadas para estos sistemas.

Figura n 8 Conexiones del Sistema. 7.2g Consumos de Energa: En estos sistemas los consumos pueden ser de origen y caractersticas diversas, pero bsicamente se pueden hacer dos grandes grupos, los equipos de consumos en corriente continua (CC), y los equipos de consumos en corriente alterna (CA). Y su consumo se expresa en vatios hora (Wh). En la figura 9 se muestran algunos equipos empleados en las viviendas.Formulario cdigo: EDC-UAGOP-F-001 Vigencia: 22/07/2009 Revisin: 00


Figura n 9. Equipos o cargas de las viviendas. 7.3 Condiciones de fallas que alteran el funcionamiento de los sistemas solares fotovoltaicos autnomos. 7.3a Por parte de los usuarios: Manipulacin inadecuada de los equipos que integran al sistema fotovoltaico. Sobrecarga del sistema (conexin de equipos de mayor consumo). Colocacin de objetos cerca del panel fotovoltaico que reflejan sombra sobre los mismos. El incumplimiento de las indicaciones suministradas por el personal que realiz la instalacin, con respecto a mantener el nivel requerido del lquido de las bateras, limpiar la suciedad en los mdulos entre otros. 7.3b Por parte del ambiente o espacio de ubicacin del sistema: La humedad de la zona, como causante directo de la corrosin en los componentes electrnicos y banco de bateras del sistema. Nivel de suciedad como contribucin a la falta de captacin adecuada de los mdulos fotovoltaicos de la luz solar. Nivel de salinidad, la cual es causante directa de corrosin en el banco de bateras y en la estructura soporte de los mdulos fotovoltaicos. Abundante presencia de insectos y/o reptiles que tienen fcil acceso a los componentes electrnicos del sistema y permitan interferencia en los mismos. Nivel elevado de temperatura que sea causante de sobrecalentamiento del sistema electrnico. Presencia de arboles que hacen sombras en el panel fotovoltaico.Formulario cdigo: EDC-UAGOP-F-001 Vigencia: 22/07/2009 Revisin: 00


7.3c Por limitaciones propias de los equipos: Cumplimiento del tiempo de vida til de algunos equipos. Fallas internas de los equipos. Deterioro por ubicacin en un ambiente inadecuado.

7.4

Procedimientos para la Ejecucin del Mantenimiento.

Etapa I. Realizar una inspeccin visual del sistema Realizar una inspeccin visual en forma detallada para detectar algn deterioro prematuro de los componentes expuestos a los rigores del clima (temperatura, radiacin ultra- violeta, lluvia, granizo, etc.), el ataque de los roedores y reptiles, la oxidacin o el aflojamiento de la tornillera usada para conectar cables o amarrar sostenes, as como tambin detectar la presencia de algn animal (serpiente, reptil etc.) o insectos (avispas, hormigas, chinches etc.) que ponga en riesgo el bienestar del personal tcnico. Etapa II. Mantenimiento del Panel o mdulos Fotovoltaico Existen muchos factores que hacen que le llegue menos luz a las clulas fotovoltaicas, as como tambin aflojamiento o desconexin en el cableado de los mdulos. La figura n 10 muestra la realizacin de unas pruebas a sistema fotovoltaico. Debido esos factores se debe realizar las siguientes actividades para el mantenimiento de los mismos: II.a Aspecto Mecnico de los Mdulos:

1. 2.

Desconectar la carga en el tablero de control o caja e conexin del sistema. Inspeccionar los mdulos para observar si en alguno de ellos hay celdas descoloradas, rotas o si se estn deteriorando. En caso de observar alguna de estas caractersticas realizar el cambio del mdulo.



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NOTA: Es necesario observar los mdulos muy de cerca para tener mejor apreciacin y detectar algn tipo de grieta o fisura. 3. Verificar que no haya terminales flojos ni rotos, que las conexiones estn bien ajustadas y que los conductores estn en buen estado de funcionamiento. En caso de detectar una de estas fallas, utilizar los equipos correspondientes (destornilladores, alicates, guantes de seguridad) para su reparacin o ajuste dependiendo de la magnitud de la falla. En caso de que sea de gran magnitud realizar el cambio del modulo. Verificar que la orientacin del arreglo este correcta o sea igual a la posicin original de instalacin con un inclinometro o nivel.

4.

NOTA: El ngulo de inclinacin de los mdulos es de 25 mirando hacia el sur. 5. Limpiar la cubierta frontal de vidrio del panel solar fotovoltaico con agua y un trapo suave.

NOTA: No se debe de limpiar las suciedades en la cubierta frontal del panel solar fotovoltaico con objetos cortantes o punzantes que puedan daarlo.

6.

Podar si es necesario los rboles que puedan proyectar sombra encima del panel solar fotovoltaico, utilizando los equipos necesarios (podadora, motosierra, mecate, etc.).

II.b Aspecto Elctrico de los mdulos:

1.

Medir el voltaje de salida (es decir en terminales del mdulo) de cada mdulo que conforma al panel, utilizando un voltmetro. Medir la corriente de salida (es decir en terminales del mdulo) de cada mdulo que conforma al panel, utilizando una pinza amperimetrica.

2.

NOTA: Al momento de medir la corriente y la tensin de salida es necesario haber ajustado los cables flojos, y haber limpiado los mdulos sucios como lo indican lasFormulario cdigo: EDC-UAGOP-F-001 Vigencia: 22/07/2009 Revisin: 00


actividades del mantenimiento mecnico, para as tener mejor precisin en las lecturas tomadas. 3. Medir la radiacin solar con un piranmetro y la temperatura con un termmetro en ese momento. y la de la

NOTA: La unidad de radiacin solar a utilizar tiene que ser en temperatura tiene que ser en C para efectos de los clculos a realizar. 4.

Con los datos tomados de radiacin y temperatura, obtener los valores de potencia de salida calculada mediante las siguientes ecuaciones:

Donde: NOCT: es la temperatura nominal de operacin de un mdulo, esta oscila entre 45- 55C. Valor que se tomara en los datos de placas. De lo contrario asumir 50C. S: es la radiacin medida en . : es la temperatura medida con el termmetro. : es la temperatura de trabajo resultante del modulo. Luego calcular la diferencia de temperatura con la siguiente expresin:

Luego calcular la potencia segn efectos de la temperatura

:

Por ltimo calcular la potencia de salida

:



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5.

Una vez obtenida la potencia de salida calculada, hacer la comparacin con la potencia de salida medida en los pasos 1 y 2, que es el resultado del producto de la corriente de salida y el voltaje de salida de cada mdulo.

(6.

)

Estos datos se deben colocar en la planilla n 3 de anotacin de los valores obtenidos para as hacer la comparacin respectiva. Para determinar el estado de funcionamiento de los mdulos o panel fotovoltaico se debe comparar la potencia calculada con la potencia medida, y si existe una diferencia menor al 20% el modulo est en buen estado. Si la diferencia es mayor al 20% hacer la sustitucin del mismo.

7.

Figura n 10 Pruebas a los mdulos fotovoltaicos. Etapa III. Mantenimiento de la estructura soporte: La estructura de soporte del panel fotovoltaico debe preservar su resistencia a la fatiga, adecuada rigidez, efectos de corrosin, seguridad y estabilidad ante cualquier eventualidad climtica y la intemperie. III.a Aspecto mecnico de la estructura soporte: 1. Inspeccionar la estructura soporte de los mdulos para observar si no hay rastro de oxidacin o corrosin. En caso de que esta no se encuentre protegida contra la intemperie (es decir, que no sea de aluminio, acero inoxidable o galvanizado), dar tratamiento con pintura epxica.



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2.

Verificar que la estructura de soporte se encuentre fija y estable. En caso de que esta est floja o presente leve desajuste, ajustarla con las herramientas correspondientes (destornilladores, alicates) para fijarla correctamente. Verificar que la conexin de aterramiento de la estructura soporte no est floja ni rota.

3.

Etapa IV. Mantenimiento del Regulador Este es un equipo electrnico que sufre poco desgaste con el tiempo, pero que debe cumplir ciertas condiciones como, tener proteccin contra descargas profundas de las bateras, poseer elementos de sealizacin y alarma previos a la conexin y desconexin de la carga entre otras, por lo tanto requiere verificar ciertas condiciones de funcionamiento ligado a un mantenimiento peridico tal como se describe a continuacin: IV.a Aspecto mecnico del Regulador: 1. Verificar el estado de las conexiones y el ajuste de los bornes del regulador.

NOTA: En caso de que haya cables daados reemplazarlos por cables nuevos. 2. Verificar que no haya acumulacin de polvo y suciedad que se pueda quedar en los dispositivos de ventilacin de los equipos. En caso de que as sea debe limpiarse con un trapo seco.

NOTA: Al momento de realizar la limpieza se debe tener guantes de seguridad y evitar realizar esfuerzos sobres los bornes de contacto del regulador. IV.b Aspecto Elctrico del Regulador: 1. Verificar que no haya cada de tensin en el regulador, entre los terminales de la batera y los del generador con un voltmetro.

NOTA: Las cadas internas de tensin del regulador, entre los terminales de la batera y los del generador, deben ser inferiores al 4 % de la tensin nominal (0,5 V para 12V),



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en las peores condiciones de operacin, es decir, con todas las cargas apagadas y con la mxima corriente procedente del generador fotovoltaico. 2. Verificar que no haya cada de tensin en el regulador, entre los terminales de la batera y los de la carga con un voltmetro.

NOTA: Las cadas internas de tensin del regulador, entre los terminales de la batera y los del consumo, deben ser inferiores al 4 % del voltaje nominal. (0,5 V para 12 V) en las peores condiciones de operacin, es decir, con todas las cargas encendidas y sin corriente alguna procedente del generador fotovoltaico. 3. Verificar visualmente que el funcionamiento de los indicadores y alarmas estn operativos. Medir el voltaje (V) de salida, que carga al banco de acumuladores o bateras, para verificar que est llegando la tensin necesaria (12, 24, 48 voltios dependiendo de la tensin utilizada) al sistema de acumulacin.

4.

Etapa V. Mantenimiento de las Bateras o Acumuladores El acumulador es el elemento ms frgil y menos duradero de un sistema solar fotovoltaico, y la correcta aplicacin de su funcionamiento y mantenimiento alarga su vida til. Por lo tanto es necesario realizar las siguientes actividades de mantenimientos:

V. a Aspecto mecnico de las Bateras o Acumuladores: V. a 1 Inspeccin del banco de bateras: 1. Comprobar con un voltmetro de corriente continua (DC), que todos los acumuladores que conforman el sistema de acumulacin estn en funcionamiento midiendo la tensin en cada batera.



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NOTA: En caso de que alguna batera no est en funcionamiento, colocarla en observacin y realizarle las pruebas que se describen a continuacin y al final medir nuevamente el voltaje para comprobar su funcionamiento. En caso de que permanezca sin funcionamiento retirarla del sistema y hacer el reemplazo de la misma. 2. Revisar la apariencia exterior de la batera. La parte superior y las conexiones de las terminales deben estar limpias, libres de polvo, corrosin y secas. Observar los fluidos en la parte superior de la batera de electrolito lquido, para verificar que el nivel de agua de la misma no est por debajo del mnimo recomendado. Revisar los cables y conexiones de la batera. Reemplazar los cables daados. Ajustar las conexiones que estn flojas.

3.

4.

V. a 2 Limpieza del banco de bateras: 1. Revisar que todos los tapones de ventilacin de la batera estn propiamente instalados en caso de que sea bateras abiertas. Limpiar la parte superior de la batera, las terminales y las conexiones con un pao cepillo y una solucin de Bicarbonato de Sodio y agua.

2.

NOTA: No permitir que la solucin de limpieza (Bicarbonato de Sodio) entre en la batera. 3. Luego enjuagar con agua y seque con un pao limpio despus de transcurrir un tiempo de 5 minutos. Aplicar una capa fina de vaselina protector para terminales en la parte superior de las bateras. Verificar que el rea donde se encuentran las bateras, este limpia y seca.

4.

5.

V. a 3 Adicin de agua (Solo en bateras con electrlito lquido) Las bateras con electrlito lquido necesitan adicin de agua peridicamente. La frecuencia depende del uso de la batera y de las temperaturas de operacin.Formulario cdigo: EDC-UAGOP-F-001 Vigencia: 22/07/2009 Revisin: 00


NOTA: Slo se debe usar agua destilada o purificada para agregarle a las bateras. 1. Medir con un densmetro la densidad del electrolito de la batera.

NOTA: el estado de la densidad el electrolito debe estar entre 1120-1260 g/m. 2. 3. Cargar las bateras completamente antes de agregarles agua. En caso de que las bateras estn descargadas, cargadas parcialmente o si las placas estn expuestas al aire, agregar slo la cantidad suficiente de agua para cubrir las placas y luego cargue las bateras, luego contine con el procedimiento de adicin de agua que se describe a continuacin: Retirar los tapones de ventilacin y colquelos hacia abajo para que no recojan polvo debajo de ellos, simplemente mueva la tapa hacia arriba para abrirla. Revisar el nivel del electrlito. Si el nivel del electrlito est visiblemente por arriba de las placas, no es necesario agregar ms agua. Si el nivel de electrlito apenas cubre las placas, agregue agua destilada desionizada hasta llegar 3 mm por debajo del cuello de llenado (protector de plstico dentro del orificio de ventilacin) en el caso de bateras regulares y hasta el indicador de nivel mximo (MAX). Despus de agregar agua, vuelva asegurar los tapones de ventilacin de las bateras.

a)

b) c)

d)

e)

Nota: para asegurar los tapones de las bateras es necesario tener los guantes de cuero o neopreno y los lentes de seguridad puestos.



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V. b Aspecto Elctrico de las Bateras o Acumuladores: 1. Una vez que ya se haya realizado las actividades del mantenimiento del aspecto mecnico a las bateras, medir con un voltmetro de corriente continua (DC) el nivel de tensin en los bornes de cada batera despus de haber transcurrido un tiempo de 20 a 30 minutos de haberle suministrado el lquido, esperando a que se diluya el lquido nuevo por las placas de la batera, para as chequear que estn suministrando la tensin correspondiente.

Etapa VI. Mantenimiento del Convertidor Este es un equipo electrnico que sufre poco desgaste con el tiempo al igual que el regulador, pero existen distintas causas que permite la parada del convertidor, como por ejemplo una sobretemperatura, inversin de polaridad de batera, sobrecarga/cortocircuito entre otros. Por lo tanto requiere verificar ciertas condiciones de funcionamiento ligado al mantenimiento peridico tal como se describe a continuacin: VI a. Aspecto mecnico del convertidor: 1. Verificar el estado de las conexiones y el ajuste de los bornes del convertidor. En caso de que haya cables daados reemplazarlos por cables nuevos. Verificar que no haya acumulacin de polvo y suciedad que se pueda quedar en los dispositivos de ventilacin de los equipos. En caso de que as sea debe limpiarse con un trapo seco.

2.

Nota: Al momento de realizar la limpieza se debe tener guantes de seguridad y evitar realizar esfuerzos sobres los bornes de contacto del convertidor. VI b. Aspecto Elctrico del convertidor: 1. 2. Inspeccionar que el funcionamiento de los indicadores y alarmas estn operativos. Medir el voltaje (V) de entrada al convertidor, que llega desde el banco de bateras, o directamente del regulador si hay suficiente radiacin solar y las bateras estn cargadas, para verificar que presenta la tensin necesaria es decir 12, 24 o 48 voltios dependiendo de la conexin que se establece en el sistema de acumulacin.Formulario cdigo: EDC-UAGOP-F-001 Vigencia: 22/07/2009 Revisin: 00


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Medir el voltaje (V) de salida del convertidor, que sale directamente a la carga de consumo, para verificar que no haya variaciones de voltajes significativas o de mayor efecto, es decir que tengan una variacin de 5 a 10% del voltaje nominal.

Etapa VII. Mantenimiento del cableado Los cables de conexin representan el componente indispensable para el transporte de la energa elctrica entre los diferentes equipos que integran a un sistema fotovoltaico, pero a su vez se pierde parte de la energa elctrica transportada en forma de calor debido a la resistencia del conductor. Es necesario realizarle las siguientes actividades para minimizar estas prdidas. VII a. Aspecto mecnico del cableado: 1. Realizar una inspeccin a los cables que conectan a cada equipo entre s, para determinar si no hay alguno roto, picado o daado. En caso de que as sea reemplazarlo por uno nuevo. NOTA: No realizar empalmes entre los conductores que estn defectuosos y los nuevos que se instalaran. 2. Verificar las conexiones de los cables en cada terminal o conectores de los diferentes equipos que conforman el sistema estn bien ajustados y seguros. La figura n 11 representa al personal realizando un ajuste con los implementos de seguridad.

Figura n 11. Ajuste de cables



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VII b. Aspecto Elctrico del cableado: 1. Verificar con un multmetro la continuidad de los cables entre los equipos conectados. Medir la cada de tensin en los conductores que conectan a los equipos con un voltmetro, midiendo la tensin de la salida de un equipo y en la entrada del otro tomando como voltaje de referencia el que es proveniente de la generacin fotovoltaica. Se debe verificar lo siguiente: La cada de tensin entre el generador fotovoltaico y el regulador de carga sea inferior al 3%. La cada de tensin entre la batera y el regulador de carga sea inferior al 1%. La cada de tensin entre el regulador de carga y el convertidor sea inferior al 4%. La cada de tensin entre el regulador de carga y las cargas de consumo sea inferior al 5%. NOTA: Todos estos valores corresponden a la condicin de mxima corriente. Si la cada de tensin entre los distintos equipos sobrepasa estos porcentajes, reemplazarlos por cables nuevos.

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ANEXOS DE PLANILLAS PARA EL CONTROL DEL

8.1 DESCRIPCIN MANTENIMIENTO. 1.

Control General de los Sistemas: Esta planilla ser utilizada para llevar un registro del mantenimiento realizado a los sistemas instalados en una zona determinada. En ella se colocara la zona, el nmero de sistemas instalados en dicha zona, la familia beneficiada y la potencia instalada por cada sistema. Ficha Tcnica de Sistema: Esta planilla ser utilizada para dar mas detalles sobre los sistemas instalados por cada familia. En ella se colocara las especificaciones tcnicas de cada elemento que compone el sistema. Anotacin de las Mediciones Realizadas: En esta planilla se colocaran los datos que se irn tomando de las mediciones realizadas por cada elemento del sistema, segn el orden de las actividades que se plantea en el manual. Deteccin de Fallas del Sistema: Esta planilla servir para llevar el registro de las fallas presentadas por cada sistema instalado. En ella se colocara el estado de funcionamiento de cada elemento y las fallas presentadas por los mismos si las hay. Correccin de las Fallas del Sistema: Esta planilla servir para llevar el registro de las correcciones realizadas a cada elemento que compone el sistema en caso de que se haya presentado alguna. En ella se colocara las correcciones de fallas realizadas por cada elemento y las observaciones finales segn el personal encargado de hacer el mantenimiento.

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8.2 RECOMENDACIONES DIRIGIDAS A LOS USUARIOS PARA EL BUEN USO DEL SISTMA FOTOVOLTAICO COMO CONTRIBUCION AL AHORRO ENERGETICO.

Procurar aprovechar al mximo la luz natural, es decir que hagan el uso necesario de los equipos elctricos de sus hogares en horas del da.

Realizar siempre un uso racional de la energa elctrica, usar solo los equipos necesarios.

Seleccionar los aparatos de consumo basados en su eficiencia energtica.

Limpiar y cuidar los equipos elctricos.

Evitar la conexin simultnea de todos los aparatos elctricos del hogar en mismo instante, esto para evitar sobre cargas del sistema.



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manual técnico de pruebas y mantenimiento con piranometro

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