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Contrato No. 80905-015-2018
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CONTRATO No. 80905-015-2018
ESTUDIO PARA DETERMINAR LA VIABILIDAD TÉCNICA, FINANCIERA, LEGAL, REGULATORIA Y
AMBIENTAL PARA IMPLEMENTAR UN SISTEMA SOLAR FOTOVOLTAICO EN LAS SEDES DEL
MINISTERIO DE MINAS Y ENERGÍA
Producto 6. Especificaciones técnicas MME Sede Principal
Bogotá, D.C., 22 de marzo de 2019
Contrato No. 80905-015-2018
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Contenido 1. Especificaciones Técnicas Sistema Eléctrico Fotovoltaico ..........................................................3
1.1. Objeto.................................................................................................................................3
1.2. Normas para la ejecución del trabajo .................................................................................3
2. Descripción de la red eléctrica a construir .................................................................................4
2.1. Tipo de Red.........................................................................................................................4
3. Equipos Eléctricos.......................................................................................................................4
3.1. Panel fotovoltaico 380 W Mono cristalino .........................................................................4
3.2. Inversor de 60 kW .............................................................................................................6
3.3. Inversor de 36 kW .............................................................................................................7
3.4. Tablero de Inversores .........................................................................................................8
3.5. Transformador Baja-Baja ....................................................................................................8
3.6. Tablero de protección transformador ................................................................................9
3.7. Interruptor Industrial con bobina de disparo en TGA .........................................................9
4. Materiales de Construcción ......................................................................................................10
4.1. Tubería IMC ......................................................................................................................10
4.2. Caja de paso 60x60x15 cm ...............................................................................................10
4.3. Bandeja Porta cables ........................................................................................................10
4.4. Cable de Cobre AWG THHN ..............................................................................................11
4.5. Cable de Aluminio Aislado 90º Serie 8000 ........................................................................11
5. Estructura de Montaje de Paneles Fotovoltaicos .....................................................................12
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1. Especificaciones Técnicas Sistema Eléctrico Fotovoltaico
1.1. Objeto
Estas Especificaciones Técnicas contemplan la calidad técnica mínima de materiales y equipos
generales a emplear, mano de obra y servicios necesarios para la construcción del proyecto eléctrico
Fotovoltaico del edificio principal de Ministerio de Minas y energía, a desarrollarse en la ciudad de
Bogotá-Colombia. Las especificaciones y los planos respectivos forman parte integral y
complementaria para el desarrollo y/o ejecución de la obra.
1.2. Normas para la ejecución del trabajo
El Contratista deberá regirse para la ejecución de la obra eléctrica por las últimas versiones vigentes
actualizadas de las siguientes normas:
I. Manual del Código Eléctrico Colombiano (NTC 2050).
II. Reglamento Técnico de Instalaciones Eléctricas (RETIE).
Los materiales a utilizar serán nuevos, de primera calidad y cumplirán las exigencias de las presentes
especificaciones, las que serán consideradas como mínimas. En los casos en que no se especifiquen
características o normas determinadas, los materiales se ajustarán al Reglamento Técnico de
Instalaciones Eléctricas (RETIE).
Cuando en planos o pliegos se haga mención a marcas o modelos determinados se refieren al nivel
de calidad mínimo exigido y deberán cumplir estrictamente con las normas especificadas.
El Contratista ejecutará las instalaciones conforme a los planos del proyecto definitivo aprobado,
siguiendo las pautas y especificaciones de este pliego. Además, presentará planos de detalles
completos de las instalaciones.
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2. Descripción de la red eléctrica a construir
2.1. Tipo de Red
La red eléctrica fotovoltaica a construir suministrará energía a las instalaciones del edificio principal
de MINMINAS. El sistema eléctrico fotovoltaico será en baja tensión tendrá tres sistemas de
corriente desde su punto de generación hasta su punto de conexión a la red del ministerio, los tres
sistemas son los siguientes:
A. Sistema de corriente eléctrica directa (DC) bifilar de dos hilos Positivo y Negativo, 590Vdc,0
Hz, desde la generación de los paneles fotovoltaicos hasta los inversores de energía.
B. Sistema de corriente eléctrica Alterna (AC) tetrafilar de cuatro hilos 3F + 1N +1T, 480/277
Vac, 60 Hz, desde los inversores de energía hasta el transformador de baja-baja.
C. Sistema de corriente eléctrica Alterna (AC) tetrafilar de cuatro hilos 3F + 1N +1T, 208/120
Vac, 60 Hz, desde el transformador de baja-baja hasta el punto de conexión a la red.
3. Equipos Eléctricos
OBJETOJETO
3.1. Panel fotovoltaico 380 W Mono cristalino
Los paneles fotovoltaicos se instalarán sobre una estructura diseñada para este propósito, estarán
ubicados en la terraza del edificio, se deberán conectar de acuerdo con los planos adjuntos y se
deberán aterrizar sus partes metálicas como lo exige la norma. Las características del panel
referente al diseño se muestran en la tabla 1, el constructor debe asegurarse que el panel
suministrado sea compatible con el diseño suministrado, al instalar un panel con características que
difieran demasiado de las especificaciones de la tabla 1, se deberá hacer un soporte mediante
cálculos y planos demostrando que la eficiencia del sistema será igual o mejor de la que se presenta
en el diseño. Se debe garantizar que la degradación de potencia lineal del panel durante 25 años no
supere el 3.35%.
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Tabla 1. Especificaciones técnicas panel fotovoltaico 380 W
Condición de prueba STC NOCT
Máxima potencia (W) 380,00 281,50
Voltaje de circuito abierto (Voc/V) 49,00 45,70
Corriente de corto circuito(Isc/A) 10,00 8,06
Voltaje a máxima potencia (Vmp/V) 40,30 37,30
Corriente a máxima potencia (Imp/A) 9,40 7,54
Eficiencia del modulo (%) 19,60% 19,60%
Coeficiente de temperatura de Isc
Coeficiente de temperatura de Voc
Coeficiente de temperatura de Max
Máxima carga estática frontal
Máxima carga estática en el respaldo
Temperatura de operación
Tolerancia en potencia de salida
Máximo rango de serie de fusibles
Temperatura de operación nominal de la celda
Clase
Orientación de las celdas
Caja de conexiones
Cable de salida
Vidrio
Peso
Dimensiones (HxWxD)
Certificados y cumplimiento de normas.
CERTIFICADOS Y NORMAS
IEC 61215, IEC 61730, ISO
9001:2008, ISO 14001:2004,
TS62941, OHSAS 18001:2007
4mm^2, 1200mm in length
3,2mm coated tempered glass
22,5 Kg
1956x991x40mm
(0~+5W)
20A
45±2°C
Clase A
72 (6x12)
IP67, three diodes
CARACTERISTICAS ELÉCTRICAS
EVALUACIÓN POR TEMPERATURA (STC)
PARAMETROS DE OPERACIÓN
PARAMETROS MECANICOS
(+0,057%/C)
(-0,286%/C)
(-0,370%/C)
5400Pa
2400Pa
(-40°C~85°C)
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3.2. Inversor de 60 kW
El inversor tiene como función general acondicionar a parámetros de corriente alterna la energía
eléctrica entregada por los paneles, el inversor de 60 kW estará ubicado en el cuarto técnico y tendrá
conectado un total de 187 paneles correspondientes a 11 string, las características de diseño del
inversor se muestran en la tabla 2, el constructor debe asegurarse que el inversor suministrado sea
compatible con el diseño suministrado.
Tabla 2. Especificaciones técnicas Inversor 60 kW
Maximo voltage absoluto en circuito abierto 1000 Vdc
Rango de voltaje de operación 200-950 Vdc
Rango de voltaje de entrada punto de máxima
potencia (MPPT) 540-850 Vdc
Seguidores MPP 3
Máxima corriente de entrada de operación 38 A por MPPT (114A)
Máxima corriente Fotovoltaica disponible 60 A por MPPT (180A)
Máxima potencia Fotovoltaica 75 kW (25 kW por MPPT)
Voltaje de inicio 330 V
Voltaje Nominal de Salida 480 Vac,3Ø+/PE/N
Rango de voltaje en AC (estándar) (-12%/+10%)
Potencia continua de salida 60 kW
Corriente continua de salida 73A
Máxima corriente de retorno 0A
Frecuencia nominal de salida 60 Hz
Rango de frecuencia de salida 57-63 Hz
Factor de Potencia Unity,›0,99 (ajustable 0,8 leading/0,8lagging)
Contribución corriente de falla (1cycle RMS) 55A
Distorsión armónica total ‹3%
Máxima eficiencia 99,00%
Eficiencia CEC 98,50%
Perdida neta < 2 W
Rango de temperatura ambiente -22°F to +140°F (-30°C to +60°C) Derating occurs over +122°F (+50°C)
Rango de temperatura de almacenamiento No low temp minimum to +158°F (+70°C)
Humedad relativa (sin condensación) 0-95%
Ruido Audible < 55 dBA @ 1 m at room temperature
Altitud de operación 13,123 ft (4,000 m) Derating from 9,842.5 ft (3,000 m)
Listado de seguridad & certificaciones UL 1741:2010, UL 1699B, CSA-C22.2 #107.1-01, IEEE1547; FCC PART15
Agencia de Pruebas ETL
15 posiciones de fusible (5 posiciones por MPPT) 15 A standard (20, 25, 30 A accepted*)
Desconexión AC/DC Standard, fully-integrated
Grado de protección Type 4X
Acabado de la caja Polyester powder coated aluminium
Método de montaje 0-90° from horizontal (vertical, angled, flat)
Dimensiones (H x W x D) 39.4 x 23.6 x 10.24 in. (1,000 x 600 x 260 mm)
Peso Inverter: 123.5 lbs (56 kg); Wiring Box: 33 lbs (15 kg)
Interface de Comunicaciones RS-485 Modbus RTU
Actualizaciones remotas de firmware Standard
Diagnostico remoto Standard
Detección de falla de arco Standard
CARACTERISTICAS ELÉCTRICAS
ENTRADA DC
SALIDA AC
DESEMPEÑO
PARAMETROS MECANICOS
COMUNICACIONES
CARACTERISTICAS Y PROTECCIONES
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3.3. Inversor de 36 kW
El inversor tiene como función general acondicionar a parámetros de corriente alterna la energía
eléctrica entregada por los paneles, el inversor de 36 kW estará ubicado en el cuarto técnico y tendrá
conectado un total de 119 paneles correspondientes a 7 string, las características de diseño del
inversor se muestran en la tabla 3, el constructor debe asegurarse que el inversor suministrado sea
compatible con el diseño suministrado.
Tabla 3. Especificaciones técnicas Inversor 36 kW
Máximo voltaje absoluto en circuito abierto 1000 Vdc
Rango de voltaje de operación 200-950 Vdc
Rango de voltaje de entrada punto de máxima
potencia (MPPT) 540-800 Vdc
Seguidores MPP 2 with 5-fused inputs per tracker
Máxima corriente de entrada de operación 35 A per MPPT (70A)
Máxima corriente Fotovoltaica disponible 62,5 A per MPPT (125A)
Máxima potencia Fotovoltaica 27 kW
Voltaje de inicio 330 V
Voltaje Nominal de Salida 480 Vac,3Ø+/PE/N
Rango de voltaje en AC (estándar) (-12%/+10%)
Potencia continua de salida 36 kW
Corriente continua de salida 43,5 A
Máxima corriente de retorno 0A
Frecuencia nominal de salida 60 Hz
Rango de frecuencia de salida 57-63 Hz
Factor de Potencia Unity,›0,99 (±0,8 adjustable )
Contribución corriente de falla (1cycle RMS) 73,2A
Distorsión armónica total ‹3%
Tipo de conexión a red 3ø+/N/GND (4-wire)
Máxima eficiencia 98,50%
Eficiencia CEC 98,00%
Perdida neta 2 W
Posición de fusibles
10 fused positions
(5 positions per MPPT)
Rango de temperatura ambiente .-22°F to +140°F (-30°C to +60°C) Derating occurs over +45°F
Rango de temperatura de almacenamiento No low temp minimum to +158°F (+70°C)
Humedad relativa (sin condensación) 0-95%
Altitud de operación 13,123 ft (4,000 m) Derating from 6,562 ft (2,000 m)
Interface de Comunicaciones RS-485 Modbus RTU
Ruido Audible < 50 dBA @ 3 m
Desconexión AC/DC Standard, fully-integrated
Dimensiones (H x W x D) 39.4 in. x 23.6 in. x 9.1 in. (1001 mm x 600 mm x 232 mm)
Peso 121 lbs (55Kg)
PARAMETROS TERMICOS
PARAMETROS MECANICOS
CARACTERISTICAS ELÉCTRICAS
ENTRADA DC
SALIDA AC
PERFORMANCE
MONITOREO DE DATOS
COMBINADOR INTEGRADO DE STRING
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3.4. Tablero de Inversores
En el cuarto técnico se dispondrá de un tablero que servirá para para unificación y protección del
sistema en corriente alterna 480V, el cual alojará los elementos de maniobra y protección de los
circuitos que alimentaran las cargas del proyecto fotovoltaico. Los circuitos alimentadores
provenientes de los inversores traerán un cable de tierra que a su vez debe estar conectado al
sistema de tierra de la instalación existente. El calculo de las protecciones y el barraje del tablero se
podrán consultar en el diagrama unifilar y memorias de cálculo, las dimensiones del tablero se
deberán coordinar en el fabricante para cumplir los espacios de trabajos dispuestos en el diseño,
los requerimientos mínimos del tablero se describen a continuación:
El Gabinete Metálico deberá tener grado de protección IP54, fabricado en lámina de Acero
CR calibre 16 para uso Interior y pintura electrostática polyester gofrada RAL 7035.
Los interruptores deben de ser de caja moldeada para 480 V AC con una corriente de corto
circuito mínima de 25 KA, puedes ser fijos o regulables dependiendo la capacidad de corte
expresados en el unifilar.
Las protecciones contra sobretensiones deben ser tipo 2 según la IEC 61643-1 de con
tensión mínima permanente de 530V y una corriente de cortocircuito mínima de 40 KA.
El barraje debe tener las dimensiones mínimos estipuladas en unifilar y memorias de calculo
para soportar la corrientes nominales y una corriente de cortocircuito mínima de 25KA.
3.5. Transformador Baja-Baja
El suministro del transformador de potencia tiene como objetivo reducir el nivel de tensión de los
inversores al nivel de tensión nominal de la red. Para esto se suministrará por parte del contratista
un transformador de distribución, para instalación interior, trifásico, tipo seco, clase H, con
refrigeración natural, de 100KVA, relación 480-208V, reductores, completo con sus conectores y
accesorios.
El transformador debe ser diseñado para trabajar correctamente en el sitio de instalación del cuarto
técnico del proyecto, considerando las condiciones de humedad, temperatura y altura sobre el nivel
del mar de cada sitio. El diseño y fabricación del transformados deberá cumplir con las partes
aplicables de la última edición de las siguientes normas:
ICONTEC “Transformador - Compendio” Tomos 1 y 2”
ANSI C-57 "Distribution, Power and Regulating Transformers”
DIN 42523 "Encapsulated - Winding dry - Type Transformers”
IEC 76 "Power transformers”
IEC 137 "Bushings for alternating voltages above 1 000 V”
IEC 726 "Dry - Type power transformers”
NEMA-TR-27 "Commercial, Institutional and Industrial Dry - Type Transformers”
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NEMA - TR-1 "Transformers, Regulators and Reactors”
ENEL/CODENSA-ET013 Transformador trifásico de distribución tipo seco abierto
EL CONTRATISTA podrá utilizar otras normas para la fabricación de los transformador que sean
equivalentes a las relacionadas anteriormente, con la aprobación previa por parte del Ministerio de
Minas y Energía.
3.6. Tablero de protección transformador
En el cuarto técnico se dispondrá de un tablero que servirá para para la protección del sistema en
corriente alterna 208V, el cual alojará un elemento de maniobra y protección del circuito que
alimentará las cargas del proyecto fotovoltaico. El circuito alimentador proveniente del
transformador traerá un cable de tierra que a su vez debe estar conectado al sistema de tierra de la
instalación existente. El cálculo de las protecciones del tablero se podrá consultar en el diagrama
unifilar y memorias de cálculo, las dimensiones del tablero se deberán coordinar con el fabricante
para cumplir los espacios de trabajos dispuestos en el diseño, los requerimientos mínimos del
tablero se describen a continuación:
El Gabinete Metálico deberá tener grado de protección IP54, fabricado en lámina de Acero
CR calibre 16 para uso Interior y pintura electrostática polyester gofrada RAL 7035.
El interruptor deben de ser de caja moldeada para 208 V AC con una corriente de corto
circuito mínima de 25 KA, puede ser fijo o regulable dependiendo la capacidad de corte
expresado en el unifilar, debe tener una bobina de disparo que permita el control del mismo
remotamente, esto buscando que cuando el sistema no esté generando energía desconecte
automáticamente el sistema de la red principal del Ministerio.
3.7. Interruptor Industrial con bobina de disparo en TGA
Esta protección será instalada dentro del Tablero General de Acometidas del Ministerio, tiene como
función proteger el sistema Fotovoltaico en el TGA, deberá tener una bobina de disparo de baja
tensión para proteger el sistema de la corriente generada al entrar en funcionamiento de la plata,
la señal de la bobina será el voltaje de la red principal del sistema antes de la transferencia como se
muestra en el unifilar, el funcionamiento básico de la bobina de disparo de baja tensión es el
siguiente:
Con o sin retardo de tiempo; hace que el dispositivo se abra durante una reducción importante de
tensión de control o ausencia de ella. Las bobinas de apertura de tensión mínima pueden estar
equipadas con un módulo de retardo de tiempo para evitar disparos falsos del dispositivo cuando la
tensión de alimentación no es estable.
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4. Materiales de Construcción
4.1. Tubería IMC
Todos los tubos se deben fabricar en acero, deben ser rectos y tener una sección circular y todas las
costuras deben estar soldadas completamente, no debe tener partes cortantes, bordes ni
proyecciones afiladas, en el interior o exterior de la superficie del tubo.
En los tubos conduit IMC la superficie exterior e interior deben estar protegidas contra la corrosión
por un recubrimiento únicamente de zinc por galvanización inmersión en caliente cumpliendo con
las especificaciones técnicas de la norma NTC 2076, el cual debe cubrir completamente la superficie,
debe estar firmemente adherido en todos los puntos y debe estar libre de escamas y debe tener un
contacto metal-metal con el acero.
Los tubos IMC deben ser roscados y deben posee una sección transversal circular lisa para permitir
el acople de uniones y accesorios IMC normalizados.
Los Tubos IMC son utilizados para proteger cables eléctricos en instalaciones industriales, en áreas
clasificadas con riesgo de explosión según NEC 2008 (Art. 501.10, 502.10, 503.10 y 504.20) y en
zonas de ambiente corrosivo.
Los Tubos IMC deben cumplir con las normas: NTC 105, NTC 169, NTC 2050, UL 797, UL 1242, ANSI
C80.6 y ANSI C80.3.
4.2. Caja de paso 60x60x15 cm
Se utilizarán en los puntos de derivación y quiebre de la conducción metálica IMC adosada a la
estructura de la cubierta, con el objeto de permitir y alojar los empalmes a ejecutar en desarrollo
del proyecto. Deberá ser fabricada en lámina de acero galvanizada calibre 20 con recubrimiento en
pintura electrostática.
4.3. Bandeja Porta cables
Las características mínimas aceptadas de la bandeja porta cables se enlistan a continuación:
Fabricado en acero pre-galvanizado en frío.
Paredes longitudinales de una sola pieza que provee mayor resistencia y conectados por
travesaños atornillados.
Completamente desarmable, gracias a sus tuercas remachables tropicalizadas y tornillería
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galvanizada.
Ubicación de travesaños permite mayor ventilación de cableado contenido.
Debido a configuración de fabricación provee facilidad de transporte y de ensamble.
Vendrá en tramos estándar de 2.4 m.
En los dos extremos de cada tramo, existirán orificios para la conexión a tierra.
El Contratista dentro de los metros lineales de la instalación debe considerar la incidencia
de accesorios y estos elementos deberán ser fabricados con las mismas características de
las bandejas.
La tornillería y elementos de ajuste serán galvanizados.
4.4. Cable de Cobre AWG THHN
Los conductores de cobre tipo THHN o THWN-2 son utilizados para circuitos de fuerza y alumbrado
en edificaciones industriales, comerciales y residenciales, son especialmente aptos para
instalaciones especiales por ductos difíciles y usarse en zonas abrasivas o contaminadas con aceites,
grasas, gasolinas, etc. y otras sustancias químicas corrosivas como pinturas, solventes, etc.
Los conductores tipo THHN o THWN-2 pueden ser sólidos o cableados y están construidos con cobre
de temple suave, están además aislados con una capa uniforme de material termoplástico Cloruro
de Polivinilo (PVC) resistente a la humedad y al calor, sobre la cual se aplica una cubierta protectora
de Nylon o poliamida. Pueden ser suministrados en colores variados según su calibre y con distintas
formas de embalaje.
Los conductores de cobre tipo THHN deben cumplir con las siguientes especificaciones y normas:
ASTM B3, ASTM B8, NEMA WC5 y UL 83. 2.3.4.
4.5. Cable de Aluminio Aislado 90º Serie 8000
Se usa en circuitos principales o ramales, indicado para instalaciones en ductos y canalizaciones. Es
un conductor de aleación de aluminio serie 8000, aislado con PVC, que soporta una tensión máxima
de 600 V, Temperatura máxima de operación: 90 °C en sitios secos o mojados, es retardante a la
llama, es resistente a la humedad, al calor y abrasión. Debe cumplir las normas NTC 2050, 310-14,
3277, UL 44.
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5. Estructura de Montaje de Paneles Fotovoltaicos
Para la selección de la estructura de montaje de los paneles fotovoltaicos se deben considerar los
cálculos estructurales realizados al tejado del edificio del archivo del ministerio de minas y energía,
estos cálculos se encuentran en los documentos adjuntos, la estructura seleccionada debe cumplir
mínimo con los siguientes ítems:
El contratista debe asegurarse que la estructura seleccionada cumpla con los requisitos de
carga estática en el sitio de montaje, verificando la capacidad de carga del techo.
Toda la estructura debe estar diseñada para ser instalada en ambientes exteriores, si es
metálica todos los componentes deben ser inoxidables y resistentes a la corrosión.
La estructura debe ser modular con el fin de asegurar la facilidad de almacenamiento y
transporte al lugar de su instalación, el contratista debe prever los gastos y equipos
necesarios en el proceso de transporte y almacenamiento al lugar de instalación.
El contratista debe asegurarse que la estructura instalada cumpla con los requerimientos
de distribución e inclinación de los paneles fotovoltaicos mostrados en los planos y
memorias adjuntas.
La estructura debe montarse sobre una superficie limpia, seca y sin irregularidades. Por lo
cual el contratista debe tener en cuenta los gastos y actividades necesarias para cumplir
estas condiciones en el techo de instalación.
La estructura debe cumplir con las normas colombianas que apliquen, contando con todos
los soportes y certificaciones vigentes.
Se debe consultar las normas de protección contra rayos para verificar el grado de
exposición de la estructura a este fenómeno natural, de ser necesario se deben aterrizar
todas las partes metálicas de la estructura.
La estructura debe ser instalada por personal competente y avalado por el fabricante, se
debe cumplir con la documentación y equipos de protección necesarios para salvaguardar
la integridad de los instaladores de la estructura.
La estructura seleccionada en el diseño es una estructura con tecnología Dome V, el
contratista debe suministrar una estructura que ofrezca igual o mejores características que
la estructura de diseño.
La estructura cuenta con una esfera protectora flexible de EPDM Mat V que compensa las
tolerancias y, por tanto, protege la cubierta.
La guía de montaje se conecta fácilmente insertándola en la Mat V y cuenta con un soporte
de contrapeso integrado.
La estructura ofrece una única conexión roscada.
La tecnología Dome V ofrece volúmenes y pesos reducidos para un fácil almacenamiento y
transporte.
Los mecanismos de sujeción de los módulos son tecnología MiniClamp MC/EC, con rango
de sujeción 30-50 mm y compatible con los sistemas Rock y Minirail.
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Los accesorios como tornillos, fijadores, abrazaderas, pletinas, etc deben ser fabricados en
acero inoxidable o materiales con resistividad a condiciones de intemperie.
Se debe dar una garantía mínima de 12 años en todos los componentes que conforman la
estructura de montaje para paneles fotovoltaicos.
Dentro de los documentos adjuntos se encuentran las memorias de calculo y planos de la
estructura de soporte de los paneles, los cuales deben ser una guía de instalación para el
contratista.