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Escuela Profesional de Ingeniería Mecánica Eléctrica

Diseño de una central fotovoltaica de 100kw

Estudiantes:

Docente del curso:

JULIO 2018

1. INDICE: 1. INDICE: ................................................................................................................................. 1 2. OBJETIVOS Y DESCRIPCION: ................................................................................................. 2 2.1. Alcance del proyecto .............................................................................................................. 4 2.2. Antecedentes ........................................................................................................................... 4 2.3. Definiciones y abreviaturas .................................................................................................... 6 2.4. Requisitos de diseño ............................................................................................................... 8 2.7. Análisis de soluciones .......................................................................................................... 12 - Mantenimiento del panel fotovoltaico: .................................................................................... 14 - Mantenimiento al inversor ....................................................................................................... 14 3. CALCULOS ............................................................................................................................ 15 3.1. Calculo del sistema solar fotovoltaico .................................................................................. 16 3.1.1. Características de los equipos utilizados .............................................................................. 16 3.1.2. Consideraciones .................................................................................................................... 47 3.1.3. Número máximo de módulos por ramal ............................................................................... 48 3.1.4. Número mínimo de módulos por ramal ................................................................................ 48 3.1.5. Numero de ramales en paralelo ............................................................................................ 49 3.1.6. Conexión elegida .................................................................................................................. 19 3.1.7. Orientación e inclinación ...................................................................................................... 20 3.1.8. Sombras y distancias entre paneles ...................................................................................... 20 3.1.9. Radiación en la instalación ................................................................................................... 21 3.1.10. Pérdidas, Rendimiento energético.................................................................................... 21 En resumen se consideran unas pérdidas totales en la instalación de 16,9 % con un rendimiento energético del 83,1%. ........................................................................................................... 22 3.1.11. Producción de la instalación ............................................................................................ 22 3.1.12. Calculo de los conductores y canalizaciones ................................................................... 23 Calculo sección entre paneles ............................................................................................................. 24 Calculo sección de paneles a inversor ................................................................................................ 24 Calculo sección del inversor al transformador ................................................................................. 25 Calculo sección de circuitos interiores ............................................................................................... 26 Calculo del conductor de tierra .......................................................................................................... 26 Cuarto de inversores ........................................................................................................................... 27 3.1.17. Sobrecargas soportadas .................................................................................................... 28 Cargas sobre la cubierta ..................................................................................................................... 29 Cargas del viento ................................................................................................................................. 29 4. ESTUDIOS DE SEGURIDAD Y SALUD ............................................................................. 31 4.1 Objeto del presente estudio ................................................................................................... 32 4.2 Datos relativos del proyecto ................................................................................................. 34 4.3 Centro asistencial más próximo de la instalación ................................................................. 37 4.4 Análisis de riesgos ................................................................................................................ 38 4.5 Medidas preventivas ............................................................................................................. 39

2. OBJETIVOS Y DESCRIPCION: El presente trabajo tiene por objetivo la descripción de las características técnicas y económicas del diseño de una central solar fotovoltaica, con una potencia nominal generada de 100 Kw. La finalidad de este proyecto es obtener la aprobación administrativa, así como la ejecución de la instalación. 2.1. Alcance del proyecto El alcance del presente proyecto comprende el diseño y cálculo de las instalaciones que a continuación se detallan: - Distribución y selección de los paneles solares fotovoltaicos, estructura soporte de los módulos solares, inversores. - Cálculo y selección de los conductores eléctricos, así como su disposición. - Cálculo y selección de las protecciones contra cortocircuitos, sobrecargas y contactos. - Calculo y selección del Centro de Transformación, así como sus protecciones. - Calculo y selección de la Línea de Media Tensión para la conexión a la red, así como sus protecciones. 2.2. Antecedentes 2.2.1 Actividad Campo solar fotovoltaico para generación de energía eléctrica, con la finalidad de vender la energía a la compañía suministradora para la zona a realizarse. 2.2.2 Climatología y características térmicas de la ubicación El terreno donde estará ubicado el proyecto se observa un clima con altas temperaturas en verano. Aparición de precipitaciones en época invernal, pero sin una continuación diaria. Para el correcto funcionamiento de las placas solares se observa una correcta radiación en todas las épocas del año.

2.3. Definiciones y abreviaturas 2.3.1. Definiciones - Radiación solar: energía procedente del sol en forma de ondas electromagnéticas. - Irradiancia: densidad de potencia incidente en una superficie o la energía incidente en una superficie por unidad de tiempo y unidad de superficie. Se mide en kW m2 . - Irradiación: energía incidente en una superficie a lo largo del tiempo. Se mide en kW m2 . - Instalaciones fotovoltaicas: aquellas que disponen de módulos fotovoltaicos para la conversión directa de la radiación solar en energía eléctrica sin ningún paso intermedio. - Generador fotovoltaico: asociación en paralelo de ramas fotovoltaicas. - Rama fotovoltaica: subconjunto de módulos interconectados en serie o en asociaciones serie-paralelo, con voltaje igual a la tensión nominal del generador. - Inversor: convertidor de tensión y corriente continua en tensión y corriente alterna. - Potencial nominal del generador: suma de las potencias máximas de los módulos fotovoltaicos. - Potencia nominal de la instalación fotovoltaica: suma de la potencia nominal de los inversores (la especificada por el fabricante) que intervienen en las tres fases de la instalación en condiciones nominales de funcionamiento. - Célula solar o fotovoltaica: dispositivo que transforma la radiación solar en energía eléctrica. - Módulo o panel fotovoltaico: conjunto de células solares directamente interconectadas y encapsuladas como único bloque, entre materiales que las protegen de los efectos de la intemperie. - Condiciones Estándar de Medida (CEM): condiciones de irradiancia y temperatura en la célula solar, utilizadas universalmente para caracterizar células, módulos y generadores solares y definidas de la siguiente forma:  Irradiancia solar: 1000 W m 2  Distribución espectral: AM 1,5 G  Temperatura de célula: 25 ºC - Potencia pico Wp: potencia máxima del módulo fotovoltaico en CEM. 2.3.2. Abreviaturas - REBT: Reglamento Electrotécnico de Baja Tensión - RLAT: Reglamento de Líneas de Alta Tensión - RAT: Reglamento de Alta Tensión - ITC: Instrucción Técnica complementaria - RD: Real Decreto - UNE: Una Norma Española - BT: Baja tensión

- MT: Media Tensión - IA: Interruptor automático - DIF: Interruptor diferencial - IM: Interruptor magneto térmico - IGA: Interruptor general automático - CT: Centro de Transformación - LSMT: Línea Subterránea de Media Tensión - LAMT: Línea Aérea de Media Tensión. - NTP: Norma Técnica Particular

2.4. Requisitos de diseño 2.4.1. Energía solar fotovoltaica El aprovechamiento de la Energía Solar Fotovoltaica se realiza a través de la transformación directa e inmediata de la radiación procedente del sol en energía eléctrica mediante el llamado “efecto fotovoltaico”.

Esta transformación se lleva a cabo en las denominadas “células solares” que están fabricadas con material semiconductor, en su mayoría silicio. Cuando la luz del sol incide sobre la célula, los fotones transmiten su energía los electrones del material semiconductor que saltan al exterior generándose así una corriente eléctrica capaz de circular por un circuito externo. Los módulos fotovoltaicos están formados por el conjunto de células fotovoltaicas unidas eléctricamente entre sí. La potencia máxima que puede suministrar un módulo se denomina potencia pico W .

La energía fotovoltaica se caracteriza por ser limpia, silenciosa, de larga duración, de escaso mantenimiento, de elevada fiabilidad, ecológica y no contaminante. La energía que genera el campo es corriente continua y no puede ser transferida directamente a diferentes equipos o aparatos eléctricos. Para poder hacerlo es necesario convertir esta energía a corriente alterna de la misma tensión y frecuencia de la red. Esta conversión se realiza mediante un dispositivo denominado ondulador o inversor. La instalación presenta cuatro subsistemas claramente diferenciados: 1. Generador Fotovoltaico: Es donde se produce la conversión de la energía eléctrica. El campo fotovoltaico está formado por la interconexión en serie y paralelo de una cantidad de módulos fotovoltaicos. El generador o planta fotovoltaica produce corriente continua. 2. Acondicionamiento de Potencia. Inversores: son dispositivos electrónicos, que basándose en tecnología de potencia transforman la corriente continua procedente de los módulos fotovoltaicos en corriente alterna, de la misma tensión y frecuencia que los aparatos a alimentar. 3. Protecciones: Esta parte representa y constituye una configuración de elementos que actúan como forma de conexión entre la instalación fotovoltaica y los equipos eléctricos en condiciones adecuadas de seguridad. Para esto se requieren unas protecciones necesarias de acuerdo con lo estipulado en el Real Decreto 1663/2000 artículo 11 sobre instalaciones fotovoltaicas con conexión a red. 4. Vertido de la potencia generada a la red. Transformador: Maquina eléctrica que permite aumentar el voltaje del circuito eléctrico de corriente alterna para pasar de BT a MT y así poder verter la energía a la red de MT, manteniendo la frecuencia constante.

2.7. Análisis de soluciones 2.7.1 Paneles solares La instalación solar fotovoltaica presenta una potencia nominal de 100 kW, con lo que habrá de decidirse por una buena elección del tipo de panel a instalar. Según el material que los componen existen tres tipos de módulos solares: - Silicio Puro mono cristalino: Basados en secciones de una barra de silicio perfectamente cristalizado en una sola pieza. Se alcanzan rendimientos del 16%. Es el panel más caro.

- Silicio puro poli cristalino: Los paneles poli cristalinos se basan en secciones de una barra de silicio que se ha estructurado desordenadamente en forma de pequeños cristales. Son visualmente muy reconocibles por presentar su superficie un aspecto granulado. Se obtiene con ellos un rendimiento inferior que con los Mono cristalinos con un 14% siendo su precio también más bajo.

- Silicio amorfo (TFS): Basados también en el silicio, pero a diferencia de los dos anteriores, este material no sigue aquí estructura cristalina alguna. Paneles de este tipo son habitualmente empleados para pequeños dispositivos electrónicos y en pequeños paneles portátiles. Su rendimiento máximo alcanzado es del 8%.

2.7.2 Estructura

El diseño y la construcción de la estructura y el sistema de fijación de módulos, permitirá las necesarias dilataciones térmicas, sin transmitir cargas que puedan afectar a la integridad de los módulos, siguiendo las indicaciones del fabricante. Los puntos de sujeción para el módulo fotovoltaico serán suficientes en número, teniendo en cuenta el área de apoyo y posición relativa, de forma que no se produzcan flexiones en los módulos superiores a las permitidas por el fabricante y los métodos homologados para el modelo de módulo. En función del tipo de estructura que soportaran los módulos nos encontraremos con diferentes soluciones. a) Estructura de captación solar fija: Es la más fácil y sencilla de instalar i también la más económica. Pero el inconveniente que se encuentra es que este sistema no puede aprovechar toda la radiación solar posible al quedar fijada su orientación e inclinación. Esto hace que se saque provecho del sol un número limitado de horas

sin olvidar que la máxima producción se produce cuando los rayos solares inciden perpendicularmente sobre la superficie de captación. Nos encontramos con dos tipos de estructuras fijas: ·

Estructura fija anclada: Es el sistema más utilizado, esta estructura va anclada directamente en la cubierta con determinados sistemas de fijación.

·

Estructura fija lastrada: Este sistema se utiliza en cubiertas donde no está permitida su perforación, utilizando así unos contrapesos de hormigón.

b) Estructura de captación solar móvil: Estos sistemas consisten en soportes que son movidos mediante motores y controlados mediante sistemas electrónicos con la capacidad de soportar un número de módulos para captar la máxima energía por unidad de superficie. Con este sistema lo que se consigue es localizar la posición del sol de forma automática y orientar los módulos de forma que el sol incida perpendicularmente consiguiendo el máximo rendimiento de captación. El inconveniente de este tipo de seguidores es su elevado coste económico y de instalación, pero su ventaja es un mayor aprovechamiento de la energía solar con una mejora de la producción y de la venta a la red. Nos encontramos con dos tipos de estructuras móviles: ·

Sistema con seguimiento 1 eje: Estos soportes realizan un cierto seguimiento solar. La rotación del soporte se hace por medio de un solo eje, ya sea horizontal, vertical u oblicuo. Este tipo de seguimiento es los más sencillos y más económicos que el sistema de 2 ejes, resultando sin embargo incompleto ya que sólo podrá seguir o la inclinación o el azimut del Sol, pero no ambas a la vez.

·

Sistema con seguimiento 2 ejes: Con este sistema ya es posible realizar un seguimiento total del sol en altitud y en azimut y siempre se conseguirá que la radiación solar incida perpendicularmente obteniéndose la mayor captación posible. Existen dos sistemas básicos de regulación del seguimiento del sol por dos ejes: -

-

Sistemas mecánicos: El seguimiento se realiza por medio de un motor y de un sistema de engranajes. Dado que la inclinación del Sol varia a lo largo del año es necesario realizar ajustes periódicos, para adaptar el movimiento del soporte Mediante dispositivos de ajuste automático: El ajuste se realiza por medio de sensores que detectan cuando la radiación no incide perpendicular al panel corrigiéndose la posición por medio de motores.

2.7.3 Inversor Su función principal es convertir la corriente continua procedente de los paneles fotovoltaicos en corriente alterna. Las instalaciones fotovoltaicas tienen un elevado coste y no pueden permitirse fallos e imprudencias en la explotación de éstas instalaciones, por este motivo los inversores deben tener un alto rendimiento y fiabilidad. El rendimiento de los inversores oscila entre el 90% y el 97%, dicho rendimiento depende de la variación de la potencia de la instalación, por lo que se intentará que el inversor trabaje con potencias cercanas o iguales a la nominal, puesto que, si la potencia de entrada al inversor procedente de los paneles fotovoltaicos varía, el rendimiento disminuye.

Para evitar que el rendimiento disminuya con la variación de la potencia de entrada procedente de los paneles solares, los inversores deben estar equipados con dispositivos electrónicos que permitan realizar un seguimiento del punto de máxima potencia de los paneles, permitiendo obtener la máxima eficiencia posible del generador fotovoltaico en cualquier circunstancia de funcionamiento. Uno de los parámetros importantes que definen un inversor es el rango de tensiones al cual puede funcionar con mayor rendimiento. Esto es importante, ya que la tensión que suministran los paneles del generador fotovoltaico para entregar la máxima potencia no siempre es la misma, sino varía con la temperatura y si esta tensión aumenta o disminuye con forme disminuye o aumenta la temperatura podemos llegar a tener tensiones a la entrada del inversor superiores o inferiores a la tensión normal de funcionamiento del inversor. En cuanto a la fiabilidad que debe aportar, un inversor debe estar equipado con protecciones que aseguren tanto el buen funcionamiento de la instalación como la seguridad de la misma La conversión de corriente continua en alterna podrá realizarse de diversas formas, pero la mejor manera dependerá de la semejanza que tenga la onda de salida a la onda senoidal: -Inversores de onda cuadrada: la mayoría de los inversores funcionan haciendo pasar la corriente continua a través de un transformador, primero en una dirección y luego en otra. El dispositivo de conmutación que cambia la dirección de la corriente debe actuar con rapidez. A medida que la corriente pasa a través de la cara primaria del transformador, la polaridad cambia 100 veces cada segundo. Como consecuencia, la corriente que sale del secundario del transformador va alternándose, en una frecuencia de 50 ciclos completos por segundo. La dirección del flujo de corriente a través de la cara primaria del transformador se cambia muy bruscamente, de manera que la forma de onda del secundario es "cuadrada", representada en la figura mediante color morado. Los inversores de onda cuadrada son más baratos, pero normalmente son también los menos eficientes. Producen demasiados armónicos que generan interferencias (ruidos). Inversores de onda senoidal modificada: son más sofisticados y caros, y utilizan técnicas de modulación de ancho de impulso (PWM). El ancho de la onda es modificado para acercarla lo más posible a una onda senoidal. La salida no es todavía una auténtica onda senoidal, pero está bastante próxima gracias también a la tecnología DSP (Procesador de señal digital). El contenido de armónicos es menor que en la onda cuadrada. En el gráfico se representa en color azul. Son los que mejor relación calidad/precio ofrecen. Inversores de onda senoidal: con una electrónica más elaborada se puede conseguir una onda senoidal pura. Hasta hace poco tiempo estos inversores eran grandes y caros, además de ser poco eficientes (a veces sólo un 40% de eficiencia). Últimamente se han desarrollado nuevos inversores senoidales con una eficiencia del 90% o más, dependiendo de la potencia. La incorporación de microprocesadores de última generación permite aumentar las prestaciones de los inversores con servicios de valor añadido como telecontrol, contaje de energía consumida, ... Sin embargo, su coste es mucho más elevado que el de los inversores menos sofisticados.

2.7.4 Protecciones Además de las protecciones integradas en el inversor, es necesario equipar la instalación con protecciones adicionales que protejan tanto la seguridad de la instalación y equipos como la seguridad de las personas responsables de su funcionamiento y mantenimiento. La implantación de protecciones deberemos llevarla a cabo atendiendo a la reglamentación vigente para éste tipo de instalaciones, artículo 11 del Real Decreto 1663/2000 y al Reglamento Electrotécnico de Baja tensión: Al tener tanta potencia continua como potencia alterna, además de equipar la instalación con las protecciones anteriores, serán necesarios dos grupos diferenciados de protecciones para cada caso que se definirán en el anexo de cálculos del proyecto: a) Protecciones de continua: Este tipo de aparamenta se instalará en la fase de potencia continua de la instalación fotovoltaica, es decir, desde los paneles solares hasta la entrada del inversor. b)

Protecciones de alterna: Estas protecciones se instalarán en la parte de la instalación donde existe potencia alterna, es decir, desde la salida del inversor hasta el punto de conexión de la red de suministro.

2.7.5. Sobrecargas soportadas Tal y como describe el Pliego de condiciones Técnicas del IDAE, la estructura soporte de los módulos solares deberá resistir sobrecargas del viento y nieve, de acuerdo con lo indicado en la normativa básica de la edificación NBE-AE-88. Para este caso, no se considerarán sobrecargas por nieve puesto que en esta zona de la provincia de Tarragona no existe apenas riesgo de producirse nevadas durante el invierno y si ocurren, son de baja intensidad no ocasionando posibles sobrecargas a las estructuras. Por otro lado, se tendrá en cuenta la sobrecarga producida por el viento en dicha zona, la estructura será dimensionada para soportar vientos de unos 140 km/h como máximo. Éste cálculo se realizará partiendo de la norma MV-103 para soportar cargas extremas debidas a factores climatológicos adversos como es el viento.

Esquema de fuerzas sobre estructura

En su camino, el viento encontrará una superficie obstáculo de altura definida por las dimensiones de los paneles solares y la inclinación a la que se encuentran. Cuanta mayor sea la inclinación de los paneles solares, mayor será la superficie obstáculo para el viento y por tanto, mayor será la carga que ejerza el viento sobre la estructura, por éste motivo, al tener dos posibles posiciones de los paneles, se dimensionará la estructura poniendo la parte más larga del panel sobre la superficie de la cubierta y con una inclinación de 35º.

2.7.6. Estudio energético y de rendimiento El diseño de la instalación de la central fotovoltaica comienza con el análisis de la situación del emplazamiento, teniendo en cuenta la latitud, longitud, altitud i orientación del edificio. Para definir en qué posición se orientarán los módulos se analiza la forma de la cubierta teniendo en cuenta su orientación respecto al Sur, y se estudia cual es el ángulo óptimo de captación de los módulos, se deben tener en cuenta diferentes factores como son la producción pero también las posibilidades en cubierta, seguridad, costes, viabilidad, potencia, se debe buscar la mejor relación de todos estos factores y se debe analizan los posibles obstáculos existentes en la cubierta ya que pueden afectar con sombras al campo fotovoltaico y perjudicar directamente sobre la producción. Con esta información ya se realiza una configuración y la distribución preliminar de la planta sobre la cubierta, calculando el número de módulos que se pueden colocar y la potencia pico de la instalación. 2.7.7. Radiación. Inclinación y orientación de los módulos. La latitud, la longitud y la altitud son parámetros clave para determinar la radiación disponible en el lugar donde se construirá la planta. Los datos de radiación deben ser extraídos de la base de datos de PVGIS (Photovoltaic Geographical Information system) de la Comisión Europea totalmente actualizadas con un ángulo de desviación de 35º Este de azimut, aprovechando la orientación SUR de la cubierta. 2.7.8 Estudio de obstáculos y sombras en el campo fotovoltaico Una vez definida la orientación y la inclinación de los módulos que forman parte del generador fotovoltaico se debe analizar la presencia de obstáculos que puedan afectar a la planta con la proyección de sombras sobre el generador fotovoltaico. Se debe evitar siempre el sombreado de los módulos, ya sea por sombras temporales o permanentes, puesto que estas causan la reducción del rendimiento de la instalación. Es importante evitar sombras en las horas de máxima radiación (aproximadamente entre las 10:00h y las 15:00h, hora solar). La distancia de sombreado se calculará para el día de menor elevación del sol, es decir, para en el solsticio de invierno (21 de diciembre). Así pues, los sombreados de las células tendrán efectos directos sobre el rendimiento total de la planta.

Tipos de sombreado: - Sombreado temporal: se produce por la nieve, hojas caídas, deposiciones de pájaros y de otros factores que pueden causar suciedad. Este sombreado se puede evitar fácilmente con una inclinación adecuada de los módulos y un mantenimiento preventivo. - Sombreado permanente: sombras provocadas por los componentes del mismo edificio dónde se instala la planta fotovoltaica o por el entorno. Este sombreado debe evitarse siempre.

2.7.9 Mantenimiento de la instalación Como se indica en el Pliego de Condiciones Técnicas, deberá realizarse un plan de mantenimiento adecuado en la instalación solar fotovoltaica para asegurar el correcto funcionamiento y óptima explotación de la instalación, además de estos objetivos, con dicho plan de mantenimiento conseguiremos aumentar la eficiencia y la duración de la instalación. Dentro del plan se deberán realizar dos tipos de mantenimiento: - Mantenimiento preventivo: este tipo de mantenimiento consiste en inspeccionar visualmente la instalación solar y verificar que los distintos equipos como inversores y paneles solares y dispositivos como protecciones de la instalación funcionan correctamente. Según el Pliego de Condiciones Técnicas del IDAE, si la instalación es de potencia inferior a 5kWp, debe realizarse una visita al año como mínimo, mientras que si la instalación fotovoltaica es de potencia superior, deberá realizarse una visita cada seis meses a la instalación, en la cual deberán comprobarse las protecciones eléctricas, el estado de los módulos solares así como sus conexiones, el estado del inversor, protecciones y estado de los aislamientos de los conductores. - Mantenimiento correctivo: en este plan de mantenimiento entran todas las operaciones de sustitución necesarias para asegurar que el sistema funciona correctamente durante su vida útil. Ambos tipos de mantenimiento deberá realizarse por personal cualificado para este tipo de instalaciones fotovoltaicas y todas las operaciones llevadas a cabo deberán ser registradas en un informe técnico.

2.7.10 Mantenimiento instalación fotovoltaica - Mantenimiento del panel fotovoltaico: El mantenimiento básico del panel solar fotovoltaico comprende las acciones siguientes: - Limpiar sistemáticamente la cubierta frontal de vidrio del panel solar fotovoltaico (se recomienda que el tiempo entre una limpieza y otra se realice teniendo en cuenta el nivel de suciedad ambiental. se aconseja cada dos meses). - Verificar que no haya terminales flojos ni rotos, que las conexiones estén bien apretadas y que los conductores se hallen en buenas condiciones.

- Pode sistemáticamente los árboles que puedan provocar sombra en el panel solar fotovoltaico. No poner objetos cercanos que puedan dar sombra, como los tanques de agua y las antenas. En el caso de los árboles se debe prever su poda cuando sea necesario - Mantenimiento al inversor - Verificar que el área de ubicación del inversor se mantenga limpia, seca y bien ventilada. - Verificar que el inversor esté protegido de los rayos solares. - Comprobar que el inversor funciona adecuadamente y que no se producen ruidos extraños dentro de él. En caso de que la operación sea defectuosa o no funcione, contactar al personal especializado.

2.7 11 Pérdidas y rendimiento energético El rendimiento energético de la instalación o “performance ratio”, se define como el porcentaje de distorsión de energía anual producida entre el diseño técnico de la instalación y la producción real en condiciones reales de trabajo. Los principales motivos que pueden afectar al rendimiento de la instalación son:

Dispersión de parámetros entre módulos La potencia de todos los módulos fotovoltaicos no es exactamente idéntica, y aunque dos módulos tengan la misma potencia, puede ser que sus tensiones e intensidades sean diferentes. Esto trae consigo que al ponerlos en serie se produzca una pérdida de potencia si se utiliza dentro de la misma serie paneles con distintas características eléctricas. Para minimizar este efecto, los módulos están clasificados en intensidad, (lo que se indica en un adhesivo con una letra que se coloca en el marco del panel), de manera que se pueda, en la instalación, escoger los paneles adecuados para armar las distintas series. Como los módulos garantizan una potencia real en un rango igual a ±3% de la nominal, las posibles pérdidas por dispersión de potencia podemos estimarlas en un 1%. Efecto de la temperatura Por cada grado que aumenta sobre las células del panel fotovoltaico, este presenta unas pérdidas de potencia, que serán del orden del 6,4%. Pérdidas por suciedad sobre los módulos Con un mantenimiento adecuado de la instalación, las pérdidas por suciedad en los módulos no tienen por qué superar el 1%, salvo condiciones extremas que serán consideradas en cada caso. Pérdidas por inclinación, azimut y sombras En base a los estudios de la instalación, se ha de procurar conseguir que estas pérdidas sean 0%.

Pérdidas debidas al nivel de irradiancia En los días no soleados, se producirán perdidas ya que el modulo no trabajara en su máxima plenitud. Estas pérdidas se consideran del 3,5%

Pérdidas por degradación fotónica Estas pérdidas se deben a un proceso natural de degradación de todas las células de silicio cristalino y se produce al exponer al sol por primera vez al panel fotovoltaico, y es aproximadamente igual al 1%.

Rendimiento del inversor Es evidente que un inversor tiene siempre unas pérdidas en su funcionamiento, que podemos dividir en dos grupos: 1. Pérdidas de autoconsumo (independientes de la potencia de operación), pérdidas en el

transformador de salida, dispositivos de control, regulación, medidores e indicadores, y en los dispositivos de seguridad, dichas pérdidas, al estar conectados los inversores a la corriente de servicio serán nulas. 2. Pérdidas linealmente dependientes de la potencia de operación (diodos, dispositivos de conmutación, etc.), se considerarán un 4% Pérdidas de cableado Son las pérdidas debidas a las caídas de tensión y calentamiento de los conductores. En este aspecto tampoco se tendrán perdidas ya que el cableado de la instalación se ha dimensionado para que haya 0% de pérdidas.

3. CALCULOS 3.1. Calculo del sistema solar fotovoltaico 3.1.1. Características de los equipos utilizados Para una central de característica de 100 Kw

Los paneles solares a utilizar serán, de las siguientes características: BRISBAN BS-185S Si-Mono cristalino CARACTERÍSTICAS ELECTRICAS Potencia Pico [W] Tolerancia Potencia [%] Voltaje a circuito abierto [V] Corriente a cortocircuito [A] Voltaje a potencia máxima [V] Corriente a potencia máxima [A] CÉLULAS Tipos de células Número de células CARACTERÍSTICAS FÍSICAS Longitud [mm] Anchura [mm] Espesor [mm] Peso [Kg]

185 3 44,88 5,48 36,45 5,08 Silicio monocristalino 72 serie 1580 808 35 17

Tabla 1: Características del módulo solar fotovoltaico

Los inversores a instalar serán de las siguientes características: Green Power PV-10 Trifásico Entrada DC Rango de tensiones MPPT [V] Máxima tensión [V] Máxima corriente [A] Máxima pot. Fv recomend. [kWp] Salida AC Tensión [V] Potencia nominal [kW] Intensidad máxima [A] CARACTERÍSTICAS FÍSICAS Anchura [mm] Profundidad [mm] Altura [mm] Peso [kg]

425-800 900 25 12 3x400 10 17,5 550 250 650 80

Tabla 2: Características del inversor trifásico

3.1.2. Consideraciones Para determinar el rango de tensiones admisible a la entrada de los inversores, se deben asociar en serie un número de módulos por ramal de forma que la tensión mínima y máxima del punto de máxima potencia del ramal esté, en todo momento, dentro del rango de tensiones de entrada al inversor. También hay que tener en cuenta la tensión de desconexión del inversor y la estabilidad de la tensión a la salida del inversor.

Figura 1: Curva característica de un campo generador fotovoltaico según temperatura y zona de trabajo del inversor

El valor máximo de la tensión de entrada al inversor corresponde a la tensión de circuito abierto del generador fotovoltaico cuando la temperatura del módulo es mínima.

Figura 2: Variación de las magnitudes eléctricas con la temperatura para módulos de silicio monocristalino

La temperatura del módulo mínima corresponde con una temperatura ambiente mínima, que suele corresponder a invierno y que para climas como el de España se puede 2

considerar de -5 º C y para una irradiación mínima que se considera 100 W/m . 2

Que para Ta = -5º C e I = 100 W/m , le corresponde una temperatura del módulo de Tp = -1,5º C aproximadamente.

3.1.3. Número máximo de módulos por ramal De esta forma el número máximo de módulos por ramal conectados en serie se determina como el cociente entre la tensión máxima de entrada del inversor y la tensión a circuito abierto del módulo a su temperatura mínima, que en España se puede considerar de -1,5º C, de acuerdo a lo indicado anteriormente:

N màx 

Vmàx(inv) 900   16 módulos Vca (1,5ºC ) 55,48

Donde: Nmàx : Número máximo de módulos por ramal conectados en serie Vmàx (inv ) : Tensión máxima de entrada en el inversor, [V] Vca (1,5ºC ) : Tensión a circuito abierto del módulo, [V]

La tensión a circuito abierto a -1,5ºC, se calcula con la siguiente fórmula: Vca (1,5ºC )  VCA  (26,5·V )  44,88  (26,5·(0,4))  55,48V

Donde: VCA : Tensión a circuito abierto del módulo, [V] V : Variación de la tensión respecto la temperatura, [% / ºC]

3.1.4. Número mínimo de módulos por ramal El número mínimo de módulos por ramal viene limitado por la tensión mínima de entrada al inversor. El valor mínimo de la tensión de entrada al inversor debe ser menor o igual que la tensión de máxima potencia mínima del generador fotovoltaico que corresponde cuando la temperatura del módulo es máxima. La temperatura del módulo en estas condiciones es de aproximadamente 70º C.

Cuando la tensión en el punto de máxima potencia del generador está por debajo de la tensión de entrada mínima del inversor en la que éste actúa como seguidor del punto de máxima potencia “Vpmp (inv ) ”el inversor no será capaz de seguir el punto de máxima potencia del generador fotovoltaico o incluso, en el peor de los casos, que se apague. Por ello se debe dimensionar, de manera que el número mínimo de módulos conectados en serie en un ramal se obtenga como el cociente de la tensión mínima de entrada del inversor en PMP y de la tensión mínima del módulo en el punto de máxima potencia 2

para 1000 W/m , en España, para una temperatura del módulo del orden de 70º C. Para los módulos monocristalinos comerciales se puede considerar que la tensión del punto de máxima potencia a esta temperatura es de un 16% menor que la del módulo en condiciones STC. N min 

V pmp (inv ) 425   14 módulos V pmp (70ºC ) 30,618

V pmp (70ºC )  (1  0,16) V pmp  0,84  36,45  30,618V

Donde: Nmin : Número mínimo de módulos por ramal conectados en serie Vpmp (inv ) : Tensión en PMP inversor, [V] Vpmp : Tensión en PMP en condiciones STC, [V] Vpmp (70ºC ) : Tensión en PMP en condiciones 70ºC, [V]

3.1.5. Numero de ramales en paralelo El número de ramales en paralelo se determina como el cociente entre la potencia pico del generador fotovoltaico (Ppmp, fv) y la potencia pico de un ramal (Ppmp, ramal):

nramales 

185·56 Ppmp ( fv )   4 ramas Ppmp ( ramal ) 185·14

Donde: Ppmp (ramal ) : Potencia pico de un ramal, [Wp] Ppmp ( fv ) : Potencia pico del generador fotovoltaico, [Wp]

nramales : Numero de ramales en paralelo Este número de ramales en paralelo, además tiene que cumplir, que la corriente de cortocircuito máxima de cada ramal por el número de ramales en paralelo sea menor que la corriente máxima admisible de entrada al inversor. Matemáticamente se determina mediante la expresión:

N ramales .I CC ,RAMAL

 I MAX ,INV  4  5,48 A  25 A

Donde:

Nramales : Numero de ramales en paralelo ICC ,RAMAL : Corriente de cortocircuito máxima de cada ramal, [A] IMAX ,INV : Corriente máxima admisible de entrada al inversor, [A]

3.1.6. Conexión elegida Se ha escogido la conexión de 14 módulos en serie por ramal y de 4 ramales en paralelo. Por lo tanto el número total de módulos fotovoltaicos que instalaremos en la cubierta de la instalación será de 56 módulos de 185w por cada inversor trifásico. Potencia de entrada en inversor = 56 módulos x 185wp = 10.360 wp Como tenemos que lograr 100kw en la instalación, nos harán falta 10 inversores trifásicos con potencia 10kw de salida. Potencia pico de la central = 10.360 wp x 10 inversores = 103.600 Wp

3.1.7. Orientación e inclinación Al no utilizar ningún tipo de seguimiento solar, los paneles se montaran fijos con una orientación Sur, y la inclinación de los paneles solares será de 35º, que es la inclinación óptima para la latitud y longitud en la que se encuentra esta instalación.

3.1.8. Sombras y distancias entre paneles La fórmula del cálculo de la distancia entre paneles solares para que estos no se hagan sombra está diseñada para el día 21 de diciembre, es durante el solsticio de invierno y será el día más desfavorable en lo que a altura solar se refiere,.

Figura 3: Distancia mínima entre paneles para evitar los sombreados

h D B.cos S tg (67  lat )

Donde: D : Distancia mínima entre paneles, [m] S : Inclinación del panel, 35º B : Longitud del panel, 0,808 m lat : Latitud del lugar, 41,19

Sustituyendo valores: D

0,808x sin(35)

 0,808.cos(35)  1,68m

tg (67  41,19)

3.1.9. Radiación en la instalación Los datos de radiación extraídos de la base de datos de PVGIS (Photovoltaic Geographical Information system).

Tabla 3: Valores de radiación en Valls (Tarragona), para radiación sobre plano receptor

3.1.10. Pérdidas, Rendimiento energético El rendimiento energético de la instalación o “performance ratio”, se define como el porcentaje de distorsión de energía anual producida entre el diseño técnico de la instalación y la producción real en condiciones reales de trabajo. Los principales motivos que pueden afectar al rendimiento de la instalación se consideraran los siguientes:

-Dispersión de parámetros entre módulos: 1% -Efecto de la temperatura: 6,4% -Pérdidas por suciedad sobre los módulos 1% -Pérdidas por inclinación, azimut y sombras: 0% -Pérdidas debidas al nivel de irradiancia: 3,5 % -Pérdidas por degradación fotónica: 1% - Rendimiento del inversor: 4% -Pérdidas de cableado: 0%

En resumen se consideran unas pérdidas totales en la instalación de 16,9 % con un rendimiento energético del 83,1%. 3.1.11. Producción de la instalación 3.1.11.1. Producción teórica (Pt) Para el cálculo de la producción de la instalación, se tendrán en cuenta las h.s.p. (horas solar pico), que es una unidad que mide la irradiación solar y se define como el tiempo en horas de una hipotética irradiación solar constante de 1000 W/m2. Estas horas solar pico equivalen a 1 kWh/m2. Al tener los valores de la tabla 3 de “Globinc” (Irradiación incidente en el panel solar) en Kwh/m2, se podrá saber la producción de energía que se obtendrá de la instalación. Entonces se multiplicaran las h.s.p. (horas solares pico) totales del año por el total de watios picos instalados en módulos solares: Et  Ppico  h.s. p.  103,6 1798,2 = 186293,52 kWh/año

Donde: Et : Producción anual teorica de la instalación, [kWh/año] Ppico : Potencia pico de la instalación, [kWp] h.s. p. : Horas solares pico, [kWh/m2]

3.1.11.2. Producción real (Pr) Considerando las pérdidas descritas en el apartado anterior 3.1.10, obtenemos finalmente la estimación real de energía. Er  Ppico  h.s. p.  perdidas  103,6 1798,2  0,831 = 154809,91 kWh/año

Donde: Er: Producción anual teórica de la instalación, [kWh/año] Ppico: Potencia pico de la instalación, [kWp] h.s. p.: Horas solares pico, [kWh/m2]

3.1.11.3. Tabla y grafico resumen A continuación se describirá, los datos de irradiación sobre el plano de la instalación, y las producciones mensuales y anuales de la instalación. Glob inc

PR

[kwh/m2] Enero

Pt

Pr

[kwh]

[kwh]

96

83,1

9945,6

8264,7936

Febrero

132,7

83,1

13747,72

11424,3553

Marzo

171,1

83,1

17725,96

14730,2728

Abril

172,5

83,1

17871

14850,801

Mayo

182,1

83,1

18865,56

15677,2804

Junio

189,4

83,1

19621,84

16305,749

Julio

200,7

83,1

20792,52

17278,5841

Agosto

184,8

83,1

19145,28

15909,7277

Septiembre

164,8

83,1

17073,28

14187,8957

Octubre

130,1

83,1

13478,36

11200,5172

Noviembre

94,2

83,1

9759,12

8109,82872

Diciembre

79,6

83,1

8246,56

6852,89136

Total año

1798,2

83,1

186293,52

154809,915

Tabla 4: Datos de irradiación sobre plano de la instalación y producción real y teórica

3.1.12. Calculo de los conductores y canalizaciones 3.1.12.1. Cálculo de cables y canalizaciones de la parte DC de la instalación En este apartado se describirán los cálculos de sección para la parte de corriente Continua (D.C), es decir, la parte de la instalación que engloba desde el campo generador fotovoltaico hasta la entrada del inversor. Los paneles se conectaran formando 14 módulos en serie por ramal y de 4 ramales en paralelo, para cada inversor de 10 kw. Según el pliego de condiciones técnicas del I.D.A.E., la máxima caída de tensión permitida en la parte de D.C. será de 1,5 %, pero se calculara para que no haya caída de tensión permitida, ya que interesa minimizar las pérdidas para sacar la máxima producción posible. Esto conlleva a un aumento de sección pero a la larga la se amortiza ya que se obtiene una mayor producción. En todas las secciones que se han calculado a continuación, se escogerá la sección inmediata mente superior según R.E.B.T., ITC-14.

Calculo sección entre paneles Para el cálculo de la sección de cableado que tendremos en cada ramal formado por 14 módulos en serie se utilizara la siguiente ecuación: S

2  L  I cc C  V

Donde: S : Sección calculada del conductor, [mm2] Icc : Intensidad de cortocircuito que circula por un ramal, [A] L : Longitud del cable, [m] C : Conductividad del cobre a 70ºC, 48 [m/Ω·mm2] V : Caída de tensión máxima permitida, [V] I max ,adm : Intensidad máxima admisible por el conductor, [A] S Adop : Sección adoptada del conductor, [mm2]

Tramo 14 modulos en serie

L

Icc

V

[m]

[A]

[V]

22,12

5,48

0

C

S

[m/Ω·mm ] [mm ] 2

48

2

5,05

S Adop 2

I max ,adm

[mm ]

[A]

6

70

Tipo cable ZZ-F (AS) 1,8 kV DC, Cu

Calculo sección de paneles a inversor Para el cálculo de la sección del cableado de paneles a inversor se utilizara la ecuación: S

2  L  N  I cc C  V

Donde: S : Sección del conductor, [mm2] Icc : Intensidad de cortocircuito que circula por un ramal, [A] L : Longitud del cable, [m] C : Conductividad del cobre a 70ºC, 48 [m/Ω·mm2] V : Caída de tensión máxima permitida, [V] N : Numero de ramales en paralelo I max ,adm : Intensidad máxima admisible por el conductor, [A] S Adop : Sección adoptada del conductor, [mm2] Tramo

V

I max ,adm

C

S

S Adop

[m/Ω·mm2]

[mm2]

[mm2]

4

48

21,006

25

140

0

4

48

32,88

35

174

5,48

0

4

48

13,7

16

107

15

5,48

0

4

48

13,7

16

107

Grupo 5 Inversor

36

5,48

0

4

48

32,88

35

174

Grupo 6 Inversor

19

5,48

0

4

48

17,35

25

140

Grupo 7 Inversor

31,6

5,48

0

4

48

28,86

35

174

Grupo 8Inversor

10,5

5,48

0

4

48

9,59

10

80

Grupo 9 Inversor

10,5

5,48

0

4

48

9,59

10

80

Grupo 10 -Inversor

31,6

5,48

0

4

48

28,86

35

174

L

Icc

[m]

[A]

Grupo 1 Inversor

23

5,48

0

Grupo 2 Inversor

36

5,48

Grupo 3 Inversor

15

Grupo 4 Inversor

N

[V]

[A]

3.1.12.2. Cálculo cables y canalizaciones de la parte AC de la instalación En este apartado se describirán los cálculos de sección para la parte de corriente Alterna (A.C), es decir, la parte de la instalación que engloba aguas abajo desde la salida del inversor. Calculo sección del inversor al transformador Para el cálculo de la sección del cableado del inversor al transformador se utilizara la siguiente ecuación:

S

c    P  L VIII .V

Donde: S : Sección del conductor, [mm2] c : Incremento de la resistencia en alterna, (1+ YS + YP)  1.02  : Resistividad del conductor a la temperatura de servicio,

  20  1    (  20) [Ω.mm2/m]  : Temperatura de servicio para el conductor al aire, 40 [ºC-1]  : Temperatura de servicio para el conductor enterrado, 25 [ºC-1]  20: Resistividad (aluminio a 20ºC; 0,029), (cobre a 20ºC; 0,018), [Ω mm2/m] : Coeficiente de variación de resistencia especifica por temperatura del conductor de (aluminio; 0,00403), (cobre; 0,00392), [ºC-1] L : Longitud de la línea, [m] VIII : Caída de tensión máxima admisible en voltios en líneas trifásicas, [V] V : Tensión nominal de la línea, [V] P : Potencia a la salida del inversor, [W]

Calculo sección de circuitos interiores En el interior de los dos cuartos de inversores, habrá un Cuadro General de Mando y protección que albergara los circuitos de iluminación y tomas de corriente, cuya sección se calculara mediante la siguiente expresión: S

2  c    P  L VI V

Donde: S : Sección del conductor, [mm2] c : Incremento de la resistencia en alterna, (1+ YS + YP)  1.02  : Resistividad del conductor a la temperatura de servicio,

  20  1    (  20) [Ω.mm2/m]  : Temperatura de servicio para el conductor al aire, 40 [ºC-1]  20: Resistividad de (cobre a 20ºC; 0,018), [Ω mm2/m] : Coeficiente de variación de resistencia especifica por temperatura del conductor de (cobre; 0,00392), [ºC-1] L : Longitud de la línea, [m] VI : Caída de tensión máxima admisible en voltios en líneas monofásicas, [V] V : Tensión nominal de la línea, [V] P : Potencia del circuito, [W] Tramo

EmbarradoC.G.M.P. (D.I.) C1Iluminación C2- Tomas corriente

VI



c

I max ,adm

S

S Adop

[mm2]

[mm2]

1,02

0,37

6

27

0,0194

1,02

0,048

1,5

11,5

0,0194

1,02

0,25

2,5

16

P

V

[m]

[W]

[V]

[V]

4

540

230

0

0,0194

7

40

230

0

3

500

230

0

L

[Ω·mm2

/m]

[A]

Calculo del conductor de tierra Según la NTP-FVMT de Fecsa Endesa, la puesta a tierra de la instalación fotovoltaica será independiente de la del neutro de la red de la compañía. Como en el edificio ya hay una instalación de conexión a tierra presente, el cableado de tierra que unirá las partes metálicas de las estructuras de los paneles, inversor, será de

cobre aislado PVC de 16mm2 de sección, y este derivara a la línea principal de tierra del edificio 3.1.16. Calculo de las protecciones 3.1.16.1 Protecciones en corriente continua Instalación fotovoltaica Cortocircuito: El cortocircuito es un punto de trabajo no peligroso para el generador fotovoltaico, ya que la corriente está limitada a un valor cercano a la máxima de operación normal del mismo. Como medio de protección se incluyen fusibles tipo gG normalizados de 10 A con un poder de corte de 20kA. Se instalaran en cada polo, y actúaran también como protección contra sobrecargas. Sobrecargas: Aunque el inversor obliga a trabajar al generador fotovoltaico fuera de su punto de máxima potencia cuando la potencia de entrada es excesiva, el fusible introducido en el sistema en cada polo sirve de protección contra sobrecargas y adicionalmente, facilita las tareas de mantenimiento. Para que se cumpla esta función, se debe cumplir la siguiente condición, general para cualquier dispositivo: IB  IN  IZ I diseño de la línea < I asignada dispositivo de protección < I admisible de la línea 5,48 A < 10A < 70A Además para fusibles gG normalizados, debe cumplirse que: 1,6× I asignada dispositivo de protección < 1,45× I admisible de la línea 16A < 101,5 A Estos fusibles irán colocados en una caja portafusibles seccionables. 3.1.16.2. Protecciones en la corriente Cuarto de inversores -A la salida de cada inversor irán, un interruptor magneto térmico Pmax  I n  Vnom  3  cos

5000w 400v  3  0,8

 9,02 A  IN= 16A

3.1.17. Sobrecargas soportadas La sobrecarga que tendrán que aguantar las coreas de la nave corresponde al peso de los módulos con las estructuras y del viento incidente sobre ellos, se calculara a continuación: Cargas sobre la cubierta Las principales cargas que tendrá que soportar la cubierta serán: Modulo fotovoltaico: 17 kg Soporte metálico módulos: 10,2 kg Como en una fila hay 14 módulos, se multiplicara el peso de cada módulo con su estructura por el número de módulos totales de la fila. Peso total de la fila= 14. (17+10,2)= 380,8 kg Ahora se calculara la superficie que ocupa una fila de módulos: Largo de la fila: 22,12 m Ancho proyectado de la fila: 0,689 m Superficie una fila = 22,12 x 0,689 = 15,24 m2 Por lo tanto la carga que deberá soportar la cubierta en (kg/m2), será: Carga = 380,8 kg / 15,24 m2 = 24,98 kg/m2 Cargas del viento La fuerza del viento V, que actuara perpendicularmente a la superficie vertical S.sen(α), se descompondrá en f1=f.sen(α), que actuara perpendicularmente a la superficie del módulo, y f2=f.cos(α), que lo hará paralelamente. Entonces se adoptara sola la fuerza que actuara perpendicularmente f1, ya que será la única que proporcionara un esfuerzo sobre el panel.

Figura 5: Distribución de las cargas del viento sobre paneles solares

Por lo que la superficie del obstáculo para una inclinación de 35º sera: S.obstaculo = Area panel x sen(α) = (1,58m x 0,808m) x sen(35)= 0,732m2

Para nuestro caso supondremos una velocidad máxima de 140 km/h, la cual equivale a una presión frontal de 930 N/m2, según tablas. Entonces la fuerza ejercida perpendicularmente sobre el panel se calcula: f  V  S  sen

f 1  f  sen  V  S  sen  sen  V  S  sen2  930 0,732 sen2 (35)  223,96N / m2

Donde: S : Superficie del modulo, [m2] V : Presión frontal del viento, [N/m2] : Angulo de inclinación del modulo, [º]

Por lo tanto, los anclajes que unen la estructura soporte con la cubierta del edificio deberán soportar una fuerza de 223,96 N/m2 que son 22,83 kg/m2.

4. ESTUDIOS DE SEGURIDAD Y SALUD 4.1 Objeto del presente estudio El objeto del presente estudio es establecer las previsiones respecto a la prevención de riesgos de accidentes y enfermedades profesionales, así como daños derivados de los trabajos de reparación, entretenimiento, y mantenimiento, además de las instalaciones preceptivas de higiene y bienestar de los trabajadores de acuerdo a lo establecido en el Real Decreto 1627/97

4.2 Datos relativos del proyecto Proyecto: Instalación solar fotovoltaica 100 kW conectada a la red M.T. Situación de la instalación: Polígono industrial de Valls (Tarragona). Técnico redactor: Rubén Bosque Eroles, Ingeniero Técnico Industrial. Plazo de ejecución previsto: 5 meses Nº máximo de operarios: 6

4.3 Centro asistencial más próximo de la instalación En cualquier tipo de proyectos se debe localizar el centro asistencial más cercano, para que así se pueda acudir de manera inmediata ante cualquier emergencia. 4.4 Análisis de riesgos La instalación a realizar es de placas fotovoltaicas fijas y la conexión a la red de media tensión. A continuación, se establecen los riesgos considerados para este puesto de trabajo en la instalación descrita en el proyecto; para cada uno de estos riesgos se establecerán a continuación las medidas preventivas y correctoras aplicables: • Caída de personas al mismo nivel. • Choques contra objetos inmóviles. • Caída de objetos desprendidos. • Caída de personas a distinto nivel. • Pisadas sobre objetos. • Golpes por objetos y herramientas. • Cortes y pinchazos. • Caídas de objetos en manipulación manual. • Exposición a contactos eléctricos indirectos en B.T.

• Exposición a contactos eléctricos directos en B.T. • Exposición a contactos eléctricos en M.T. • Exposición a contactos eléctricos en M.T en el interior del C.T. • Sobreesfuerzos físicos puntuales. 4.5 Medidas preventivas 4.5.1 Caídas de personas al mismo nivel 1. El pavimento tiene que constituir un conjunto homogéneo, llano y liso sin soluciones de continuidad; será de material consistente, no resbaladizo o susceptible de serlo con el uso y de fácil limpieza. 2. Las zonas de paso deberán estar siempre en buen estado de aseo y libres de obstáculos, realizándose las limpiezas necesarias. 3. Se evacuarán o eliminarán los residuos de primeras materias o de fabricación, bien directamente por medio de tuberías o acumulándolos en recipientes adecuados. 4. Utilizar calzado, como Equipo de Protección Individual certificado, en buen estado con el tipo de suela adecuada que evite la caída por resbalamiento. 5. Hay que corregir la escasa iluminación, mala identificación y visibilidad deficiente. 6. Comprobar que las dimensiones de espacio permiten desplazamientos seguros. 7. El almacenamiento de materiales, así como la colocación de herramientas se tiene que realizar en lugares específicos para tal fin. 8. Hay que concienciar a cada trabajador la idea de que se responsabilice en parte del buen mantenimiento del suelo y que ha de dar cuenta inmediata de las condiciones peligrosas del suelo como derrames de líquidos, jugos, aceites, agujeros, etc. 4.5.2 Choques contra objetos inmóviles 1. Habilitar en el centro de trabajo una serie de pasillos o zonas de paso, que deberán tener una anchura adecuada al número de personas que hayan de circular por ellos y a las necesidades propias del trabajador. Sus dimensiones mínimas serán las siguientes: a) 1,20 metros de anchura para los pasillos principales. b) 1 metro de anchura para los pasillos secundarios. 2. Dichas zonas de paso deberán estar libres de obstáculos. Señalizar zonas de almacenamiento. 3. Todo lugar por donde deban circular o permanecer los trabajadores estará protegido convenientemente a una altura mínima de 1,80 metros cuando las instalaciones a ésta o a mayor altura puedan ofrecer peligro para el paso o estancia del personal. Cuando exista peligro a menor altura se prohibirá la circulación pro tales lugares, o se dispondrán pasos superiores con las debidas garantías de solidez y seguridad.

4. Las zonas de paso junto a instalaciones peligrosas deben estar protegidas. 5. La superficie de trabajo debe estar libre de obstáculos tanto en el suelo como en la altura. Eliminar obstáculos, señalizar o mejorar la disposición de objetos. 6. Todos los lugares de trabajo o tránsito tendrán iluminación natural, artificial o mixta apropiada a las operaciones que se ejecuten. Siempre que sea posible se empleará la iluminación natural. Se deberá graduar la luz en los lugares de acceso a zonas de distinta intensidad luminosa. Prever espacios necesarios, tanto para almacenamientos fijos como eventuales del proceso productivo. 4.5.3 Caídas de objetos desprendidos 1. Los espacios de trabajo estarán libres del riesgo de caídas de objetos por desprendimiento, y en el caso de no ser posible deberá protegerse adecuadamente a una altura mínima de 1,80 m. mediante mallas, barandillas, chapas o similares, cuando por ellos deban circular o permanecer personas. 2. Las escaleras, plataformas… serán de material adecuado, bien construidas y adosadas y ancladas sólidamente de manera que se impida el desprendimiento de toda o parte de ella. 3. El almacenamiento de materiales se realizará en lugares específicos, delimitados y señalizados. 4. Cuando el almacenamiento de materiales sea en altura éste ofrecerá estabilidad, según la forma y resistencia de los materiales. 5. Las cargas estarán bien sujetas entre sí y con un sistema adecuado de sujeción y contención (flejes, cuerdas, contenedores, etc.). 6. Los materiales se apilarán en lugares adecuados, los cuales estarán en buen estado y con resistencia acorde a la carga máxima (palet, estanterías, etc.). 7. Los almacenamientos verticales (botellas, barras, etc.) estarán firmemente protegidos y apoyados en el suelo, y dispondrán de medios de estabilidad y sujeción (separadores, cadenas, etc.). 8. Los accesorios de los equipos de elevación (ganchos, cables) para la sujeción y elevación de materiales tendrán una resistencia acorde a la carga y estarán en buen estado. 9. Las cargas transportadas estarán bien sujetas con medios adecuados, y los enganches, conexiones, etc., se realizarán adecuadamente (ganchos con pestillos de seguridad…). 4.5.4 Caídas de personas a distinto nivel 1. Las aberturas en los pisos estarán siempre protegidas con barandillas de altura no inferior a 0,90 metros y con plintos y rodapiés de 15 centímetros de altura.

2. Las aberturas en las paredes que estén a menos de 90 centímetros sobre el piso y tengan unas dimensiones mínimas de 75 centímetros de alto por 45 centímetros de ancho, y por las cuales haya peligro de caída de más de dos metros, estarán protegidas por barandillas, rejas u otros resguardos que complementen la protección hasta 90 centímetros sobre el piso y que sean capaces de resistir una carga mínima de 150 kilogramos por metro lineal. 3. Las plataformas de trabajo que ofrezcan peligro de caída desde más de dos metros estarán protegidas en todo su contorno por barandillas y plintos. 4. Las barandillas y plintos o rodapiés serán de materiales rígidos y resistentes. La altura de las barandillas será de 90 centímetros como mínimo a partir del nivel del piso, y el hueco existente entre el plinto y la barandilla estará protegido por una barra horizontal o listón intermedio, o por medio de barrotes verticales con una separación máxima de 15 centímetros. Serán capaces de resistir una carga de 150 kilogramos por metro lineal. Los plintos tendrán una altura mínima de 15 centímetros sobre le nivel del piso. 5. Los pisos y pasillos de las plataformas de trabajo serán antideslizantes, se mantendrán libres de obstáculos y estarán provistas de un sistema de drenaje que permita la eliminación de productos resbaladizos. 6. En el caso de disponer y utilizar escaleras fijas y de servicio, escalas, escaleras portátiles o escaleras móviles hay que adoptar las medidas preventivas correspondientes a dichas instalaciones o medios 7. Igualmente, en el caso de utilizar andamios: de borriquetes, colgados, tubulares o metálicos sobre ruedas, hay que adoptar las medidas preventivas correspondientes a dichos medios auxiliares 8. La iluminación en el puesto de trabajo tiene que ser adecuada al tipo de operación que se realiza. 9. Los tablones que constituyan el piso del andamio, estarán unidos entre sí. 10. Los tablones que forman el piso del andamio, se dispondrán al objeto de evitar desplazamiento o deslizamientos. 11. Hasta 3 m de altura se pueden emplear andamios de borriquetes fijas y entre 3 y 6 m se emplearán borriquetes armadas de bastidores arriostrados. 4.5.5 Pisadas sobre objetos 1. Los materiales, herramientas, utensilios, etc., que se encuentren en cada puesto de trabajo serán los necesarios para realizar la labor en cada momento y los demás, se situarán ordenadamente en los soportes destinados para ellos. 2. Se evitará dentro de lo posible que en la superficie del puesto de trabajo, lugares de tránsito, escaleras, etc., se encuentren cables eléctricos, tomas de corriente externas, herramientas, objetos depositados y etc., que al ser pisados puedan producir accidentes. 3. Las superficies de trabajo, zonas de tránsito, puertas, etc., tendrán la iluminación adecuada al tipo de operación a realizar.

4. El personal deberá usar el calzado de protección certificado, según el tipo de riesgo a proteger. 8.5.6. Golpes por objetos y herramientas 1. Mantener una adecuada ordenación de los materiales delimitando y señalizando las zonas destinadas a apilamientos y almacenamientos, evitando que los materiales estén fuera de los lugares destinados al efecto respetando las zonas de paso. 2. Cuando existan aparatos con órganos móviles que invadan en su desplazamiento una zona de espacio libre, la circulación del personal quedará señalizada con franjas pintadas en el suelo que delimiten el lugar por donde deba transitarse. 3. Comprobar que existe una iluminación adecuada en las zonas de trabajo y de paso. 4. Se deben disponer armarios o estantes para colocar y guardar las herramientas. Las herramientas cortantes o con puntas agudas se guardarán provistas de protectores de cuero o metálicos. 5. Se deben utilizar Equipos de Protección Individual certificados, en concreto guantes y calzado, en los trabajos que así lo requieran para evitar golpes y/o cortes por objetos o herramientas. 8.5.7 Cortes y pinchazos 1. Comprobar que las herramientas manuales cumplen con las siguientes características: 2. Tienen que estar construidas con materiales resistentes, serán las más apropiadas por sus características y tamaño a la operación a realizar y no tendrán defectos ni desgaste que dificulten su correcta utilización. 3. La unión entre sus elementos será firme, para evitar cualquier rotura o proyección de los mismos. 4. Los mangos o empuñaduras serán de dimensión adecuada, no tendrán bordes agudos ni superficies resbaladizas y serán aislantes en caso necesario. 5. Las partes cortantes y punzantes se mantendrán debidamente afiladas. 6. Las cabezas metálicas deberán carecer de rebabas. 7. Se adaptarán protectores adecuados a aquellas herramientas que lo admitan. 8. Adoptar las siguientes instrucciones para el manejo de herramientas manuales: 9. De ser posible, evitar movimientos repetitivos o continuados. 10. Mantener el codo a un costado del cuerpo con el antebrazo semidoblado y la muñeca en posición recta.

11. Usar herramientas livianas, bien equilibradas, fáciles de sostener y de ser posible, de accionamiento mecánico. 12. Usar herramientas diseñadas de forma tal que den apoyo a la mano de la guía y cuya forma permita el mayor contacto posible con la mano. Usar también herramientas que ofrezcan una distancia de empuñadura menor de 10 cm., entre los dedos pulgar e índice. 13. Cuando se usan guantes, asegurarse de que ayuden a la actividad manual pero que no impidan los movimientos de la muñeca o que obliguen a hacer una fuerza en posición incómoda. 14. Durante su uso estarán libres de grasas, aceites y otras sustancias deslizantes. 15. Los trabajadores recibirán instrucciones precisas sobre el uso correcto de las herramientas que hayan de utilizar, sin que en ningún caso puedan utilizarse con fines distintos para los que están diseñadas 8.5.8 Caídas de objetos en manipulación manual 1. En la manipulación manual de cargas y el operario debe conocer y utilizar las recomendaciones conocidas sobre posturas y movimientos (mantener la espalda recta, apoyar los pies firmemente, etc.). 2. No deberá manipular cargas consideradas excesivas de manera general (PL); según su condición, (mujer embarazada, hombre joven)según su utilización (separación del cuerpo, elevación de la carga, etc.). 3. Deberá utilizar los equipos de protección especial adecuado (calzado, guantes, ropa de trabajo). 4. No se deberán manipular objetos que entrañen riesgos para las personas debido a sus características físicas (superficies cortantes, grandes dimensiones o forma inadecuada, exentos de sustancias resbaladizas, etc.). 5. A ser posible deberá disponer de un sistema adecuado de agarre. 8.5.9 Exposición a contactos eléctricos indirectos en B.T. 1. No habrá humedades importantes en la proximidad de las instalaciones eléctricas. 2. Todas las masas con posibilidad de ponerse en tensión por avería o defecto, estarán conectadas a tierra. 3. Los cuadros metálicos que contengan equipos y mecanismos eléctricos estarán eficazmente conectados a tierra. 4. En las máquinas y equipos eléctricos, dotados de conexión a tierra, ésta se garantizará siempre.

5. En las máquinas y equipos eléctricos, dotados con doble aislamiento éste se conservará siempre. 6. Las bases de enchufe de potencia, tendrán la toma de tierra incorporada. 7. Todos los receptores portátiles protegidos por puesta a tierra, tendrán la clavija de enchufe con toma de tierra incorporada. 8. Todas las instalaciones eléctricas estarán equipadas con protección diferencial adecuada. 9. Las estructuras metálicas de los módulos y el inversor, estarán conectados a tierra.

8.5.10 Exposición a contactos eléctricos directos M.T. 1. Mantener siempre todas las cajas de conexiones cerradas. 2. Garantizar el aislamiento eléctrico, de todos los cables activos. 3. Los empalmes y conexiones estarán siempre aislados y protegidos. 4. La conexión a máquinas se hará siempre mediante bornas de empalme, suficientes para el número de cables a conectar. 5. Estas bornas irán siempre alojadas en cajas registro, que en funcionamiento estarán siempre tapadas. 6. Todas las cajas registro, empleadas para conexión, empalmes o derivación, en funcionamiento estarán siempre tapadas. 7. Todas las bases de enchufes estarán bien sujetas, limpias y no presentarán partes activas accesibles. 8. Todas las clavijas de conexión estarán bien sujetas a la manguera correspondiente, limpias y no presentaran partes activas accesibles, cuando están conectadas. 9. Todas las líneas de entrada y salida al inversor, contador, etc estarán perfectamente sujetas y aisladas. 10. Cuando haya que manipular en una instalación eléctrica: cambio de fusibles, etc., hacerlo siempre con la instalación desconectada. 11. El personal especializado para la realización de los trabajos empleará Equipos de Protección Individual adecuados. 8.5.11 Exposición a contactos eléctricos de M.T. 1. Altura y disposición de la instalación eléctrica de exterior conforme a la ITC-MIERAT 15 y distancias en el aire entre elementos en tensión y entre estos y estructuras

metálicas puestas a tierra conforme ITC-MIE-RAT 12 del Reglamento sobre condiciones técnicas y garantías de seguridad en Centrales Eléctricas, Subestaciones y Centros de Transformación.

2. Coordinar las maniobras eléctricas con la empresa suministradora 3. Abrir con corte visible las posibles fuentes de tensión mediante interruptoras y seccionadoras que aseguren la imposibilidad de su cierre intempestivo. 4. Enclavamiento o bloqueo, si es posible, de los aparatos de corte y señalización en el mando de estos. 5. Poner a tierra y cortocircuito los elementos en tensión 6. Comprobación con aparatos de medición la ausencia o no de tensión 7. Colocar las señales de seguridad adecuadas, delimitando la zona de trabajo. 8. El personal especializado para la realización de los trabajos empleará Equipos de Protección Individual adecuados. 9. Mantener una buena iluminación dentro del C.T. compacto, para la operatividad de las celdas. 8.5.12 Exposición a contactos eléctricos en el interior del C.T. 1. Queda terminantemente prohibida la entrada en el local de este centro de transformación a toda persona ajena al servicio y siempre que el encargado del mismo se ausente, deberá dejarlo cerrado con llave. 2. Se pondrán en sitio visible del local, y a su entrada, placas de aviso de "Peligro de muerte". 3. En el interior del local no habrá más objetos que los destinados al servicio del centro de transformación, como banqueta, guantes, etc. 4. No está permitido fumar ni encender cerillas ni cualquier otra clase de combustible en el interior del local del centro de transformación y en caso de incendio no se empleará nunca agua. 5. No se tocará ninguna parte de la instalación en tensión, aunque se esté aislado. 6. Todas las maniobras se efectuarán colocándose convenientemente sobre la banqueta. 7. Cada grupo de celdas llevará una placa de características con los siguientes datos: Nombre del fabricante. Tipo de aparamenta y número de fabricación, Año de fabricación, Tensión nominal, Intensidad nominal, Intensidad nominal de corta duración y Frecuencia industrial. 8. Junto al accionamiento de la aparamenta de las celdas se incorporarán, de forma gráfica y clara, las marcas e indicaciones necesarias para la correcta manipulación de dicha aparamenta.

9. En sitio bien visible estarán colocadas las instrucciones relativas a los socorros que deben prestarse en los accidentes causados por electricidad, debiendo estar el personal instruido prácticamente a este respecto, para aplicarlas en caso necesario. También, y en sitio visible, debe figurar el presente Reglamento y esquema de todas las conexiones de la instalación, aprobado por el Servicio Provincial de Industria, a la que se pasará aviso en el caso de introducir alguna modificación en este centro de transformación, para su inspección y aprobación, en su caso.

8.5.13 Sobreesfuerzos físicos puntuales 1. Siempre que sea posible la manipulación de cargas se efectuará mediante la utilización de equipos mecánicos (Por equipo mecánico se entenderá en este caso no sólo las específicas de manipulación, como carretillas automotrices, puentes-grúa, etc., si no cualquier otro mecanismo que facilite el movimiento de las cargas, como: a) Carretillas manuales b) Transportadores c) Aparejos para izar d) Cadenas e) Cables f) Cuerdas g) Poleas, etc. 2. La única forma de evitar el sobreesfuerzo es la utilización de cinturones de protección (abdominales), así como tener en cuenta las siguientes normas: a) Mantener los pies separados y firmemente apoyados. b) Doblar las rodillas para levantar la carga del suelo, y mantener la espalda recta. c) No levantar la carga por encima de la cintura en un solo movimiento. d) No girar el cuerpo mientras se transporta la carga. e) Mantener la carga cercana al cuerpo, así como los brazos, y éstos los más tensos posible. f) Finalmente, si la carga es excesiva, pedir ayuda a un compañero. g) Como medidas complementarias puede ser recomendable la utilización de cinturones de protección (abdominales), fajas, muñequeras, etc.