Instal·lació de panells solars fotovoltaics en edificis plurifamiliars #NextGeneration

En el context actual, caracteritzat per una creixent preocupació per la sostenibilitat i l’eficiència energètica, la implementació de sistemes actius com els panells solars fotovoltaics per a l’autoconsum en edificis plurifamiliars emergeix com una alternativa atractiva

El passat 23 de gener, en la sessió “IMPULS-AT. Rehabilitar amb mesures actives. Instal·lacions solars”, dedicada a fomentar la sostenibilitat ambiental i reduir la dependència de l’energia no renovable, l’OTR en col·laboració amb les empreses AUDAX Renovables i Kepton Solar va centrar la jornada en la rehabilitació en eficiència energètica d’edificis d’habitatges mitjançant instal·lacions solars fotovoltaiques.

Per tal d’assolir el segon i tercer nivell de subvenció #NextGeneration (arribant fins a un 80% del cost de l’actuació), cal implantar l’ús de mesures actives, com els panells solars fotovoltaics.

Com hem parlat en altres jornades, l’ús de panells solars fotovoltaics tindrà una incidència més directa en la reducció de consum d’energia primària no renovable en edificis residencials quan ens trobem amb instal·lacions de climatització i ACS que utilitzen com a font d’energia l’electricitat.

Analitzem cadascun dels punts tractats a la jornada, coincidents amb la cronologia que el procés d’instal·lació d’aquesta mesura requereix.

Escenari previ:

Abans de dur a terme qualsevol projecte d’instal·lació de panells solars fotovoltaics, és imprescindible avaluar diversos condicionants que poden influir en el resultat final. Això inclou a més del compliment de la normativa i els permisos necessaris, revisar algunes condicions prèvies:

    • L’anàlisi de l’espai disponible. Recordem que serà necessari deixar passadissos adequats per a la realització del manteniment al llarg de la vida útil de la instal·lació.
    • La capacitat estructural de la coberta de l’edifici. Encara que els panells solars fotovoltaics no suposen una gran sobrecàrrega, segons la seva inclinació caldrà tenir en compte l’empenta del vent i el tipus de fixació a la coberta, sobretot si instal·lem els panells mitjançant estructures llastrades, marquesines fixades a elements portants, etc.
    • L’estat de conservació de la coberta. La vida útil d’una instal·lació solar fotovoltaica s’estima entre 25 i 30 anys. Òbviament l’element sobre el qual es recolza haurà d’estar en condicions de durabilitat similars.
    • Els obstacles i les ombres. A més de l’orientació, caldrà analitzar la incidència de les ombres que es poden generar sobre la instal·lació causada pels diferents obstacles existents, com badalots, xemeneies, claraboies, ampits, edificis adjacents, etc.

Pel que fa al predimensionament, trobem al mercat diverses eines de simulació, com ara:

  1. PVGIS: : Aplicació gratuïta i accessible. Disposa de base de dades de radiació solar, tractament d’ombres, que ens poden ajudar als nostres càlculs. Fàcilment utilitzable.
  2. PVSYST: Permet l’anàlisi de dades meteorològiques, disseny adaptat als equips, tractament d’ombres i càlcul de pèrdues.
  3. HelioScope: Enfocat més a edificis d’ús comercial/industrial. Es tracta d’una aplicació especialitzada en sistemes fotovoltaics. Permet la realització de dissenys 3D i disposa d’una biblioteca de més de 45.000 components.
  4. Aurora Solar AI (Versió residencial):Permet realitzar modelats 3D a partir dels quals estudia la irradiació solar, optimitza la producció i realitza l’anàlisi econòmica i l’esquema elèctric. També, a partir de dades climàtiques de les bases de dades de Meteonorm o PVGIS, avalua l’ombrejat tant d’obstacles llunyans com d’objectes propers a la ubicació de la instal·lació.

Selecció de components i estudi d’alternatives:

Un aspecte clau en la planificació d’instal·lacions solars fotovoltaiques és la selecció dels components més adequats en funció de la tipologia i l’escenari de la coberta. Considerant:

  1. Mòduls fotovoltaics: Capturen la màxima quantitat possible de llum solar i la converteixen en electricitat de manera eficient. Es poden trobar al mercat models com N-PERT (bona eficiència, millora de captació de llum i optimització de captació d’electrons), HJT-Hetero·Juntion (bona eficiència, bon rendiment en condicions d’alta temperatura i llum difusa i fàcil producció), IBC-Contacte Posterior Integritat (major eficiència, reducció d’ombres, millor resistència a la intempèrie).
    Com a tècnics, hem de verificar punts interessants com la potència, la intensitat, el voltatge i l’eficiència depenent del projecte i les necessitats dels usuaris, així com la degradació.
  2. Inversors: La seva funció és transformar el corrent continu que rep dels panells fotovoltaics en corrent altern. Es recomana la combinació amb optimitzadors, que ajudaran a reduir les possibles pèrdues que es produeixen en la instal·lació. Una altra alternativa són els microinversors, que permeten una major flexibilitat en la instal·lació de panells solars, ja que cada microinversor va connectat a un panell realitzant una connexió en bateria, a diferència de l’inversor que es connecta en sèrie.
  3. Estructura: La conformen els elements que fixen els panells solars fotovoltaics. La seva funció és orientar i inclinar adequadament per a la seva màxima producció i estabilitat. Depenent d’aquestes característiques i del suport on es preveu la instal·lació, triarem l’estructura més adequada.
  4. Quadre de proteccions: Les parts més importants d’un quadre de protecció són els magnetotèrmics, les proteccions atmosfèriques i els fusibles.
    • Els magnetotèrmics són interruptors que permeten tancar la porta a l’energia quan els seus valors energètics varien dels que té preestablert. D’aquesta manera evitem tenir electrocucions, incendis, etc.
    • Les proteccions contra descàrregues atmosfèriques protegeixen la nostra instal·lació de totes les causes que poden afectar el nostre quadre de protecció.
    • Els fusibles ens protegiran contra les pujades imprevistes de tensió, d’aquesta manera s’evita que els nostres equips siguin danys, els nostres fusibles estaran preparats per tallar i evitar mals majors.
  5. Connectors
  6. Cablejat: Sobre aquest haurem de considerar la classificació de reacció al foc, secció mínima dels cables fotovoltaics, aïllament i coberta, i la longitud del cable. Entre les alternatives que podem considerar en col·locar una instal·lació fotovoltaica es troba la col·lectiva, ja sigui per xarxa interior o a través d’una xarxa de distribució, o individual a zones d’ús privat, incloent-hi els serveis com l’ascensor, l’enllumenat, la bomba de la piscina (si és necessària), les portes d’aparcament i la climatització.

Implantació y aspectes normatius

A l’hora d’implantar un sistema solar fotovoltaic a un edifici plurifamiliar, caldrà tenir en compte les següents normatives i regulacions:

Normativa estatal

  • Reial Decret 842/2002
  • Reial Decret 1699/2011
  • Reial Decret 900/2015
  • Reial Decret 413/2014

Normativa autonòmica

  • Decret 363/2004
  • Ordre 14/05/87
  • Resolució ECF/4548/2006
  • Decret 192/2023
  • Instrucció DGI 12/2023
  • Reial Decret llei 15/2018
  • Reial Decret 244/2019

Normativa seguretat i salut

  • Llei 31/1995 Prevenció riscos laborals
  • Reial Decret 485/1997 – Reial Decret 486/1997
  • RD 314/2006 Normes UNE
  • Norma UNE 157001/2002
  • UNE-EN 61173:98
  • EUROCODI 1: UNE-ENV
    1991- 1-4

Normativa autonòmica

  • Reglamento Delegado (UE) 2016/364

També cal tenir en compte que a instal·lacions de <10kW serà necessària la realització d’una Memòria Tècnica Descriptiva que contingui una descripció detallada de la instal·lació acompanyat d’un EBSS.

En canvi, a les instal·lacions de potència >10kW serà necessari la redacció d’un projecte tècnic on, a més de la descripció detallada de la instal·lació, hi constin plànols, càlculs justificatius del cablejat, càlcul de proteccions, materials i pressupost.

A més, és necessari obtenir l’aprovació dels veïns mitjançant l’Esquema Bàsic de Subministrament Solar (EBSS) o el Permís de Subministrament Solar (PSS), segons la legislació vigent.

Tramitació Administrativa i inicio del projecte

La tramitació administrativa prèvia implica la presentació de la documentació necessària per obtenir els permisos de construcció i connectar el sistema a la xarxa elèctrica. Considerant els següents:

  1. Permisos d’accés i connexió (Sol·licitud CAU)
  2. Permís d’accés i connexió
    • Baixa Tensió – Potencia ≤ 15 kW (no cal)
    • Baixa Tensió – Potencia > 15kW (obligatori)
    • Alta Tensió (obligatori)
  3. Avals o garanties
    • Potencia ≤ 100 kW (no cal)
    • Potencia > 100 kW (obligatori)
  4. Tramitació d’accés i connexió per aquelles instal·lacions que ho requereixen
    • Baixa Tensió – RD 1183/2020 – RD 1699/2011
    • Alta Tensió – RD 1183/2020 – RD 1955/2000 – RD 1699/2011
  5. Tramitació administrativa local
    • Comunicació prèvia d’obres
    • Llicència d’obres

La instal·lació

La mateixa instal·lació requereix un esquema ben planificat que tingui en compte la disposició dels panells, la connexió elèctrica i altres aspectes tècnics. Les accions han de seguir les pautes establertes, assegurant la correcta instal·lació dels components i la connexió a la xarxa elèctrica (figura 1).

Figura 1. Esquema de la instal·lació

Hem de tenir en compte les accions com els accessos a la coberta, el pas de cablejats i la ubicació dels mitjans de seguretat col·lectiva (línies de vida, espais d’actuació, proteccions perimetrals, xarxes de protecció de lluernaris).

Prevenció de riscos laborals

Durant la instal·lació, és essencial implementar mesures de prevenció de riscos laborals per garantir la seguretat dels treballadors. Això inclou la identificació i mitigació de possibles riscos, la provisió d’equips de protecció personal i la formació adequada sobre pràctiques segures de treball.

Les pràctiques inadequades a l’obra poden ser:

  1. Selecció de la ubicació.
  2. Disseny i planificació del sistema:
    • Predicció incorrecta del rendiment energètic.
    • Diferents orientacions o inclinacions en un mateix string.
    • Strings amb mòduls de diferent potència.
    • Dimensionament dels cables.
    • Protecció incorrecta dels circuits.
    • Equips monofàsics en instal·lació trifàsica o viceversa.
  3. Instal·lació física dels components:
    • Instal·ladors que no segueixen el disseny del sistema
    • Ventilació insuficient pels equips
    • Perforació de coberta sense mètodes de segellat adequats
    • Cablejat deficient i sense etiquetar
  4. Seguretat:
    • No seguir protocols de seguretat en treballs d’alçada.
    • No seguir els protocols d’actuació en treballs elèctrics.

Control de l’obra

El control de l’obra implica supervisar el progrés de la instal·lació i garantir que es segueixin les especificacions del projecte. S’ha de controlar el nombre de components, ubicació dels optimitzadors, numeració del cablejat de strings, ubicació dels optimitzadors/microinversors, a part dels documents administratius referents a l’obertura de centre de treball, el llibre de subcontractació, els certificats CE dels EPIs i eines, etc.

Després de la instal·lació

Després de finalitzar la instal·lació, cal realitzar proves de servei per verificar el funcionament adequat del sistema i garantir el seu rendiment òptim. Això inclou els voltatges dels strings de corrent continu (recomanable de 1000V CC), el funcionament dels LEDs de l’inversor, la comprovació del cablejat d’Ethernet, la intensitat de corrent altern (amb pinça amperimètrica), la resistència d’aïllament (amb un instrument multifunció) i la continuïtat del cablejat.

Manteniment

Un pla de manteniment adequat és fonamental per allargar la vida útil del sistema i maximitzar el seu rendiment. Això implica inspeccions regulars, neteja dels panells i la reparació o substitució de components defectuosos que puguin detectar-se.

Amb una planificació curada, una execució precisa i un manteniment adequat, aquests sistemes poden proporcionar beneficis significatius tant des d’un punt de vista ambiental com econòmic en la rehabilitació de l’eficiència energètica #NextGeneration.

OTR.cat