CAPITULO III

ESPECIFICACIONES TECNICAS DE MONTAJE Y PUESTA EN OPERACIÓN

3.0 EJECUCIÓN Y MANTENIMIENTO DE UNA INSTALACIÓN FOTOVOLTAICA

En el caso de los sistemas fotovoltaicos, aunque la instalación de éstos es más simple, no

precisándose otras técnicas que las habituales empleadas en cualquier instalación eléctrica

convencional. Se recomienda, no obstante, que los operarios sean electricistas experimentados,

que sabrán resolver los pequeños inconvenientes que siempre surgen en el montaje, realización

de conexiones, etc., aunque siguiendo unas sencillas normas y utilizando elementos

normalizados en los montajes eléctricos, cualquier técnico electricista con el instrumental

adecuado, manuales de instalación del fabricante, pueden ejecutar la instalación.

3.1 PROCESOS PREVIOS AL INICIO DE LA INSTALACIÓN

Es imprescindible una visita previa del Contratista - Instalador al lugar, a fin de marcar la

ubicación exacta de cada elemento de la instalación y proceder al trazado de las trayectorias

que seguirán los cables.

No se debe de poner el regulador o algún otro aparato electrónico anclado en la pared,

directamente encima de los acumuladores. Esto nunca debe hacerse, ya que el hidrógeno que

pueden desprender éstos podría dañar los delicados componentes electrónicos.

Todas las partes de la instalación que puedan ser montadas en taller, como cuadros de mando,

conexiones de diversos aparatos, e incluso acoplamiento de varios módulos en un sólo panel

estructural, deberán transportarse a la obra ya preparadas.

Acompañando al material que va a formar parte de la instalación, hay que disponer las

herramientas necesarias, que no serán otras que las habituales en cualquier maletín de un

instalador electricista:

— Llaves fijas y ajustables.

— Sierras cortatubos.

— Navaja de electricista.

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— Alicates universales y de boca fina.

— Martillo de electricista.

— Destornilladores.

— Buscapolos o «polotest».

— Limas y escofinas.

— Taladrador y brocas de diversos calibres.

— Cinta métrica (recomendable también graduada en pulgadas).

— Tenazas de pelar conductores.

— Tenazas de cortar.

— Tenazas de casquillo.

— Cinta aislante.

— Pegamentos.

— Linterna.

— Multímetro eléctrico y pinza amperimétrica para corriente continua y alterna.

— Brújula.

— Medidor de ángulos.

— Tijeras.

— Cuchillas.

A la relación anterior conviene añadir un equipo de soldadura, por si es necesario para asegurar

conexiones o unir los conductores con el inversor (caso de que no vayan atornillados).

Sin embargo, ningún proyecto suele definir con total precisión el tendido de los cables y,

generalmente, el instalador deberá tomar decisiones en este sentido. En todo caso, en la fase

de diseño o en la de preparación del montaje, deben considerarse los siguientes aspectos

prácticos relacionados con el planteamiento de la instalación:

a) La necesidad de situar los paneles orientados hacia el ecuador y asegurar la ausencia

de sombras.

b) La facilidad de acceso para el montaje y mantenimiento de los equipos, especialmente

en el caso de los paneles.

c) Reducir en lo posible la distancia desde los generadores FV hasta el inversor trifásico

(RST), al objeto de reducir la longitud del cableado, evitando así caídas de tensión y

costes excesivos.

Para fijar la situación de los paneles, deben tenerse en cuenta cuatro aspectos:

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a) Los paneles deben orientarse, siempre que sea posible, exactamente hacia el ecuador.

Es admisible desviarlos 20º hacia el este o el oeste, cuando la existencia de sombras o

los condicionantes del lugar obliguen a ello. Para la determinación de la dirección norte-

sur en el campo, basta utilizar una brújula común, no requiriéndose mayor precisión,

aunque se ha de tener en cuenta la desviación de la aguja respecto al meridiano.

b) La inclinación se ajustará a los valores recomendados:

— En instalaciones con consumos constantes o similares a lo largo del año,

es preferible optimizar la instalación para captar la máxima radiación

durante los meses invernales. Utilizaremos, por tanto, inclinaciones

iguales a la latitud del lugar más 10°.

— En instalaciones con consumos inferiores en invierno, puede utilizarse

como inclinación el valor de la latitud del lugar. La instalación se

optimiza, en este caso, para los meses de primavera y otoño.

c) La situación de las filas de paneles debe asegurar que en ningún momento se

produzcan zonas con sombra en los mismos, por culpa de obstáculos cercanos a la

instalación. La razón es bien conocida: cuando una célula o una parte de una célula de

un panel queda en sombra, pasa de comportarse como un elemento generador de

corriente a actuar como un elemento disipador de la misma. En esta situación la

temperatura del panel se eleva y frecuentemente se producen averías o, como mínimo,

una gran reducción de las actuaciones del sistema. La solución puede ser el montaje de

diodos de «by-pass», pero en cualquier caso, siempre es preferible evitar la formación

de sombras.

Es necesario, por tanto, estudiar las posibles sombras arrojadas sobre la instalación por los

obstáculos próximos. Pueden aparecer problemas si la instalación se realiza en verano, cuando

el Sol está muy alto y las sombras son pequeñas, y no se tiene en cuenta que en invierno las

sombras son mayores. La teoría deberíamos observar las sombras durante la segunda

quincena de diciembre, en la que el Sol está más bajo, sin embargo, como esto no suele ser

posible, puede ser necesario calcular las sombras producidas por los obstáculos cercanos.

3.2 FASES DEL PROCESO DE MONTAJE

Establecido el trazado de la instalación, dividiremos el proceso de montaje en las siguientes

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o Montaje de la estructura soporte y colocación de los paneles.

o Conexionado de los paneles.

o Montaje del cuadro eléctrico, regulador y accesorios.

o Cableado de la instalación.

o Montaje de los aparatos y red de consumo (cuando van incluidos en la instalación).

o Pruebas y verificación.

o Puesta en marcha.

o montaje de la estructura soporte

Por tratarse de instalaciones pequeñas se utilizan estructuras normalizadas, generalmente

suministradas por el fabricante del panel. En relación con el montaje, la estructura debe tener

en cuenta los siguientes aspectos generales:

— La forma de la estructura tendrá en cuenta la necesaria utilización de los paneles, altura

sobre el suelo y separación entre filas.

— La posición de los paneles debe prever una separación entre los mismos no inferior a 3cm,

para dejar paso al aire y reducir las cargas del viento.

3.3 FORMA DE LA ESTRUCTURA. TIPOS DE MONTAJES

— La posición de los paneles facilitará la conexión entre ellos.

— La forma de la estructura y los anclajes de los paneles a la misma, se diseñarán de

modo que no haya posibilidad de retención del agua de lluvia en sobrantes u otras

partes de aquélla.

— En estructuras normalizadas, es conveniente prever que éstas tengan la posibilidad de

montarse con distintos ángulos de inclinación, según la latitud del lugar.

3.4 PROCEDIMIENTO DE CONSTRUCCIÓN DE LA ESTRUCTURA Y MATERIALES UTILIZADOS

El procedimiento de construcción de la estructura tiene que tener muy en cuenta los problemas

y condicionantes del montaje, la acción corrosiva de la intemperie, y las carga al viento y la

nieve. En conjunto, deben tenerse en cuenta las siguientes consideraciones generales:

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a) Son convenientes las instalaciones modulares de perfiles atornillados o tubos roscados,

que no exigen operaciones de soldado o taladrado en obra, y construidos con

materiales o tratamientos que no requieran operaciones de protección y pintado.

b) En todos los casos, y cualquiera que sea el material de la estructura, usar tornilleria de

acero inoxidable, es el único material seguro contra la corrosión y no produce pares

galvánicos con el material de la estructura. Por otro lado, los tornillos galvanizados no

son aconsejables en ningún caso.

Es conveniente, en lo posible, utilizar estructuras normalizadas, modulares, ampliables, y con

posibilidad de montaje con diferentes ángulos de inclinación. Esta modalidad de estructuras es

aconsejable para todo tipo de instalaciones.

En instalaciones muy grandes (poco frecuentes) diseñadas para ser totalmente soldadas en

obra, debe prestarse especial atención a la calidad del proceso del tratamiento de imprimación y

pintura de la estructura.

3.5 CIMENTACIÓN Y ANCLAJE DE LA ESTRUCTURA

El sistema de fijación de la estructura debe tener resistencia suficiente para soportar las cargas

de tracción producidas por el viento, que pueden ser importantes. Los cálculos son similares a

los de cualquier estructura expuesta al viento.

En todos los casos la cimentación se calculará para resistir un posible vuelco.

La estructura se fija a la cimentación de hormigón mediante tomillos recibidos en el mismo

durante la construcción de la cimentación, o bien utilizando tornillos o manguitos de anclaje.

La estructura deberá conectarse eléctricamente a una toma de tierra. En general, ésta conviene

que se ajuste a las especificaciones del Código Nacional de Electricidad

La pica o barra de metal (normalmente cobre) que se utilice para hundir en el suelo, deberá ser

suficientemente larga y, a ser posible, se enterrará en un lugar en que el terreno tenga

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tendencia a permanecer húmedo (por ejemplo, cerca del canalón de vertido sobre el suelo de

las aguas pluviales, caso de existir éste).

3.6 MONTAJE DE LOS PANELES EN LA ESTRUCTURA

Los paneles se fijarán sobre la estructura utilizando las indicaciones del fabricante y los taladros

del marco del panel o formas de sujeción previstas por el mismo.

En ningún caso se realizarán taladros sobre el marco metálico del panel, ya que las tensiones

generadas son causa frecuente de rotura del cristal protector de las células.

Se utilizarán siempre tornillos de acero inoxidable.

Debe tenerse en cuenta durante el montaje la posibilidad de que se produzcan pares galvánicos

entre las estructuras y el marco del panel fotovoltaico, aislándolo eléctricamente cuando se

considere necesario.

3.6.1 CONEXIONADO DE LOS PANELES

Se han esquematizado las posibilidades de conexión de paneles más habituales. Desde el

punto de vista del montaje debemos tener en cuenta los siguientes aspectos:

- El cableado de los paneles y, en particular, el de las conexiones, deben ser realizados

utilizando materiales y procedimientos de alta calidad, de forma que se asegure la

durabilidad y fiabilidad del sistema en intemperie. El fallo de la protección de los cables

y la rotura o problemas de contacto eléctrico y pérdidas de tensión en los terminales,

son unas de las causas más frecuentes de averías cuando se utilizan componentes o

procedimientos de montaje de insuficiente calidad.

- El cableado cumplirá con el Código Nacional de Electricidad.

- Las conexiones, cableados, equipos y mecanismos de la instalación que estén

montados en intemperie, es conveniente que tengan un grado de protección mínimo

[ Este concepto se define en la norma UNE 20-234.

- Los cables utilizados de forma general deben tener una última capa de material aislante

resistente a la intemperie y la humedad, de calidad que no deje lugar a dudas. Los

cables tipo «plastigrom» o similar son adecuados.

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- Para las conexiones eléctricas entre los paneles se emplearán siempre terminales. El

montaje de los terminales se realizará utilizando los procedimientos y herramientas

previstos por el fabricante de los mismos.

Conviene recordar el error que supone realizar las conexiones eléctricas enrollando el

cable sobre el tornillo de fijación.

- Los terminales dc los paneles pueden consistir en Bornes situadas en la espalda del

panel, o estar situados en una caja de terminales prevista por el fabricante del mismo,

también en su parte dorsal. En el primer caso, es necesario prever capuchones de

goma para la protección de los terminales contra los agentes atmosféricos. La caja de

terminales es una buena solución, pero debe cumplir siempre con el grado de

protección IP.535.

- En todo caso, los paneles de una instalación serán todos del mismo modelo, con

similares curvas i- V.

3.8 CABLEADO GENERAL DE LA INSTALACIÓN

En los apartados anteriores se han incluido diversas recomendaciones para el cableado de los

paneles o el cuadro eléctrico. Muchas de estas recomendaciones son válidas para el montaje

del cableado general de interconexión de los sistemas de la instalación (paneles, acumuladores

y cuadro eléctrico). En particular, es necesario tener en cuenta los siguientes puntos:

— El cableado debe cumplir lo indicado en los puntos 2, 7 y 11 del apartado anterior. En el caso

de los conectores eléctricos y el material de los cables, es aplicable todo lo señalado en los

apartados 2 y 3 al respecto.

— La sección del cable de conexión entre paneles y acumuladores no debe ser en ningún caso

inferior a 6 mm.

— Es conveniente que, en el caso de los cables situados en el exterior, además de cumplir con

las especificaciones IP.535 y de tener una última capa de un material aislante de altas

características contra la intemperie, se instalen bajo tubo metálico. A estos efectos puede

utilizarse tubo eléctrico de intemperie o tubo de hierro galvanizado de fontanería, en unión

de cajas de conexión de intemperie.

Las técnicas y procedimientos para el tendido y fijación de los cables son las habituales de una

instalación convencional, que todo electricista debe conocer perfectamente.

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Los conductores pueden disponerse con o sin tubo protector y, en el primer caso, éste puede ir

empotrado o no, pudiendo ser de material metálico o plástico.

La sujeción a los paramentos se efectúa por medio de bridas de fijación apropiadas, debiendo

poner especial cuidado en que las curvas sean de radio suficiente para no someter al tubo o al

cable a un excesivo doblez.

Los empalmes se realizarán con accesorios a tal efecto, utilizándose cajas de derivación

siempre que sea posible.

Especial cuidado ha de ponerse en la realización de los terminales y conexiones, que deben ser

siempre perfectos y a toda prueba.

3.9 PUESTA EN MARCHA DE LA INSTALACIÓN

Al terminar el montaje deben realizarse algunas comprobaciones finales, que son, en general,

sencillas debido a la elevada fiabilidad (le los componentes comerciales, que rara vez presentan

defectos de fabricación, por lo que los fallos, las pocas veces que se producen, suelen provenir

de errores del propio montaje.

Las comprobaciones son las mismas y debe seguirse similar proceso a lo indicado en los

capítulos dedicados al mantenimiento ya la detección de averías. En resumen, son suficientes

las siguientes verificaciones:

1) Comprobar que, con el circuito abierto (antes de conectar la batería), la tensión en las

Bornes de paneles es, a mediodía. próxima a la prevista. El día debe ser soleado.

2) Confirmar que el regulador e inversor actúan normalmente, sin realizar operaciones

descontroladas.

Finalmente, debe señalarse que en el caso de instalaciones pequeñas, y por razones

económicas, no siempre es posible realizar todas las pruebas en que interviene la radiación

solar. En todo caso, las pruebas 1 y 2 son imprescindibles. La prueba 1 puede reducirse a la

comprobación de que circula corriente, aunque no podamos valorar su intensidad, al estar

recibiendo los paneles una radiación solar reducida.

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En el caso de aparecer problemas de funcionamiento no previstos, deberá procederse según lo

indicado en el apartado de detección de averías.

Si fuera posible, convendría mantener la instalación funcionando durante varias horas, o mejor

días, para comprobar que no surgen problemas de ningún tipo.

Entrega de la instalación

Una vez verificado el correcto funcionamiento de la instalación, se procederá a una esmerada

limpieza del lugar y de los componentes de la misma, antes de efectuar la

Entrega al titular.

Es imprescindible que el usuario comprenda al menos los puntos básicos del funcionamiento de

la instalación, para lo cual el instalador o la persona encargada para ello le dará las

explicaciones necesarias, y por escrito.

3.10 OPERACIONES DE MANTENIMIENTO

El servicio de mantenimiento. Planteamiento general

Las instalaciones fotovoltaicas tienen dos partes claramente diferenciadas:

— El conjunto de los paneles, el regulador y la batería, que transforman la radiación solar en

energía eléctrica y constituyen, en definitiva, una pequeña planta de potencia que sustituye

a la red eléctrica.

— La instalación de los equipos de consumo, que en general no se diferencia, sustancial

mente, de las instalaciones eléctricas conectadas a la red, con excepción de los valores

nominales del voltaje e intensidad de trabajo de los equipos.

— El mantenimiento de los equipos de consumo viene especificado por el fabricante y

depende de cada uno en concreto. Por tanto, en las consideraciones siguientes, nos

referiremos exclusiva mente al mantenimiento de la parte específicamente fotovoltaica.

— En el planteamiento del servicio de mantenimiento de las instalaciones, el instalador debe

considerar los siguientes puntos:

— Las operaciones necesarias de mantenimiento.

— Las operaciones a realizar por eI usuario y las que debe realizar el instalador.

— La periodicidad de las operaciones de mantenimiento.

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— El contrato de mantenimiento y la garantía de la instalación.

— En este sentido, conviene hacer algunas puntualizaciones de carácter general:

— Las operaciones de mantenimiento pueden ser de dos tipos muy diferenciados. Por un lado,

tenemos la revisión del estado de operatividad de los equipos, conexiones y cableado,

incluyendo aspectos mecánicos, eléctricos y de limpieza, y por otro, el control de la

calibración de los equipos, particularmente del sistema de regulación y control.

— El mantenimiento de las instalaciones fotovoltaicas, sin partes móviles, no es especial

mente conflictivo.

— Las instalaciones fotovoltaicas están situadas frecuentemente en lugares muy apartados y

tienen presupuestos muy ajustados, por lo que los costes de reparación de averías,

particularmente durante el período de garantía, pueden tener una importante repercusión

económica. Considerando que la fiabilidad de la instalación, esto es, la posibilidad de

averías, está directamente relacionada con la calidad de los materiales, equipos y proceso

de montaje, la primera norma fundamental es usar, en todos los casos, componentes de la

calidad especificada en el diseño, y aplicar estrictamente las normas y controles de

montaje.

— Debe procurarse que el usuario tenga un suficiente conocimiento de la instalación, de forma

que distinga perfectamente qué incidencias del funcionamiento corresponden a situaciones

normales. Si el usuario no es consciente de estas situaciones, con gran probabilidad se

producirán llamadas al instalador en situaciones intrascendentes. La experiencia de los

instaladores consultados muestra que estas situaciones se han producido con frecuencia y

que tienen una coincidencia muy negativa sobre el mercado.

— Conviene distinguir con claridad entre el contrato de mantenimiento y la garantía. El primero

debe establecerse desde el principio junto con la garantía, ya que ésta debe incluir

únicamente la reposición de los equipos averiados durante el período de vigencia de la

misma, pero no las operaciones usuales de mantenimiento que deben correr a cargo del

cliente. Este punto es importante, considerando los prolongados períodos de garantía que

se aplican en la actualidad.

— Debe procurarse que el tiempo entre dos visitas de mantenimiento preventivo sea, por

razones económicas, lo más dilatado posible, coordinando los tiempos para cada

componente. Indudablemente, en las instalaciones fotovoltaicas.

— En algunos casos las Administraciones Públicas exigen períodos determinados entre

mantenimientos.

— Es conveniente reflejar las operaciones de mantenimiento en un Libro de Mantenimiento de

la Instalación.

3.11 MANTENIMIENTO DE LA BATERÍA DE PANELES

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— Los paneles fotovoltaicos requieren muy escaso mantenimiento por su propia configuración

carente de partes móviles y con el circuito interior de las células y las soldaduras de

conexión muy protegidos del ambiente exterior por capas de material protector. Al mismo

tiempo, el control de calidad de los fabricantes es en general bueno y en rara ocasión se

presentan problemas por este motivo.

— El mantenimiento abarca los siguientes procesos:

— Limpieza periódica del panel.

— Inspección visual de posibles degradaciones internas y de la estanquidad del panel.

— Control del estado de las conexiones eléctricas y el cableado.

— Control de las características eléctricas del panel.

3.11.1 LIMPIEZA PERIÓDICA DEL PANEL

— La suciedad acumulada sobre la cubierta transparente del panel reduce el rendimiento del

mismo y puede producir efectos de inversión similares a los provocados por las sombras. El

problema puede llegar a ser serio en el caso de los residuos industriales y los procedentes

de las aves. La intensidad del efecto depende de la opacidad del residuo. Las capas de

polvo que reducen la intensidad del sol de forma uniforme no son peligrosas y la reducción

de la potencia no suele ser significativa. La periodicidad del proceso de limpieza depende,

lógicamente, de la intensidad del proceso de ensuciamiento. En el caso de los depósitos

procedentes de las aves, conviene evitarlos instalando pequeñas antenas elásticas en la

parte alta del panel, con c fin de impedir que aquéllas se posen en él.

— Particularmente intenso puede ser el efecto de las gaviotas en las zonas costeras. Los

depósitos opacos, si se producen, deberían ser eliminados con rapidez. En todo caso, y

como se señala, es preferible tratar de buscar soluciones para evitarlos.

— La acción de la lluvia puede en muchos casos reducir al mínimo o eliminar la necesidad de

la limpieza de los paneles. Su acción se favorece con paneles de cristales lisos, siendo

aconsejable, por ello, evitar los cristales rugosos.

— La operación de limpieza debe ser realizada, en general, por el propio usuario, y consiste

simplemente en el lavado de los paneles con agua y algún detergente no abrasivo,

procurando evitar que el agua se acumule sobre el panel. No es aceptable en ningún caso

utilizar mangueras a presión.

3.11.2 INSPECCIÓN VISUAL DEL PANEL

La inspección visual del panel tiene por objeto detectar posibles fallos, concretamente:

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Posible rotura del cristal. Normalmente, se produce por acciones externas y, rara vez por fatiga

térmica inducida por errores de montaje.

Oxidaciones de los circuitos y soldaduras de las células fotovoltaicas. Por lo general, son

debidas a entrada de humedad en el panel, por fallo o rotura de las capas de encapsulado.

3.11.3 CONTROL DE LAS CONEXIONES ELÉCTRICAS Y EL CABLEADO DE LOS PANELES

Se procederá, en cada visita de mantenimiento, a efectuar las siguientes operaciones:

a) Comprobación del apriete y estado de los terminales de los cables de conexionado de los

paneles.

b) Comprobación de la estanquidad de la caja de terminales o del estado de los capuchones

de protección de los mismos, según el tipo de panel.

En el caso de observarse fallos de estanquidad, se procederá a la sustitución de los elementos

afectados ya la limpieza de los terminales. Es importante cuidar el sellado de la caja de

terminales, utilizando, según el caso, juntas nuevas o un sellado de silicona.

3.12 MANTENIMIENTO DEL SISTEMA DE CONTROL Y EQUIPOS AUXILIARES

El mantenimiento del sistema de regulación y control no difiere especialmente de las

operaciones normales en equipos electrónicos. Las averías son poco frecuentes y la simplicidad

de los equipos reduce el mantenimiento a las siguientes operaciones:

— Comprobación del conexionado y cableado de los componentes.

— Registro de los amperios-hora generados y consumidos en la instalación entre

revisiones, cuando existan estos contadores.

— Observación de las medidas instantáneas del voltímetro y amperímetro, en

aquellas instalaciones que dispongan de estos medidores.

— Observación visual general del estado y funcionamiento del regulador. La observación

visual permite detectar generalmente el mal funcionamiento del mismo, ya que éste se

traduce en un comportamiento muy anormal: frecuentes actuaciones del equipo,

avisadores, luces, etc. En la inspección se debe comprobar también las posibles

corrosiones y aprietes de Bornes.

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— Comprobación del conexionado y cableado de los equipos de control y de otros

componentes auxiliares.

— Se procederá de forma similar que en los paneles, revisando todas las conexiones y

juntas de los equipos.

— El ajuste de los equipos de regulación se realiza en taller antes de su instalación inicial.

En caso de detectar fallos al comprobar el valor, la solución usual es sustituir el equipo

por otro y proceder a su reparación y valor en taller. Cuando el equipo permite su

regulación en campo, ésta se realizará de acuerdo a las especificaciones del equipo en

concreto.

— Registro de los amperios-hora generados y consumidos en la instalación entre

revisiones.

— El registro de estos datos, cuando el equipo incorpora los contadores, permite efectuar

análisis del comportamiento de la instalación. Sin embargo, las conclusiones deben

aceptarse con sumo cuidado.

— Como en el caso anterior, la observación de los valores instantáneos del voltímetro y

amperímetro proporciona criterios sobre el comportamiento de la instalación.

— Como conclusión cabe señalar que el regulador, en la práctica, no tiene un

mantenimiento especial, y que cuando funciona mal, su comportamiento suele ser

claramente anormal, por las causas indicadas en el apartado de averías, por lo que en

todo caso es preferible su sustitución cuando en una visita de mantenimiento se detecte

un funcionamiento irregular.

3.13 LOCALIZACIÓN Y REPARACIÓN DE AVERÍAS

Problemática técnica general del servicio de reparaciones e instalaciones Fótovoltaicas

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— La reparación de averías y las operaciones de mantenimiento están estrechamente

relacionadas y dependen del servicio técnico al cliente, al que todo instalador debe prestar

especial

— atención por su repercusión económica y comercial. En este sentido, al referirnos a la

localización y reparación de averías, conviene tener en cuenta las características generales

analizadas en el apartado dedicado al mantenimiento, ya que son plenamente aplicables al

caso.

— Al plantearse el servicio de reparación de averías, el instalador debe tener en cuenta los

siguientes puntos:

Al evaluar una avería, podemos enfrentarnos a varias situaciones:

— La avería ha producido el paro total de la instalación y debe ser reparada de inmediato.

— La avería corresponde al mal funcionamiento de un componente que reduce el rendimiento

del sistema, sin implicar problemas ulteriores, debiéndose en este caso valorar la urgencia

del cambio.

— La avería corresponde a un mal funcionamiento de un componente, produciendo una

reducción inaceptable del rendimiento, o un peligro de alteraciones y rápidas

consecuencias sobre el sistema que obligan a su cambio o reparación inmediata.

— Se detectan degradaciones de un componente que aconsejan su sustitución, aunque no

haya aparecido todavía el fallo, para evitar posteriores consecuencias.

— En la mayoría de los casos es más económico sustituir los equipos averiados por otros, y

repararlos en taller. Esta forma de proceder se incluye en la norma general que aconseja

realizar en campo sólo las operaciones estrictamente necesarias.

— Un diagnóstico profundo de las causas de una avería suele, frecuentemente, requerir un

conocimiento especializado de los equipos. Sin embargo, la mayoría de las averías son

características, pudiéndose especificar el proceso de detección y reparación de las mismas

de forma que, sin requerir conocimientos altamente especializados, el operario pueda

proceder a la reparación. Los equipos averiados pueden repararse en taller por personal

más cualificado.

— Nos referiremos únicamente a las averías del sistema fotovoltaico en sentido estricto, es

decir, las relativas a los paneles, equipos de regulación y control, baterías y cableado. Las

averías de los equipos de consumo no se consideran objeto de este curso y deben estar

previstas en los manuales de mantenimiento de las mismas.

— Las averías de la instalación por fallo de los componentes son poco frecuentes. Los

mayores problemas se presentan por mala utilización de la instalación por parte de los

usuarios. En este sentido, es de enorme importancia económica para el instalador el

proporcionar al cliente un adecuado manual de mantenimiento y datos sobre las vicisitudes

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más frecuentes. De otra forma, las visitas durante el período de garantía pueden absorber

el beneficio, ya que estas instalaciones pueden estar en sitios alejados y de difícil acceso.

3.13.1 AVERÍAS DE LOS PANELES FÓTOVOLTAICOS Y SU CONEXIONADO

Los casos de averías detectados en la práctica son:

— Rotura del vidrio de los paneles.

— La penetración de agua en el interior del panel y la consecuente oxidación del circuito interior

de las células y soldaduras de conexión.

— Fallos en el conexionado y entrada de agua en la caja de bornas del panel.

— Ensuciamientos o sombras parciales, que generan averías de las células.

— Defectos de fabricación (muy escasos, dado el exhaustivo control de calidad que se realiza).

3.13.2 ROTURA DEL VIDRIO

La rotura del vidrio se produce usualmente por acciones desde el exterior, como son golpes,

pedradas, etc., y rara vez por fatiga térmica debido a problemas de montaje del cristal. También

se han detectado algunos casos de rotura en el transporte a obra. Datos procedentes de

empresas instaladoras muestran estadísticas de fallos del orden del uno por mil.

La rotura del cristal, al ser templado, se produce siempre en forma de astillado total de la

superficie, notándose perfectamente el lugar del golpe o pedrada, lo que permite distinguir los

pocos casos de fallos por fuerzas de tensión térmicas. El astillado reduce d rendimiento

aproximadamente en un 30%, pero el panel puede continuar en uso. Por esta razón, lo más

normal es añadir un panel más a la instalación y dejar el averiado, aumentando así la potencia.

3.13.3 PENETRACIÓN DE HUMEDAD EN EL INTERIOR DEL PANEL

Aunque ésta es una avería poco frecuente, puede producirse por golpes externos, degradación

del material encapsulante o defectos de fabricación. Cuando penetra humedad hasta el circuito

de las células y sus conexiones, aparecen corrosiones que reducen e incluso rompen el

contacto eléctrico de los electrodos con el material de las células, impidiendo la recogida de

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electrones y haciendo inútil de esta forma el panel. La tensión y la intensidad caen a cero y el

panel debe ser sustituido de inmediato.

El porcentaje de casos es muy reducido (del orden del uno por mil).

Debe indicarse que, como este fallo es total, cuando en una revisión se detectan degradaciones

serias en el panel, es preferible su sustitución, evitando de esta forma los costes de una

próxima y segura visita. Los casos detectados se encuentran en la proximidad del mar (boyas,

faros, etc.).

3.13.4 FALLOS EN LAS CONEXIONES DE LOS PANELES

En instalaciones bien realizadas no se detectan casos de aflojamiento de los conectores del

cableado de los paneles, ni de su oxidación, ya que son de latón. Se han detectado ciertos

casos de entrada de agua en la caja de conexiones, y fallos de los capuchones de protección

en los paneles antiguos (actualmente todos usan cajas de conexión).

La presencia de agua en los contactos produce caídas de tensión en el circuito y,

consecuentemente, reducción de la potencia generada.

La reparación consiste en la limpieza de los terminales o bornes de conexión, y el cambio de la

junta de la caja de conexiones o de los capuchones de goma de los terminales. En la operación

son de utilidad los sprays para terminales, de uso corriente en electrónica.

Para proteger uniones e impedir entrada de agua, es una buena costumbre utilizar en todas las

zonas y puntos críticos cinta aislante autosoldable, como la Scotch 23, que da excelentes

resultados.

3.14 COMPROBACIÓN DE LAS CARACTERÍSTICAS DE LOS PANELES EN CAMPO

La pérdida de características eléctricas de los paneles no es frecuente que se produzca. Sin

embargo, puede ocurrir que sí se produzcan degradaciones internas no apreciables

visiblemente y que afecten a la instalación, o que no se conozca la causa del mal

funcionamiento de la misma y se quiera comprobar si un panel es el responsable. En estos

casos puede procederse de acuerdo. En todo caso, en la práctica el instalador rara vez se ve

obligado a realizar esta prueba, ya que su experiencia suple la necesidad del ensayo, siempre

costoso y que requiere un solarímetro cuyo coste también es alto.

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Como comprobación sustitutoria, el instalador avezado mide la intensidad en las horas centrales

de un día soleado, la cual debe aproximarse a la nominal del panel.

3.14.1 AVERÍAS POR SOMBRAS

Esta situación debe remediarse eliminando la causa de las sombras. En ciertos casos puede

llegarse a la avería grave del panel por calentamientos parciales, en cuyo caso debe ser

sustituido. Esta avería es poco probable y no hay estadísticas de la frecuencia con que se

produce, aunque sus consecuencias son muy aparentes, sobre todo si no se utilizan diodos de

«by-pass» o su número es insuficiente.

Para que el equipo de mantenimiento pueda evaluar los efectos de las averías causadas por

sombreados, resultan muy ilustrativas las gráficas que a continuación se exponen y que

describen el comportamiento de los módulos afectados.

A veces en un módulo se estropea una célula, y el efecto sobre el rendimiento del mismo puede

ser muy diferente según existan o no diodos de «by-pass» y del número de ellos. Comparando

la curva característica del módulo averiado con la de las figuras, podemos deducir la causa del

problema y tomar las medidas correctoras necesarias, insistiendo, una vez más, en la

importancia de instalar dichos diodos en número adecuado en aquellos casos en que exista

algún riesgo de sombreado.

3.14.2 DEFECTOS DE FABRICACIÓN

Los defectos de fabricación se presentan en los primeros días de funcionamiento y son de

muy escasa incidencia, seguramente menor al uno por mil.

3.15 AVERÍAS EN LOS CONVERTIDORES Y EQUIPO DE SEÑALIZACIÓN

Los convertidores son equipos sofisticados, y presentan un mayor índice de averías. Las

estadísticas muestran que un elevado porcentaje de las mismas se produce por una mala

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utilización del usuario (normalmente, la conexión de cargas excesivas, no previstas en el diseño

de la instalación). La única solución en estos casos está en informar adecuadamente al usuario,

además de sustituir el equipo.

Las reactancias son otra posible causa de averías, con una incidencia de fallos por

defecto de fabricación en los primeros meses en torno al cinco por mil. El problema es, con

todo, pequeño, a pesar del gran número de reactancias que puede tener una instalación de

alumbrado. La solución es cambiar la reactancia y tirar la unidad estropeada. Nuevamente, el

mayor inconveniente es el coste de la visita cuando el usuario no es capaz de cambiarla por sí

mismo, y se encuentra en período de garantía, ya que los fallos por defecto de fabricación se

producen, como hemos indicado, en los primeros meses.

En conclusión, los fallos de equipos como reguladores, convertidores y reactancias son

normalmente debidos a defectos de fabricación, aunque su incidencia es baja, presentándose

en los primeros meses de funcionamiento, y la única solución posible en campo es su

sustitución.

Lo mismo puede decirse de las unidades más complejas de regulación que agrupan varias

funciones. Por su coste, vale la pena reparar estos equipos en taller, no siendo este el caso de

las reactancias.

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