6 consejos para instalar sistemas fotovoltaicos

Recuerda utilizar equipo de seguridad al momento de instalar sistemas fotovoltaicos: gafas, casco, calzado, guantes, lentes y arnés de seguridad.

Actualmente en México existen empresas que se dedican a comercializar e instalar sistemas fotovoltaicos. Además, estas empresas brindan asesoría sobre capacidades, instalación, operación y mantenimiento. De hecho, algunas incluso gestionan ante la CFE para interconectarlos con la red, con el fin de venderle a la paraestatal el excedente de energía eléctrica..

Por otro lado, varios fabricantes venden kits de sistemas fotovoltaicos. Además, incluyen accesorios y bases para su instalación, con su instructivo y manual de instalación y operación, resultando relativamente sencillo su montaje para un electricista con medianos conocimientos en el oficio.

A continuación te presentamos 6 consejos para instalar sistemas fotovoltaicos:

1. Conoce tu sistema. Antes de entrar en materia, es conveniente saber que instalar sistemas fotovoltaicos no sólo consiste en colocar las celdas solares. Así mismo, se requiere de un controlador de carga. También un banco de baterías y un inversor de energía.
   
   
2. Potencia adecuada. Es decir, los cuatro elementos citados anteriormente deben ser de la potencia o capacidad adecuadas a la carga a la que alimentarán. Por lo tanto, una sobrecarga puede dañarlos si algún componente es de menor potencia, se dañará por sobrecarga. Como consecuencia, todo el sistema dejará de funcionar. Primero debe hacerse un estudio previo para conocer las capacidades necesarias. Como resultado, se puede garantizar un correcto funcionamiento.
   
   
   Ver también: 2 tipos de protecciones de los sistemas solares fotovoltaicos
   
   
3. Compra el kit con todo lo necesario para instalar el sistema. De esa manera, te aseguras de contar con los rieles y soportes de monturas. Estos artículos deben venir junto con los paneles. Cuando no los trae, deberás comprarlos por separado. También te los puede fabricar con un herrero.
   
   
4. Herramientas. Para la instalación requieres: martillo, cinceles, llaves, pinzas, desarmadores; monturas o rieles para los paneles solares; tornillería y pernos de fijación de acero inoxidable; gis, bicolor o crayón para marcar; nivel/mira láser o nivel de gota; transportador de madera o regla de cálculo de ángulo para medir los grados de inclinación; taladro eléctrico y brocas para concreto y para metal; sellador, resanador, pintura y silicón; canalizaciones, mangueras o tubería para proteger el cableado de la intemperie y daño mecánico; anclajes para el cableado y canalizaciones; y escalera.
   
   
5. Diagrama de bloques. El diagrama de bloques es la forma en que se interconectan los cuatro elementos de los sistemas fotovoltaicos. Cada sistema trae su diagrama particular de conexiones y es el que debes respetar.
   
   

   

   Para poder instalar sistemas fotovoltaicos es necesario conocer todas las partes que lo componen, la potencia que se requiere y el diagrama de bloques, entre otros puntos.

   
   
6. Ubicación de celdas. Las celdas solares fotovoltaicas se instalan normalmente en los tejados o techos de los edificios. Éstas son las áreas donde menos estorban. Están más protegidas de daños por tránsito de personas o animales, por ejemplo. También pueden fijarse en el suelo o en estructuras fabricadas para este fin. Es importante que se instalen donde reciban luz solar abundante durante todo el día, los 365 días del año  (considera la declinación solar por cambios estacionales).
   
   

7 beneficios del tubo conduit de polietileno de alta densidad para instalaciones subterráneas

En entradas anteriores se ha abordado la importancia de las redes subterráneas, las normas que se deben cumplir y el tipo de materiales que se requieren para tener instalaciones eléctricas residenciales confiables y seguras. En esta ocasión se tocarán los beneficios que la tubería de Polietileno de Alta Densidad (PAD) en rollo ofrece para este tipo de instalaciones.

En un principio, existían dos tipos de tubería PAD: una con un perfil corrugado por la parte exterior y lisa por dentro, que originalmente se fabricaba en tramos de 6 m; y otra tubería totalmente lisa por fuera y por dentro, ésta última tenía un beneficio adicional, que se podía fabricar en rollo en diferentes longitudes.

Ambas tuberías cumplen con las especificaciones que marca la CFE, en sus normas de referencia (NRF057-2009), la limitante que tenía la corrugada en tramos era que no se podía instalar bajo condiciones de niveles freáticos altos (que se encuentre agua a menos de 40 cm del nivel de suelo), porque en estos casos se debían utilizar tramos continuos, de registro a registro, sin uniones. De ahí que, forzosamente, el instalador tenía que emplear tubería lisa, sin embargo esto implica un trabajo mucho más agresivo, porque para ello se requieren grúas y maquinaria pesada, que permitan su transporte; su manejo, debido a su peso, no se puede realizar con la mano del hombre, esto trae consigo mucho más riesgo para el instalador, que requiere mayor tiempo para colocarla, factores que la hacen más costosa.

La tubería PAD en rollo es una tubería corrugada por la parte exterior y lisa por dentro que, gracias a su presentación, cumple con las especificaciones que marca la CFE para garantizar la continuidad entre líneas de registro a registro sin necesidad de uniones.

Ver también: 4 etapas para el inicio de obra en instalaciones subterráneas

Los beneficios de la tubería de PAD en rollo son importantes:

1. Aplicación sencilla. Gracias a la longitud de los rollos (200 m para 2", 95 m para 3" y 50 m para 4"), se pueden realizar tendidos de registro a registro, disminuyendo el tiempo de instalación.


2. Fácil manejo. No requieres de grúas o maquinaria pesada para colocarla, en comparación con la tubería lisa.


3. Reduce el tiempo de trabajo. El tiempo de instalación es menor ya que una sola persona puede manejar el rollo de tubería de PAD, sin necesidad de equipo especial.


4. No guarda memoria. La tubería no requiere calentarse para que pierda la memoria de las curvas, y el corte de la misma se realiza de una manera mucho más rápida y segura.


5. Almacenaje sencillo. Su presentación en rollo es única, ya que éste viene emplayado, lo que ayuda a conservar el diámetro sin deformaciones, beneficiando el almacenaje, pues se pueden estibar los rollos sin riesgo de que se colapsen. Además, se reducen considerablemente los espacios para su almacenamiento dentro de la bodega.


6. No existen desperdicios. Otro beneficio adicional es que no existen desperdicios, ya que cada rollo de tubería de PAD incluye un cople, lo que garantiza la utilización de material al 100%.


7. Presentaciones con guía. En algunas marcas, los rollos de 2" y 3" incluyen una guía para facilitar aún más la instalación eléctrica de registro a registro.


8. Con lubricante. Algunas marcas incluyen en sus rollos un sobre o frasco pequeño de lubricante, haciendo sencillo el trabajo del instalador, en caso de que sea necesario realizar un acoplamiento.

Recuerda, la tubería de PAD ofrece muchos beneficios para tus instalaciones eléctricas subterráneas; es una buena opción para que seas más competitivo en el mercado.

Cinchos de plástico para sujetar el tubo conduit de polietileno

Los cinchos plásticos permiten asegurar el tubo conduit de polietileno a la malla de acero o a la varilla de una forma fácil y segura

Una de las necesidades que existen, al realizar el tendido de tubería conduit, en lo que será una losa de azotea o entrepiso, es sujetar la canalización a la malla de acero electro-soldado o de varillas corrugadas. En varios colados, se puede observar que los electricistas realizan este paso con alambre recocido, sin embargo al hacerlo así provocan un punto de colapso, ya que el tubo conduit de polietileno tiene la propiedad de recuperar su diámetro original cuando se deforma por alguna pisada, garantizando así el paso libre de los conductores; pero cuando se sujeta la manguera con alambre recocido, éste impide su recuperación.

Una alternativa para asegurar la manguera de polietileno a la malla de acero cuidando que no le provoque un colapso, son los cinchos plásticos que se ajustan fácilmente y que no representan ningún riesgo de aplastamiento, pues permiten al tubo conduit de polietileno recuperar su diámetro original en caso de ser pisado.

Ver también: ¿Puedo usar un tubo conduit de polietileno a la intemperie?

Un cincho de plástico (también conocido como “brida” o “corbata para cables”) es un elemento de sujeción generalmente empleado para fijar o agrupar los cables en los gabinetes o registros de las instalaciones eléctricas residenciales. Sin embargo, otro de sus posibles usos es la sujeción de las mangueras cónduit que contienen dichos cables. Además de otros múltiples usos improvisados debido a su poder de sujeción y apriete, lo que las hace muy versátiles en diversas situaciones.

En su forma más popular, consiste en una cinta de nylon resistente con una cremallera integrada, y en un extremo un trinquete dentro de una caja pequeña y abierta.

Los cinchos se inventaron en 1958 inicialmente bajo la marca de Ty-Rap por la compañía eléctrica Thomas & Betts. Estaban diseñadas para los arneses de cable para aviones. El diseño original consistía en un trinquete de metal en lugar de nylon. Más tarde se cambió el material por nylon o plástico.

Cuando los cinchos de plástico se usan para sujetar las mangueras conduit, se recomienda colocarlos como mínimo a cada metro, a lo largo de todo el tendido del tubo conduit  sobre la losa.

Los cinchos plásticos te permiten asegurar una canalización de hasta 1" de diámetro a la varilla.

3 tipos de contactos eléctricos dependiendo de donde se coloquen en las instalaciones eléctricas residenciales

Para evitar el uso de extensiones se deben considerar algunos aspectos en la instalación de contactos, como el tipo, la ubicación y la cantidad a colocar en cada cuarto.

Los contactos eléctricos son dispositivos de conexión eléctrica instalados en una salida para la inserción de una clavija. Un contacto sencillo es un dispositivo de un sólo juego de contactos. Un contacto múltiple es aquel que contiene dos o más dispositivos de contacto en el mismo chasis o yugo.

Existen diferentes tipos de contactos, dependiendo del lugar donde se instalen: recámaras, cocheras, jardines, cocinas, etcétera.

Contactos contra falla a tierra en la cocina y lavadero.


En la cocina y el lavadero deben instalarse contactos sencillos para circuitos de 20 A (recuerda que la NOM-001-SEDE-2012 solicita al menos 2 circuitos de 1500 VA para esta área). Sin embargo, debes tomar en cuenta que los contactos también deben proveer una protección contra falla a tierra. Algunos fabricantes ofrecen en sus líneas de productos los contactos con protección contra falla a tierra con la posibilidad de instalar otros contactos sencillos y de esta forma proteger todo un circuito completo, tal como se muestra en la Figura 1, donde se puede apreciar que cada uno de los tres circuitos llega a un contacto ICFT (Interruptor de Circuito por Falla a Tierra) o GFCI (Ground Fault Circuit Interrupter, por sus siglas en inglés).





Figura 1. Contactos en cocina



Ver también: 3 ejemplos del uso de contactos eléctricos

La forma de instalar estos contactos junto con los sencillos se aprecia en la Figura 2.





Figura 2. Con esta conexión podemos proteger un circuito, ya que ésta se repite hacia los otros 3 o 4 contactos sencillos restantes.


La ubicación de los contactos puede ser tomada del artículo 210 de la NOM-001-SEDE-2012, sin embargo la cantidad exacta depende de los artefactos a conectar y la cantidad de energía que demanden.



Contactos contra falla de arco en las recámaras


En recámaras se especifica el uso de contactos tipo ICFA (Interruptor de Circuito por Falla de Arco) o AFCI (Arc Fault Circuit Interrupter), que protegen contra posibles incendios provocados por los pequeños arcos eléctricos que se generan entre fase y neutro, o fase y tierra; estos arcos son tan pequeños que no accionan las protecciones de sobre carga del tablero principal.



Contactos Tamper Resistan en áreas de estar


Además de los ICFA, por el tipo de ocupación que existe (aplicable también a la sala), es recomendable instalar contactos tipo TR (Tamper Resistant) que evitan el paso de un objeto en la terminal energizada, brindando una protección confiable para infantes contra descargas y choques eléctricos.

Es posible proteger un circuito completo con un ICFA como primer contacto del circuito y después de él, otros contactos tipo TR. La conexión se muestra en la Figura 3.





Figura 3. Interconexión entre contacto IFCA y contacto TR


Este tipo de conexión es muy eficiente, debido a que la inversión es menor al hacer la propuesta del sistema eléctrico, sin reducir el grado de protección de la instalación.

3 etapas de las descargas electrostáticas

Cuando tocas un metal con los dedos y sientes una especie de piquete estás ante una descarga electrostática, que en ocasiones provoca un destello o chispa, y hasta la puedes escuchar.

La electricidad estática es un fenómeno que seguramente has experimentado alguna vez en forma de descarga al acercarte a tocar un elemento conductor como la manilla o la manija metálica de una puerta, después de haber caminado sobre un suelo de algún derivado plástico; o al bajar de un automóvil y tocar la puerta. Igualmente habrás podido observar destellos al quitarte ropa de tejido acrílico, o has visto cómo tu cabello se pega cuando te acercas a la pantalla de un televisor. La electricidad estática da lugar al conjunto de fenómenos asociados con la aparición de una carga eléctrica en la superficie de un cuerpo aislante, o en un cuerpo conductor aislado.

Se consideran 3 etapas de las cargas electrostáticas: La generación, la acumulación y la disipación.

Generación de cargas electrostáticas


Para generar electricidad estática es suficiente el contacto o fricción y la separación entre dos materiales, generalmente diferentes y no necesariamente aislantes, siendo uno de ellos mal conductor de la electricidad. Los materiales conductores permiten el paso de cargas eléctricas, mientras los aislantes las obstaculizan.

Las cargas electrostáticas negativas son electrones libres de los átomos de los elementos químicos, y las positivas equivalen a la acción de los protones del núcleo atómico privados de los electrones de la última capa. Los electrones situados en la superficie de un material aislante, o un conductor aislado, no pueden disiparse fácilmente mientras no tengan una vía conductora a tierra; al no poder circular con facilidad dan lugar a la denominada electricidad estática, lo opuesto a la electricidad dinámica que circula por los conductores con fines de transmisión y utilización de energía. Los electrones libres tienen libertad de movimiento de una molécula a otra en los conductores, pero los protones son inseparables del átomo y no pueden moverse a menos que lo haga el propio átomo.

El conjunto de los átomos de los cuerpos sólidos forman estructuras que mantienen la posición de dichos átomos entre sí. En cambio en los líquidos y mucho más en los gases, se tiene un desplazamiento relativo entre los mismos. Ésa es la razón por la que en los sólidos sólo se mueven los electrones, y en los líquidos y gases se pueden mover electrones y protones. La carga originada por este fenómeno se llama carga triboeléctrica y una serie triboeléctrica (Tabla 1) ayuda a determinar la polaridad de cada uno de los dos materiales cargados. Haz click en la imagen para agrandarla.




La magnitud de la carga electrostática está relacionada con la posición o distancia relativa entre sí de los materiales en la serie, y su signo (+ o -) está determinado por la característica de un material a ceder o ganar electrones, que es lo que en realidad indica tal serie.


Ver también: 3 formas de producir carga electrostática en un cuerpo

Entonces, si haces un experimento frotando un pedazo de piel con un trozo de poliuretano, al separarlos darán lugar a una carga electrostática negativa sobre la pieza de piel y positiva sobre el poliuretano, de igual magnitud.



Acumulación de cargas electrostáticas


Después de la generación se presenta la acumulación de las cargas electrostáticas en los materiales no conductores y en los conductores aislados. Esta acumulación puede ocurrir en productos, equipos de proceso, tramos de tubería aislados, recipientes, personas con calzado aislante o sobre suelos que no disipan las cargas, etcétera. A mayor cantidad de cargas electrostáticas corresponde mayor diferencia de potencial respecto a tierra.



Disipación de cargas electrostáticas


La disipación de las cargas electrostáticas depende de la conductividad entre el cuerpo cargado y su camino de conexión a tierra. Una buena conductividad logra la desaparición de las cargas electrostáticas al mismo tiempo que son generadas, con lo cual ni siquiera se llega a su acumulación.

En lugares como centros de cómputo y oficinas, se utilizan contactos de tierra aislada para separar las cargas estáticas del conductor de tierra de protección.

En sitios donde se almacenan solventes o bien se genera polvo que puede ser explosivo, el riesgo más común es el de incendio o explosión por las atmósferas explosivas debido a las mezclas de aire con vapores, nieblas, gases o polvos combustibles. Este peligro puede provocar accidentes en las operaciones o procesos con esos materiales cuando la cantidad de cargas electrostáticas origina un potencial eléctrico elevado que da lugar a la descarga electrostática que se presenta como una chispa, detonante de una atmósfera explosiva, dependiendo por su parte de la energía que posea, y siempre que ésta sea igual o superior a la energía mínima de ignición de la atmósfera explosiva presente.

La experiencia demuestra que chispas insignificantes poseen energía suficiente para inflamar mezclas de vapores y gases inflamables con aire. Las atmósferas explosivas de polvos combustibles necesitan descargas mayores. Los valores mínimos de referencia se dan para atmósferas explosivas de hidrógeno con 0,019 mJ y de disulfuro de carbono con sólo 0,009 mJ.

En instalaciones eléctricas de todo tipo existe el riesgo de generar un daño a causa de una descarga electrostática. En casa, por ejemplo, se puede ocasionar una explosión si hay una fuga de gas; el inicio de este incendio podría ser una descarga electrostática provocada por la ropa, o bien por una instalación muy vieja donde el aislamiento del conductor está deteriorado por el paso del tiempo.

La acumulación de cargas electrostáticas es parte de los problemas que resuelve un buen sistema de puesta a tierra de la instalación eléctrica.

La información aquí expuesta es sólo para brindarte un panorama general de las descargas electrostáticas, tema muy amplio que en próximas entradas se seguirá abordando.