Normas de construccion by LA HORA Ecuador

COMITÉ EJECUTIVO DEL CODIGO ECUATORIANO DE LA CONSTRUCCIÓN

(Creado Mediante el Decreto Ejecutivo Nº 3970 15 de Julio 1996)

NORMA ECUATORIANA DE CONSTRUCCIÓN

NEC-10 PARTE 3 CARGAS Y MATERIALES

CEC-10

SUBCOMITÉ 3

PARTE 3-1

Cargas y Materiales

ÍNDICE CAPÍTULO 1 - CARGAS ..................................................................................................... 4 1.1 PROPÓSITO .................................................................................................................. 4 1.2 DEFINICIONES .............................................................................................................. 4 1.2.1 Cargas permanentes (carga muerta) ......................................................................... 4 1.2.2 Sobrecargas de uso (carga viva) ............................................................................... 4 1.3 REDUCCIÓN DE CARGAS VIVAS ........................................................................... 8 1.3.1 Cargas generales ....................................................................................................... 8 1.3.2 Cargas vivas pesadas ................................................................................................ 9 1.3.3 Estacionamientos para vehículos particulares .......................................................... 9 1.3.4 Ocupaciones especiales ............................................................................................ 9 1.3.5 Limitaciones para losas en una dirección ................................................................. 9 1.4 REDUCCIÓN DE CARGA VIVA EN CUBIERTAS ................................................... 9 1.4.1 Cubiertas planas, inclinadas y curvas ..................................................................... 10 1.4.2 Cubiertas para propósitos especiales ...................................................................... 10 1.5 COMBINACIONES DE CARGA............................................................................... 10 1.5.1 Generalidades ......................................................................................................... 10 1.5.2 Símbolos y notación ............................................................................................... 10 1.5.3 Combinaciones de cargas mayoradas utilizando el diseño de última resistencia ... 11 1.5.3.1

Alcance ......................................................................................................... 11

1.5.3.2

Combinaciones básicas ................................................................................. 11

1.5.4 Combinaciones nominales de cargas utilizando diseño mediante esfuerzos de trabajo .............................................................................................................................. 12 1.5.4.1 Combinaciones básicas ................................................................................... 12 CAPÍTULO 2 – MATERIALES ......................................................................................... 15 2.1 INTRODUCCIÓN ..................................................................................................... 15 2.2 Requisitos y normas que deben cumplir los materiales de construcción: ................ 15 2.2.1 El hormigón de cemento hidráulico y sus componentes .................................... 16 2.2.2 Acero de refuerzo ............................................................................................... 19 2.2.3 Refuerzo corrugado ............................................................................................ 19 2.2.4 Refuerzo liso ....................................................................................................... 21 2.2.7 Acero estructural, tubos de acero o tuberías ....................................................... 21 2.3

Requisitos de Durabilidad del Hormigón ................................................................... 22

CEC-10

PARTE 3-2

Cargas y Materiales 2.3.1 Generalidades ......................................................................................................... 22 2.3.2 Categorías y clases de exposición .......................................................................... 22 2.3.3 Requisitos para mezclas de hormigón .................................................................... 23 2.3.4 Requisitos adicionales para exposición a congelación y deshielo .......................... 25 2.3.5 Materiales cementantes alternativos para exposición a sulfatos ............................ 26 2.4 Calidad del Hormigón, Mezclado y Colado .................................................................. 27 2.4.1 Generalidades ......................................................................................................... 27 2.4.2 Dosificación del hormigón ..................................................................................... 27 2.4.3 Dosificación basada en la experiencia en obra en mezclas de prueba o ambas . 28 2.4.3.1 Desviación estándar de la muestra................................................................... 28 2.4.3.2 Resistencia promedio requerida....................................................................... 29 2.4.3.3 Documentación de la resistencia promedio a la compresión ........................... 30 2.4.4 Dosificación cuando no se cuenta con experiencia en obra o mezclas de prueba .. 31 2.4.5 Reducción de la resistencia promedio a la compresión .......................................... 31 2.4.6 Evaluación y aceptación del hormigón ................................................................... 31 2.4.6.1 El hormigón debe ensayarse de acuerdo con los requisitos de 2.4.6.2 a 2.4.6.5. ..................................................................................................................................... 31 2.4.6.2 Frecuencia de los ensayos................................................................................ 31 2.4.6.3 Probetas curadas en forma estándar................................................................. 32 2.4.6.4 Probetas curadas en obra ................................................................................. 32 2.4.6.5 Investigación de los resultados de ensayos con baja resistencia ..................... 32 2.4.6.6 Hormigón reforzado con fibras de acero ......................................................... 33 2.4.7 Preparación del equipo y del lugar de colado ......................................................... 33 2.4.7.1 La preparación previa al colado del hormigón debe incluir lo siguiente: ....... 33 2.4.8 Mezclado ................................................................................................................ 34 2.4.9 Transporte ............................................................................................................... 34 2.4.10 Colado................................................................................................................... 34 2.4.11 Curado .................................................................................................................. 35 2.4.12 Requisitos para clima frío ..................................................................................... 35 2.4.13 Requisitos para clima cálido ................................................................................. 35 APÉNDICE ......................................................................................................................... 36

CEC-10

PARTE 3-3

Cargas y Materiales

PARTE 3 CAPÍTULO 1 - CARGAS NORMA PARA DETERMINAR LAS CARGAS A EMPLEARSE EN PROYECTOS DE EDIFICACIONES 1.1 PROPÓSITO Esta norma establece las cargas mínimas permanentes y accidentales a considerarse en el cálculo y diseño de estructuras. No se han tomado en cuenta las cargas temporales debidas a los procesos constructivos, ni las cargas dinámicas de viento, sismo, vehículos en movimiento, explosión, hundimiento de cimentaciones y otras debidas a fenómenos naturales. Este código proporciona solo una guía general para el calculista y diseñador de estructuras. La responsabilidad final de la estabilidad de la estructura recae en el ingeniero calculista. Sin embargo, las construcciones en general deben diseñarse para resistir por lo menos las cargas permanentes (carga muerta) y las sobrecargas de uso (carga viva) mínimas aquí especificadas. Las memorias de cálculo y diseño deben contar con el estudio realizado para determinar esas cargas y deben adjuntarse siempre a los planos de construcción.

1.2 DEFINICIONES 1.2.1 Cargas permanentes (carga muerta) Las cargas permanentes están constituidas por las masas de todos los elementos fijos de la construcción como partes estructurales, muros, tabiques, recubrimientos, instalaciones sanitarias, eléctricas, de acondicionamiento, máquinas o equipos y todo artefacto integrado permanentemente a la estructura.

1.2.2 Sobrecargas de uso (carga viva) Las sobrecargas de uso dependen de la ocupación a la que está destinada la edificación y están conformadas por la masa de las personas, muebles, equipos y accesorios móviles o temporales, mercadería en transición, etc. Las sobrecargas mínimas a considerar son las siguientes: Tabla 1. Cargas Vivas Uniformemente Distribuidas Mínimas, Lo y Cargas Vivas Concentradas Mínimas

Ocupación o Uso Departamentos (ver Residencias) Sistemas de pisos para circulación Para Oficinas Para Centros de Computo Armerías y salas de instrucción militar Áreas de Reunión y Teatros Asientos fijos Lobby CEC-10

Carga uniforme (kN/m2)

Carga Concentrada (kN)

2,4 4,8 7,2

9,0 9,0

2,9 4,8 PARTE 3-4

Cargas y Materiales Asientos móviles Plataformas de Reunión Escenarios Balcones (Exterior) Residencias Uni-bifamiliares con área menor a 9,0 m2 Salas de Billar, bolos y otras áreas de recreación similares Corredores-pasarelas-plataformas para mantenimiento Corredores Primer Piso Otros pisos de igual ocupación, excepto si se indicara otro Salas de Baile Comedores y Restaurantes Emparrillados para cuarto de máquinas de elevadores (áreas de 2.600 mm2) Construcción de pisos con placa metálica auto deslizante (área de 645 mm2) Escape para incendio Únicamente para residencias unifamiliares Escaleras fijas Garaje ( únicamente vehículos para pasajeros) Camiones y Buses Coliseos (ver estadios y arenas, graderíos) Gimnasios - pisos y balcones Pasamanos, guardavías y agarraderas de seguridad Hospitales Sala de quirófanos, laboratorios Cuarto de pacientes Corredores sobre el primer piso Hoteles (ver residencias) Bibliotecas Salas de lectura Estanterías Corredores sobre el primer piso Fábricas/Industria/Manufactura Livianas Pesadas Marquesinas Edificios de Oficinas Salas de archivo y computación se diseñará para CEC-10

4,8 4,8 7,2 4,8 2,9 3,6 2,0

1,33

4,80

4,8 4,8 1,4 0,9 4,8 2,00 Ver sección 1.4 2,0 a,b a, b 4,80 Ver sección 1.4 2,90 2,00 4,00

4,50 4,50 4,50

2,90 7,20c 4,00

4,50 4,50 4,50

6,00 12,00 3,60

9,00 13,40

PARTE 3-5

Cargas y Materiales la mayor carga prevista Lobbies y corredores del primer piso Oficinas Corredores sobre el primer piso Institutos de Rehabilitación Celdas Corredores Residencias Viviendas ( uni y bifamiliar) Hoteles y residencias multifamiliares Habitaciones y sus corredores Salones de uso público y sus corredores Graderíos para estadios y similares Cubiertas Cubiertas planas, inclinadas y curvas Cubiertas empleadas para áreas de paseo Cubiertas empleadas en jardinería o patios de reunión. Cubiertas empleadas para propósitos especiales Toldos y Carpas Construcción en lona apoyada sobre una estructura ligera Todas las demás Elementos principales expuestos a áreas de trabajo Carga puntual en los nudos inferiores de la celosía de cubierta Miembros estructurales que soportan cubiertas sobre fábricas, bodegas y talleres de reparación vehicular Todos los otros usos Todas las superficies de cubiertas sujetas a mantenimiento de trabajadores Unidades Educativas Aulas Corredores sobre el primer piso Primer piso corredores Soportes para luces cenitales y cielos rasos accesibles Veredas, circulación vehicular y patios que puedan estar cargadas por camiones 12,00 35,60f Estadios y Coliseos Graderíos Asientos fijos (sujetos al piso) CEC-10

4,80 2,40 4,00

9,00 9,00 9,00

2,00 4,80 2,00 2,00 4,80 4,80d 1,00 s,k 3,00 4,80 i

0,24 (no reducible) 1,00

8,90

1,40 1,40 2,00 4,00 4,80

4,50 4,50 4,50 0,90

12,00

35,60f

4,80d 3,00d PARTE 3-6

Cargas y Materiales

Escaleras y Rutas de escape Únicamente residencias Uni-bifamilares Áreas de almacenamiento sobre cielos rasos, tumbados Bodegas de almacenamiento (deberán ser diseñadas para cargas mayoradas previstas) Livianas Pesadas Almacenes Venta al por menor Primer piso Pisos superiores Venta al por mayor. Todos los pisos Barreras vehiculares Pasarelas y plataformas elevadas (otras a excepción de vías de escape) Patios y terrazas peatonales

4,80 2,00 1,00

6,00 12,00

4,80 4,50 3,60 6,00 Ver sección 1.4 3,00 4,80

NOTAS AL PIE DE CUADRO a

Los pisos en estacionamientos o partes de los edificios utilizados para el almacenaje de vehículos a motor serán diseñados para las cargas vivas uniformemente distribuidas de la Tabla No. 1 o para las siguientes cargas concentradas: (1) Para vehículos particulares (hasta 9 pasajeros) 13,4 kN actuando en una superficie de 100 mm. por 100 mm. y (2) Para losas en contacto con el suelo que son utilizados para el almacenamiento de vehículos particulares 10 kN por rueda. b

Los estacionamientos para camiones y buses serán diseñados por un método aprobado (p.ejm AASHTO, MTOP) que contenga las especificaciones para cargas de camiones y buses. c

Estas cargas se aplican también para espacios de almacenamiento que soportan anaqueles fijos con uso de doble acceso en librerías y bibliotecas sujetas a las siguientes limitaciones en los anaqueles: altura máxima 2,30 m, ancho máximo 0,30 m por lado de acceso, y espaciamiento entre anaqueles no menor a 0,90 m. d

Adicionalmente para las cargas vivas verticales el diseño incluirá fuerzas horizontales de desplazamiento aplicadas a cada fila de asientos como sigue: 40 kg por metro lineal en la dirección paralela a la fila de asientos y 15 kg por metro aplicados en la dirección perpendicular de cada fila de asientos. Estas fuerzas no serán consideradas en forma simultánea. e

La carga concentrada de rueda será aplicada en un área de 100 mm x 100 mm (apoyo de una gata hidráulica). f

La carga mínima concentrada en escaleras aplicada en un área de 50 mm x 50 mm es 1,4 kN.

Cuando la carga viva uniforme de cubierta se reduzca a menos de 1 kN/m 2, de conformidad con la sección 4.1 y sea aplicada para el diseño de miembros estructurales continuos, la carga viva reducida de cubierta debe aplicarse en tramos adyacentes o alternos, de manera que produzca el CEC-10

PARTE 3-7

Cargas y Materiales máximo efecto. h

Las cubiertas con propósitos especiales serán diseñadas con la carga correspondiente a un análisis debidamente sustentado. i

En la región andina, incluyendo sus estribaciones desde una cota de 1000 m sobre el nivel del mar, no se permite la reducción de carga viva en cubiertas en previsión de caídas de granizo o ceniza. j

En los sitios donde sea necesario considerar la carga de granizo se adicionará una carga de 1,0 kN/m2 en la zona de los aleros a una distancia desde el borde hacia el centro de la luz igual al 10% de la luz libre y no menor a 1 m.

Tabla 2. Factor de carga viva aplicable al elemento

Elemento

K LL

Columnas interiores

Columnas exteriores sin losas en voladizo

Columnas de borde con losas en voladizo

Columnas esquineras con losas en voladizo

Vigas de borde sin losas en voladizo

Vigas interiores

Todos los demás elementos no identificados incluyendo: Vigas de borde con losas en voladizo Vigas en voladizo Losas en una dirección Losas en dos direcciones

Elementos que no tengan mecanismos de transferencia de corte normal a la dirección de la luz. a El

valor de K LL puede ser calculado en lugar de los valores precedentes

1.3 REDUCCIÓN DE CARGAS VIVAS Exceptuando las cargas vivas de cubierta todas las cargas mínimas uniformemente distribuidas que se indican en la Tabla 1, podrán ser reducidas de acuerdo con las siguientes disposiciones.

1.3.1 Cargas generales Sujeto a las limitaciones de las secciones 1.3.2 a 1.3.5 los elementos para los que el valor de K LL*AT CEC-10

PARTE 3-8

Cargas y Materiales es de al menos 35 m2 pueden ser diseñados para una carga reducida de acuerdo con la siguiente fórmula:

donde: L= carga viva reducida por metro cuadrado del área soportada por el elemento. Lo= carga viva sin reducir del área soportada por el elemento de conformidad con la Tabla 1. KLL= factor de carga viva aplicable al elemento de la Tabla 2. AT= área tributaria en metros cuadrados L será al menos 0,5Lo para elementos que soportan un solo piso y 0,4Lo para elementos que soportan dos pisos o más.

1.3.2 Cargas vivas pesadas Las cargas vivas que excedan 4,8 kN/m2 no pueden ser reducidas, excepto cuando el elemento soporte dos o más pisos en que se podrá reducir hasta en un 20 %.

1.3.3 Estacionamientos para vehículos particulares Las cargas vivas no se pueden reducir, con excepción en elementos que soporten dos o más pisos, se podrá reducir hasta en un 20%.

1.3.4 Ocupaciones especiales Para cargas vivas de 4,8 kN/m2 o menos no se podrá reducir la carga en lugares de reuniones públicas.

1.3.5 Limitaciones para losas en una dirección El área tributaria AT para losas en una dirección no podrá exceder una superficie definida por un ancho de la losa normal a la luz igual a 1,5 veces la luz principal de la losa.

1.4 REDUCCIÓN DE CARGA VIVA EN CUBIERTAS En la región andina, incluyendo sus estribaciones desde una cota de 1000 m sobre el nivel del mar, no se permite la reducción de carga viva en cubiertas, en previsión de caídas de granizo o ceniza. La carga uniformemente distribuida, Lo, en cubiertas determinada según la Tabla 1, se permite que sea reducida de conformidad con las siguientes disposiciones.

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PARTE 3-9

Cargas y Materiales 1.4.1 Cubiertas planas, inclinadas y curvas Se permite reducir la carga viva de cubierta de conformidad con la siguiente ecuación:

Donde, Lr es la carga viva uniforme reducida en proyección horizontal en kN/m2. R1 y R2 = factores de reducción de conformidad con las siguientes fórmulas: 1

R1 = 1,2 – 0,011 AT

0,6

R2 = 1,2 – 0,006 F

0,6

para AT ≤ 18,58m2

para 18,58 m2 <AT < 55,74 m2

para AT ≥ 55,74 m2

para F ≤ 12,5 %

para 12,5 < F < 37,5%

para F ≥ 37,5 %

AT = área tributaria en metros cuadrados soportados por el elemento estructural F = Pendiente de la cubierta (expresada en porcentaje)

1.4.2 Cubiertas para propósitos especiales En las cubiertas que tengan una ocupación para jardines u otros propósitos especiales se permite la reducción de acuerdo con la Sección 1.3.

1.5 COMBINACIONES DE CARGA 1.5.1 Generalidades Los edificios y otras estructuras serán diseñados utilizando las disposiciones de las secciones 1.5.3 o 1.5.4. Las secciones 1.5.3 o 1.5.4 serán utilizadas exclusivamente para dimensionar elementos de un material de construcción en particular dentro de la estructura.

1.5.2 Símbolos y notación D= carga muerta E= carga de sismo a nivel de diseño (factorada) CEC-10

PARTE 3-10

Cargas y Materiales F= carga de fluidos con presiones y alturas máximas bien definidas Fa= carga de inundación H= carga por la presión lateral de tierra, presión de agua en el suelo, o presión de materiales a granel L= carga viva Lr= carga viva de cubierta R= carga de lluvia S= carga de granizo T= cargas por efectos acumulados de variación de temperatura, flujo plástico, retracción, y asentamiento diferencial W=carga de viento

1.5.3 Combinaciones de cargas mayoradas utilizando el diseño de última resistencia 1.5.3.1

Alcance

Las combinaciones de carga y los factores indicados en la sección 1.5.3.2 se utilizarán únicamente en los casos en los cuales están específicamente autorizados por la norma de diseño del material.

1.5.3.2

Combinaciones básicas

Las estructuras, componentes y cimentaciones deberán ser diseñadas de tal manera que la resistencia de diseño iguale o exceda los efectos de las cargas mayoradas de acuerdo a las siguientes combinaciones: 1. 1,4 (D+F) 2. 1,2 (D+F+T)+1,6 (L+H)+0.5 (Lr o S o R) 3. 1,2 D+1,6(Lr O S o R)+(L o 0.8W) 4. 1,2 D+1,6W+L+0.5 (Lr o S o R) 5. 1,2 D+1,4E+L+0.2 S 6. 0,9D+1,6W+1,6H 7. 0,9D+1,4E+1,6H Excepciones: 1. El factor de carga en L para las combinaciones 3, 4 y 5 puede ser igual a 0,5 para todos los CEC-10

PARTE 3-11

Cargas y Materiales usos en los cuales Lo de la tabla 1 sea menor o igual que 4,8 kN/m2, con excepción de estacionamientos o áreas destinadas a reuniones públicas. 2. El factor de carga en H será igual a cero en las combinaciones 6 y 7 si la acción estructural debido a H contrarresta aquella producida por W o E. Cuando la presión lateral de tierra provea resistencia a las acciones estructurales debido a otras fuerzas, ésta no deberá incluirse en H pero será incluida en la resistencia de diseño. 3. En las combinaciones 2, 4 y 5 la aplicación de la carga S será considerada como carga de granizo en techos planos (pf) o carga de granizo en techos con pendiente (ps). Cuando sea apropiado se deberá investigar cada estado límite de resistencia relevante. Deberá investigarse el efecto de una o más cargas que no actúan simultáneamente. Los efectos más desfavorables tanto de viento como de sismo deberán ser investigados pero no necesitan ser considerados simultáneamente. Referirse al capítulo correspondiente a diseño sismo resistente para la definición de la carga sísmica E.

1.5.4 Combinaciones nominales de cargas utilizando diseño mediante esfuerzos de trabajo 1.5.4.1 Combinaciones básicas Las cargas aplicables serán combinadas mediante las siguientes expresiones y se deberá utilizar la que produzca el efecto más desfavorable en el edificio, cimentación o en el elemento estructural que está siendo considerado. Deberá investigarse el efecto de una o más cargas que no estén actuando. 1. D+F 2. D+H+F+L+T 3. D+H+F+(Lr o S o R) 4. D+H+F+0,75(L+T)+0,75(Lr o S o R) 5. D+H+F+(W o 0,7E) 6. D+H+F+0,75(W o 0,7E)+0,75L+0,75(Lr o S o R) 7. 0,6D+W+H 8. 0,6D+0,7E+H Excepciones: 1. En las combinaciones 4 y 6 la aplicación de la carga S será considerada como carga de granizo en techos planos (pf) o carga de granizo en techos con pendiente (ps).

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PARTE 3-12

Cargas y Materiales Los efectos más desfavorables tanto de viento como de sismo deberán ser investigados pero no necesitan ser considerados simultáneamente. Referirse al capítulo correspondiente a diseño sismo resistente para la definición de la carga sísmica E. El incremento del esfuerzo admisible no debe ser utilizado con las cargas o combinaciones de carga de esta especificación a menos que se pueda demostrar que tal incremento esté justificado por el desempeño estructural debido a la velocidad y duración de la carga. MASAS UNITARIAS DE MATERIALES DE CONSTRUCCIÓN Material A. Rocas Basalto Granito Andesita Sienita Pórfido Gabro Arenisca Calizas compactas y mármoles Pizarra para tejados B. Piedras artificiales Adobe Amianto-cemento Baldosa cerámica Baldosa de gres Hormigón simple Hormigón armado Ladrillo cerámico prensado (0 a 10% de huecos) Ladrillo cerámico perforado (20 a 30% de huecos) Ladrillo cerámico hueco (40 a 50% de huecos) Ladrillo artesanal Bloque hueco de hormigón Bloque hueco de hormigón alivianado C. Materiales granulares Arena seca Arena húmeda Arena saturada Arena de pómez seca Ripio seco Ripio húmedo Grava (canto rodado) Gravilla seca Gravilla húmeda Tierra seca Tierra húmeda CEC-10

Masa Unitaria kN/m3 29,0 – 30,0 26,0 – 28,0 26,0 - 28,0 27,0 – 29,0 26,0 – 27,0 29,0 – 31,0 26,0 – 27,5 27,0 - 28,0 28,0 16,0 20,0 18,0 19,0 22,0 24,0 19,0 14,0 10,0 16,0 12,0 8,5 14,5 16,0 18,0 7,0 16,0 20,0 16,0 15,5 20,0 14,0 18,0 PARTE 3-13

Cargas y Materiales Tierra saturada D. Morteros Cemento compuesto y arena 1:3 a 1: 5 Cemento compuesto cal y arena Cal y arena Yeso 10,0 E. Metales Acero Aluminio Bronce Cobre Estaño Fundición gris Latón Plomo Zinc F. Materiales diversos Alquitrán Asfalto Cal Hielo Libros y documentos Papel Plástico en planchas Vidrio plano G. Contrapisos y recubrimientos kN/m2 Baldosa de mármol reconstituido, con mortero de cemento: por cada cm., de espesor Baldosa de cerámica, con mortero de cemento: por cada cm., de espesor Contrapiso de hormigón ligero simple, por cada cm., de espesor Contrapiso de hormigón simple, por cada cm., de espesor H. Cielorrasos y Cubiertas De yeso sobre listones de madera (incluidos los listones) De mortero de cemento compuesto cal y arena Plancha ondulada de fibrocemento: de 8 mm de espesor de 6 mm de espesor Chapa ondulada de acero galvanizado: de 0,5 mm de espesor de 0,8 mm de espesor de 1,3 mm de espesor Teja de barro cocido sin mortero Teja plana con mortero de cemento Teja de hormigón con mortero

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20,0 20,0 18,0 16,0 10,0 78,5 27,0 85,0 89,0 74,0 72,0 85,0 114,0 72,0 12,0 13,0 12,0 9,0 8,5 11,0 21,0 26,0 0,22 0,20 0,16 0,22 0,20 0,55 0,20 0,15 0,07 0,09 0,14 0,50 0,85 1,15

PARTE 3-14

Cargas y Materiales

CAPÍTULO 2 – MATERIALES 2.1 INTRODUCCIÓN Material de construcción es cualquier producto procesado o fabricado destinado a incorporarse con carácter permanente en una obra sea de edificación o de ingeniería civil. El material de construcción es la materia prima con la que el ingeniero, el arquitecto y el constructor plasman en realidad los proyectos de la obra pública y privada y junto a los presupuestos de cálculo y diseño, debe garantizar la salud, la seguridad, el bienestar y protección de sus habitantes, usuarios y del entorno. Ya es una realidad el fuerte impacto ambiental que produce la industria de la construcción en los procesos de obtención de materias primas, extracción de rocas y minerales en canteras a cielo abierto. Si bien los recursos naturales que se emplean son casi inagotables, salvo algunas excepciones, las fuentes accesibles se están acabando aceleradamente. ¡Más del 50 % de los productos que consume el ser humano son materiales de construcción! La elaboración y fabricación de estos materiales consume ingentes cantidades de energía y contamina el ambiente. Es una responsabilidad social de quienes regulan el uso de estos materiales, buscar alternativas menos agresivas o de bajo impacto ambiental y regular el uso y consumo de los mismos en condiciones de mayor eficiencia, evitando la subutilización, el desperdicio y el despilfarro. Hoy se habla de “construcción sostenible”, de manera que, en general, los materiales de construcción deben cumplir estos requisitos: •

Resistencias mecánicas acordes con el uso que se le va a dar

•

Estabilidad química (resistente a agentes agresivos)

•

Estabilidad física (dimensional)

•

Seguridad para su manejo y utilización

•

Protección de la higiene y salud de obreros y usuarios

•

No conspirar contra el medio ambiente

•

Aislamiento térmico y acústico (colaborar en el ahorro de energía)

•

Estabilidad y protección en caso de incendio (resistente al fuego).

•

Comodidad de uso, estética y economía.

Este capítulo del Código Ecuatoriano de la Construcción, contempla los requisitos, condiciones y reglas particulares que deben cumplir los materiales destinados a emplearse en la construcción de obras civiles de manera que garanticen niveles mínimos de calidad y la tenencia de propiedades físicas y mecánicas que hagan viable los supuestos de los estudios, cálculos y diseños de esas obras. Además se citan las normas, especificaciones y procedimientos de ensayo que se deben aplicar para verificar el cumplimiento de esos requisitos. Las autoridades competentes como fiscalizadoras y superintendentes de obra tienen la obligación de ordenar la realización de los ensayos que determinen las propiedades físicas y mecánicas de los materiales y verificar que estos cumplan con las especificaciones y normas correspondientes.

2.2 Requisitos y normas que deben cumplir los materiales de construcción: Nota.- Si no existen normas INEN actualizadas, se hará referencia a normas de la ASTM vigentes.

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PARTE 3-15

Cargas y Materiales 2.2.1 El hormigón de cemento hidráulico y sus componentes El hormigón es un material compuesto que se puede fabricar a pie de obra o en planta estacionaria y que tiene múltiples facetas. El propósito al fabricarlo es obtener un material que soporte las exigencias impuestas por el diseñador o calculista. En colaboración con el acero, constituye en la actualidad el más importante material de construcción y dadas sus numerosas aplicaciones y variantes, requiere de un minucioso control y verificación de las propiedades físicas y mecánicas de todos y cada uno de sus componentes, así como de la mezcla en todas sus fases: diseño, elaboración, transporte, colado y compactación, y de un cuidadoso seguimiento en el proceso de fraguado y endurecimiento.

2.2.1.1 Cemento Hidráulico En el Ecuador se pueden fabricar los siguientes tipos de cementos hidráulicos: a) cemento portland de los tipos I a V, incluyendo los subtipos IA, IIA y IIIA que cumplan con los requisitos contemplados en la NTE INEN 152; b) cemento compuesto tipo IP que es el de mayor uso en el país y los que contempla la norma NTE INEN 490; c) cementos clasificados de acuerdo a requisitos de desempeño, según la norma NTE INEN 2.380; d) cementos para mampostería de acuerdo a NTE INEN 1806. Y todos aquellos que en el futuro contemple y regule el INEN. El cemento hidráulico se puede comercializar envasado en bolsas de papel, bolsas de plástico, bolsas de papel y plástico, “big bags”, al granel o en la forma que acuerden comprador y vendedor en el contrato de pedido. El cemento en sacos debe cumplir con la NTE INEN 1.902. Para las otras modalidades de envasado, se establecerán las condiciones en el contrato de compra-venta pero, por lo menos deben llevar marcado con claridad: el tipo de cemento envasado, por ejemplo “Cemento Pórtland Puzolánico tipo IP”; la masa neta en kilogramos contenida en el recipiente; la fecha de envasado en planta; el nombre y marca del fabricante y la norma INEN bajo la cual se fabrica el producto. Igual información deberá consignarse en la guía de despacho que acompaña a los carros que transportan a granel. Los ensayos para verificar la calidad del cemento deben realizarse en un laboratorio calificado o reconocido por el INEN y son los únicos que podrán ser utilizados para aceptación o rechazo del producto. Los ensayos y normas básicos a utilizarse son: NTE INEN 153: Muestreo del cemento y cantidad de ensayos. NTE INEN 156: Densidad del cemento hidráulico NTE INEN 157: Consistencia normal del cemento hidráulico NTE INEN 158: Tiempo de fraguado por el método de Vicat NTE INEN 488: Resistencia a la compresión de mortero estándar en cubos de 50 mm de arista. NTE INEN 957: Determinación de la finura mediante el tamiz de 45 m (No. 325). Para condiciones particulares se utilizarán las normas y ensayos que se enumeran en el Apéndice. Se prohíbe el uso de los cementos para albañilería o para mampostería en la fabricación de hormigón estructural.

2.2.1.2 Áridos El material granular constituye el mayor volumen en la mezcla. Sus propiedades físicas y mecánicas juegan un papel muy importante en las del hormigón. Puede provenir: de la trituración CEC-10

PARTE 3-16

Cargas y Materiales de mantos de roca natural o de cantos rodados; de la selección de fragmentos naturales de roca, prismáticos o redondos; o de materiales artificialmente fabricados. Debe estar constituido de partículas sanas, limpias, resistentes, libres de defectos ocultos, de adherencias como limo, arcilla, grasas o aceites y sobre todo, libre de materia orgánica. El material granular debe manejarse en por lo menos dos porciones de tamaños diferentes llamados árido grueso cuyas partículas son, generalmente, más grandes que 6 mm de diámetro nominal y árido fino cuyo tamaño de partículas está entre 6 mm y 75 m. Estos, a su vez se pueden separar en dos o tres tamaños diferentes. El tamaño nominal de las partículas más grandes del árido grueso no debe ser mayor a:  1/5 de la menor dimensión de la sección transversal del elemento a colar,  1/3 del espesor de la losa  ¾ del espaciamiento libre entre varillas de la armadura, o paquetes de varillas, cables de acero o ductos embebidos.  el recubrimiento del acero. Los áridos, deben cumplir con los requisitos de la (Especificación para Agregados para Hormigón, ASTM C 33). Las partículas prismáticas del árido grueso deben tender al cubo, evitando las formas alargadas, lajosas, laminares. El canto rodado debe tender a la esfera, evitando las partículas planas. El árido fino más adecuado es la arena natural de granos redondos, pero se puede emplear el polvo de piedra, subproducto de la trituración de las rocas siempre que no tengan exceso de finos o partículas alargadas y laminares. Los áridos para hormigón, al igual que el cemento, deben investigarse y ensayarse en un laboratorio calificado o reconocido por el INEN. Las normas y ensayos básicos que se deben realizar para determinar las propiedades físicas del material son: ASTM C40: Impurezas orgánicas en agregado fino para hormigón ASTM C70: Humedad superficial en agregados finos ASTM C117: Material más fino que el tamiz de 75 mm (No. 200), mediante lavado. ASTM C 123: Partículas livianas en el agregado. ASTM C127: Densidad y capacidad de absorción de agregados gruesos ASTM C128: Densidad y capacidad de absorción de agregados finos ASTM C136: Análisis de tamizado de agregados finos y gruesos ASTM C142: Determinación de terrones de arcilla y partículas débiles en agregados. ASTM C566: Contenido de humedad total evaporable del agregado por secado ASTM C702: Práctica para reducir muestras de agregado a tamaños para ensayo. ASTM D75: Práctica para muestreo de agregados Las propiedades mecánicas del árido se deben determinar mediante estos ensayos y normas: ASTM C88: Solidez de agregados utilizando sulfato de sodio o sulfato de magnesio. En el Ecuador, la presencia de sulfatos está más bien generalizada en todas sus regiones, en consecuencia, la realización de este ensayo debería ser obligada siempre. ASTM C131: Resistencia a la degradación de agregados gruesos de pequeñas dimensiones por CEC-10

PARTE 3-17

Cargas y Materiales abrasión e impacto en la máquina de Los Ángeles. Para un hormigón de densidad normal, la abrasión del árido grueso según este ensayo, no debe superar el 50 % . Si el material es una combinación de áridos de diferente origen, todos y cada uno de ellos debe cumplir con esta exigencia. NTE INEN 867: Determinación de la reactividad alcalina potencial de combinaciones árido – cemento (método de la barra de mortero). Un problema frecuente en nuestro país, es que la roca de donde proviene el árido es geológicamente joven y por esta razón, sus minerales son potencialmente reactivos con los álcalis del cemento o de fuentes extrañas, produciéndose expansiones y fisuras muy peligrosas; entonces, si el hormigón va a estar sujeto a humedecimiento, a exposición prolongada en ambiente húmedo o en contacto con suelos saturados, se debe verificar con este ensayo las expansiones que la reacción puede producir y verificar con la especificación C33 si son o no aceptables.

2.2.1.3 Agua El agua desempeña uno de los papeles vitales en el hormigón. Es el componente que se combina químicamente con el cemento para producir la pasta que aglutina las partículas del árido, las mantiene unidas y colabora en gran medida con la resistencia y todas las propiedades mecánicas del hormigón. El agua empleada en la mezcla debe estar libre de cantidades perjudiciales de aceites, ácidos, álcalis, sales, materiales orgánicos u otras sustancias que puedan ser nocivas al hormigón o al acero de refuerzo. El agua potable y casi cualquier agua natural que se pueda beber y que no tenga sabor u olor marcado pueden utilizarse en la elaboración del hormigón El agua empleada en el mezclado de hormigón debe cumplir con las disposiciones de la norma ASTM C 1602. No se debe emplear aguas servidas o de desechos industriales o aguas empozadas que contengan algas. Por el contrario tampoco se deben emplear aguas muy puras o de deshielos en las altas montañas. Debe evitarse el agua con elevadas concentraciones de sólidos disueltos o en suspensión. No es conveniente emplear agua salada o de mar. Las sales u otras sustancias nocivas que provengan de los áridos o de los aditivos deben sumarse a la cantidad que pueda contener el agua de mezclado. Las impurezas excesivas en el agua de mezclado pueden afectar no solo el tiempo de fraguado, la resistencia del hormigón y la estabilidad volumétrica (variación dimensional) sino que pueden provocar:  

Corrosión del refuerzo Y eflorescencias

El agua de mezclado para hormigón preesforzado o para hormigón que contenga elementos de aluminio embebidos incluyendo el agua libre de los áridos no debe contener cantidades perjudiciales de iones de cloruros. El agua que se emplea para curar el hormigón debe ser limpia y libre de cantidades perjudiciales de ácidos, álcalis, sales, materiales orgánicos u otras sustancias que puedan ser nocivas al hormigón fresco o duro. CEC-10

PARTE 3-18

Cargas y Materiales 2.2.1.4 ADITIVOS • Los Aditivos reductores de agua y aquellos que modifican el tiempo de fraguado deben cumplir con la norma ASTM C494M “Especificación para aditivos químicos utilizados en la elaboración de hormigón”. • Los aditivos Plastificantes, plastificantes-retardadores de fraguado utilizados para elaborar hormigón fluido deben cumplir con la norma ASTM C 1017/C1017M “Especificación para aditivos químicos utilizados en la elaboración de hormigón fluido. • Los aditivos incorporadores de aire deben cumplir con la norma ASTM C 260 “Especificación para aditivos incorporadores de aire utilizados en la elaboración de hormigón”. • El cloruro de calcio o los aditivos que contengan cloruros que no provengan de impurezas de los componentes del aditivo, no deben utilizarse en: hormigón pre-esforzado, en el hormigón que contenga elementos de aluminio embebidos, ni en el hormigón elaborado sobre formaletas permanentes de acero galvanizado.

2.2.2 Acero de refuerzo El acero de refuerzo debe ser corrugado, excepto en espirales o acero de preesfuerzo en los cuales se puede utilizar acero liso. Además se pueden utilizar cuando este reglamento así lo permita: refuerzo consistente en pernos con cabeza para refuerzo de cortante, perfiles de acero estructural o en tubos, o elementos tubulares de acero. Las fibras de acero deformadas dispersas se permiten solamente para resistir cortante para las condiciones indicadas en los capítulos pertinentes en este código.

2.2.2.1 La soldadura de barras de acero debe realizarse de acuerdo con AWS D 1.4. La ubicación y tipo de los empalmes soldados y otras soldaduras requeridas en las barras de refuerzo deben estar indicados en los planos de diseño o en las especificaciones del proyecto. Las normas INEN para barras de refuerzo, excepto INEN 2167:2003, deben ser complementadas para requerir un informe de las propiedades necesarias del material para cumplir con los requisitos de AWS D 1.4.

2.2.3 Refuerzo corrugado Las barras de refuerzo corrugado deben cumplir con los requisitos para barras corrugadas de una de las siguientes normas, excepto cuando lo permite 2.2.3.2: a) acero al carbón: INEN 102: 2003. b) acero de baja aleación: INEN 2167:2003. c) acero inoxidable: ASTM A 995 M d) acero de rieles y ejes: ASTM A 996 M. Las barras de acero provenientes de rieles deben ser del tipo R.

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PARTE 3-19

Cargas y Materiales 2.2.3.1 Las barras corrugadas deben cumplir con una de las normas INEN enumeradas en 2.2.3, excepto que para barras con fy mayor que 420 MPa, la resistencia a la fluencia debe tomarse como el esfuerzo correspondiente a una deformación unitaria de 0.35%. 2.2.3.2 Se permite usar las barras de refuerzo que cumplen con ASTM A 1035 como refuerzo transversal para estructuras sismorresistentes o refuerzo en espiral para estructuras sometidas a flexión y cargas axiales. 2.2.3.3 Las parrillas de refuerzo para hormigón deben ajustarse a ASTM A 184 M. Las barras de refuerzo, utilizadas en las parillas de refuerzo deben cumplir con INEN 102 o INEN 2167. 2.2.3.4 El alambre corrugado para refuerzo del hormigón debe cumplir con ASTM A 496 M, excepto que el alambre no debe ser menor que el tamaño MD 25 ni mayor que el tamaño MD 200 a menos que lo permita 2.2.3.6. Para el alambre con fy mayor a 420 MPa, la resistencia a la fluencia debe ser el esfuerzo correspondiente a una deformación unitaria de 0.35%. 2.2.3.5 El alambre de refuerzo electrosoldado liso debe cumplir con ASTM A 185 M, excepto que para alambre con fy mayor a 420 MPa, la resistencia a la fluencia debe ser el esfuerzo correspondiente a una deformación unitaria de 0.35%. Las intersecciones soldadas no deben estar espaciadas en más de 300 mm., en el sentido del esfuerzo calculado, excepto para refuerzo de alambre electrosoldado utilizado como estribos en el hormigón estructural. 2.2.3.6 El refuerzo electrosoldado de alambre corrugado debe cumplir con ASTM A 497 excepto que para alambre con fy mayor a 420 MPa, la resistencia a la fluencia debe ser el esfuerzo correspondiente a una deformación unitaria de 0.35%. Las intersecciones soldadas no deben estar espaciadas a más de 400 mm., en el sentido del esfuerzo calculado, excepto para refuerzo de alambre electrosoldado utilizado como estribos en hormigón estructural. El alambre corrugado con diámetro mayor de MD 200 se permite cuando se utiliza en refuerzo electrosoldado que cumpla con ASTM A 497 M, pero debe tratarse como alambre liso para efecto de desarrollo y diseño de empalmes. 2.2.3.7 Las barras de refuerzo galvanizadas deben cumplir con ASTM A 767 M. Las barras de refuerzo con recubrimiento epóxico deben cumplir con ASTM A 775 o con ASTM A 934 M. Las barras que se vayan a galvanizar o a recubrir con epóxico deben cumplir con una de las normas citadas en 2.2.3. 2.2.3.8 Los alambres y el refuerzo electrosoldado de alambre recubiertos con epóxico deben cumplir con ASTM A 884 M. Los alambres que se vayan a recubrir con epóxico deben cumplir con 2.2.3.2 y el refuerzo electrosoldado de alambre que se vaya a recubrir con epóxico debe cumplir con 2.2.3.3 o 2.2.3.4. 2.3.3.9 El alambre de acero inoxidable corrugado y el refuerzo electrosoldado de alambre de acero inoxidable liso y corrugado para refuerzo de hormigón debe cumplir con ASTM A 1022 M., excepto que el alambre corrugado no debe ser menor que el tamaño MD 25 ni mayor que el tamaño MD 200 y la resistencia a la fluencia de alambre con fy mayor a 420 MPa, la resistencia a la fluencia debe tomarse como el esfuerzo correspondiente a una deformación unitaria del 0.35%. El alambre corrugado mayor que el tamaño MD 200 se permite cuando se utiliza en refuerzo electrosoldado de alambre que cumpla con ASTM A 1022 M, pero debe tratarse como alambre liso para efectos de desarrollo y diseño de empalmes. Las intersecciones soldadas en la dirección del esfuerzo calculado no deben estar espaciadas en más de 300 mm para el alambre electrosoldado liso o de 400 mm para el alambre electrosoldado corrugado, excepto para CEC-10

PARTE 3-20

Cargas y Materiales refuerzo de alambre electrosoldado utilizado como estribos en el hormigón estructural.

2.2.4 Refuerzo liso 2.2.4.1 Las barras lisas usadas en espirales deben cumplir lo indicado en 2 a) o b). 2.2.4.2 Los alambres lisos para refuerzo en espiral deben cumplir con ASTM A 82 M, excepto que para alambres con fy superior a 420 MPa, la resistencia a la fluencia debe tomarse como el esfuerzo correspondiente a una deformación unitaria del 0.35%. 2.2.5 Pernos con cabeza para refuerzo de cortante 2.2.5.1 Los pernos con cabeza y sus ensamblajes deben cumplir con ASTM A 1044 M. 2.2.6 Acero de preesfuerzo 2.2.6.1 El acero preesforzado debe cumplir con una de las normas siguientes: a)

alambre: ASTM A 421 M

alambre de baja relajación: ASTM A 421 M

torón: ASTM A 416 M

barras de alta resistencia: ASTM A 722 M

Los alambres, los torones y las barras que no figuran específicamente en las normas ASTM A 421 M, A 416 M, o A 722 M, se pueden usar, siempre que se demuestre que cumplen con los requisitos mínimos de estas normas, y que no tienen propiedades que los hagan menos satisfactorios que los de las normas ASTM A 421 M, A 416 M o A 722 M.

2.2.7 Acero estructural, tubos de acero o tuberías 2.2.7.1 El acero estructural utilizado junto con barras de refuerzo en elementos compuestos sometidos a compresión que cumplan con los requisitos para estructuras sometidas a flexión y cargas axiales debe ajustarse a una de las siguientes normas: a) acero al carbón: ASTM A 36 M, b) acero de alta resistencia de baja aleación: ASTM A 242 M, c) acero de alta resistencia de baja aleación al Columbio-Vanadio: ASTM A 572 M, d) acero de alta resistencia de baja aleación de 345 MPa: ASTM A 588 M, e) perfiles estructurales: ASTM A 992 M 6.2. Los tubos de acero o tuberías para elementos compuestos sometidos a compresión, que estén formados por un tubo de acero relleno de hormigón, que cumpla con los requisitos para estructuras sometidas a flexión y cargas axiales, deben cumplir con una de las siguientes normas: a) acero negro, por inmersión en caliente recubiertos de zinc, grado B de ASTM A 53 M, b) formados en frío, soldados, sin costura: ASTM A 500 M, c) formados en caliente, soldados, sin costura: ASTM A 501. 6.3. El acero usado en el refuerzo para hormigón compuesto por fibras dispersas de acero debe ser corrugado y cumplir con ASTM 820 M. Las fibras de acero deben tener una relación de longitud a diámetro no menor que 50 y no mayor a 100. 6.4 Las barras corrugadas con cabeza deben cumplir con ASTM A 970 M, y las obstrucciones o interrupciones del corrugado de la barra, si las hay, no debe ser mayor de 2d b medidos de la cara de apoyo de la cabeza. CEC-10

PARTE 3-21

Cargas y Materiales 2.3

Requisitos de Durabilidad del Hormigón

2.3.1 Generalidades Una de las cualidades más importantes que tiene el hormigón de cemento hidráulico, es su larga vida útil, pero para que esto se cumpla, es necesario tomar una serie de precauciones y cuidados que tienen como propósito asegurar la suficiente calidad del material para que responda a las exigencias de la obra en cuanto a resistencias mecánicas, a agentes agresivos e intemperancia. Usualmente, la propiedad mecánica más fácilmente mensurable del hormigón es su resistencia a la compresión obtenida ensayando probetas cilíndricas a los 28 días de coladas (f´c) y este es un parámetro de referencia para determinar otras de sus propiedades mecánicas porque la mayoría tienen una vinculación directa. Otro aspecto que se puede controlar durante el proceso de fabricación es la relación agua – material cementante (a/mc) que determina la resistencia del material a agentes agresivos. Controlando estas variables es posible garantizar un hormigón de duración satisfactoria. 3.1.1 El hormigón debe cumplir con la condición más exigente de las enumeradas a continuación: (a) El hormigón estructural, no debe tener una f´c inferior a 17 Mpa; (b) Cumplir con los requisitos de este capítulo para condiciones de exposición ambiental; y (c) satisfacer los requisitos de resistencia estructural. Los parámetros más exigentes deben ser utilizados para encontrar la dosificación de la mezcla basada en la experiencia en obra o en mezclas de prueba o ambas y para la evaluación y aceptación del hormigón de acuerdo a las normas NTE INEN 1 855-1 numeral 8.7 y NTE INEN 1 855-2, numeral 11. Las mezclas de hormigón deben ser dosificadas para cumplir con la relación máxima agua-material cementante (a/mc) y otros requisitos basados en la clase de exposición asignada al elemento estructural de hormigón. El o los materiales cementantes especificados en 2.2.1.1 y las combinaciones de estos materiales que se vayan a emplear en la obra, deben estar incluidos en los cálculos de la relación a/mc de la mezcla de hormigón. 3.1.2 Los límites máximos de la relación a/mc de este capítulo no se aplican al hormigón de masa liviana.

2.3.2 Categorías y clases de exposición El profesional facultado para diseñar la mezcla debe asignar las clases de exposición de acuerdo con la severidad de la exposición anticipada a la que van a estar sujetos los elementos de hormigón estructural según la Tabla 2.

TABLA 2. Categorías y clases de exposición

Categorías

CEC-10

Severidad

Clase

Condición

PARTE 3-22

Cargas y Materiales

F Congelación y deshielo

No existe

Hormigón no expuesto a ciclos de congelación y deshielo.

Moderada

Hormigón expuesto a ciclos de congelación y deshielo y exposición ocasional a la humedad.

Severa

Hormigón expuesto a ciclos de congelación y deshielo y en contacto continuo con la humedad.

Hormigón expuesto a ciclos de congelación y deshielo que estará en contacto continuo con la humedad y expuesto a productos químicos descongelantes.

Muy severa

S Sulfato

P Requiere baja permeabilidad

C Protección del refuerzo para la corrosión

Sulfatos solubles en agua (SO4) en suelo, % en masa

Sulfato (SO$4) disuelto en agua, ppm

No aplicable

SO4<0,1

SO4<150

Moderada

0,1<SO4<0,2

150<SO4<150 agua marina

Severa

0,2<SO4<2,0

1500<SO4<10000

Muy severa

SO4>2,0

SO4>10000

No aplicable

En contacto con el agua donde no se requiere baja permeabilidad.

Requerida

En contacto con el agua donde se requiere baja permeabilidad.

No aplicable

Hormigón seco o protegido contra la humedad.

Moderada

Hormigón expuesto a la humedad, pero no a una fuente externa de cloruros.

Severa

Hormigón expuesto a la humedad y a una fuente externa de cloruros provenientes de productos químicos descongelantes: sal, agua, salobre, agua de mar o salpicaduras del mismo origen.

2.3.3 Requisitos para mezclas de hormigón Con base en las clases de exposición asignadas en la Tabla 2, las mezclas de hormigón deben cumplir con los requisitos más restrictivos de la Tabla 3.

CEC-10

PARTE 3-23

Cargas y Materiales TABLA 3. Requisitos para el hormigón según la clase de exposición ±

Requisitos mínimos adicionales Clase de exposición

Relación a/mc máx.

f´c mín. Mpa

N/A

Contenido de aire

límites en los cementantes

N/A

0,45

Tabla 3.4.1.

N/A

0,45

Tabla 3.4.1.

N/A

0,45

Tabla 3.4.1.

Tabla 3.4.2

Tipos de material cementante* INEN 152 S0

N/A

0,5

0,45

INEN 490

INEN 2380

Sin restricción Sin restricción Sin restricción en el tipo en el tipo en el tipo

Sin restricción

II†‡

IP (MS), IS (<70) (MS)

Sin restricción

V‡

IP (HS), IS (<70) (HS)

No se permite

V puzolanas o escorias §

IP (HS) y puzolanas o escorias § o IS (<70) (HS) y puzolanas o escorias §

HS y puzolanas o escorias §

No se permite

0,45

N/A

Ninguna

0,5

Ninguna Contenido máximo de iones de cloruro (CI¯) soluble en agua en el hormigón, porcentaje por peso de cemento

N/A

Aditivo cloruro de calcio

Hormigón reforzado

Hormigón preesforzado

1,00

0,06

Requisitos relacionados

Ninguno C1

N/A

0,30

0,06

0,40

0,15

0,06

CEC-10

7.7.6, 18.16# PARTE 3-24

Cargas y Materiales * Se puede permitir combinaciones alternativas de materiales cementantes diferentes a los mencionados en la tabla 3.3.1 siempre que sean ensayados para comprobar la resistencia a los sulfatos y deben cumplirse los criterios 3.5.1. ‡ Para exposición al agua marina, se permiten otros tipos de cemento Pórtland con contenidos de hasta 10 por ciento de aluminato tricàlcico (C3A) si la relación a/mc no excede de 0,40. ‡ Se permiten otros tipos de cemento como el tipo III o tipo I en exposiciones clase S1 o S2 si el contenido de C3A es menor al 8 o 5 por ciento, respectivamente. § La cantidad de la fuente específica de puzolana o escoria que se debe usar no debe ser inferior a la cantidad que haya sido determinada por experiencia que mejora la resistencia a sulfatos cuando se usa en hormigones que contienen cemento tipo V. De manera alternativa, la cantidad de la fuente especifica de puzolana o escoria que se debe usar no debe ser menor a la cantidad ensayada según ASTM C 1012 y debe cumplir con los requisitos de 3.5.1. !! El contenido de iones cloruro solubles en agua provenientes de los ingredientes incluyendo el agua, agregados, materiales cementantes y aditivos de las mezclas de hormigón, deben ser determinados según los requisitos de la ASTM C 1218 M, a edades que van desde 28 a 42 días # Se deben cumplir los requisitos de 2.2.5 véase protección contra la corrosión de tendones de preesfuerzo no adheridos. ± Para hormigón liviano véase 3.1.2.

2.3.4 Requisitos adicionales para exposición a congelación y deshielo El hormigón de masa normal y liviano expuesto a clases de exposición F1, F2, o F3 debe tener aire incorporado, con el contenido de aire indicado en la Tabla 4.1. La tolerancia en el contenido de aire incorporado debe ser de ±1,5 por ciento. Para un f’c mayor de 35 MPa, se puede reducir el aire incorporado indicado en la Tabla 4.1 en 1 por ciento. TABLA 4.1. Contenido total de aire para hormigón expuesto a ciclos de congelación y deshielo

Tamaño nominal máximo del agregado *(mm)

Contenido de aire, porcentaje exposición Clase F1

exposición Clases F2 y F3

9,5

7,5

12,5

5,5

19,0

25,0

4,5

37,5

4,5

5,5

50,0 +

75,0 +

3,5

4,5

*Vèase ASTM C 33 para las tolerancias de tamaño para diversas designaciones de tamaño máximo nominal. CEC-10

PARTE 3-25

Cargas y Materiales

⁼⁺ Estos contenidos de aire se aplican a la mezcla total. Al ensayar estos hormigones, sin embargo, se retiran las partículas de agregado mayores de 40 mm sacándolas mediante tamizado, y se determina el contenido de aire en la fracción tamizada. (La tolerancia en el contenido de aire incorporado se aplica a este valor). El contenido de aire de la mezcla total se calcula a partir del valor determinado en la fracción cribada que pasa el tamiz de 40 mm., indicado en la ASTM C 231.

La cantidad de puzolanas, incluida la ceniza volante, humo de sílice y escoria en el hormigón para exposición clase F3 no debe exceder los límites establecidos en la Tabla 4.2. TABLA 4.2. Requisitos para hormigón sometido a clase de exposición F3

Materiales cementantes

Porcentaje máximo sobre el total de materiales cementantes en masa *

Cenizas volantes u otras puzolanas que cumplen ASTM C 618.

Escoria que cumple con ASTM C 989.

Humo de sílice que cumple ASTM C 1240. 20 Total de cenizas volantes u otras puzolanas, escoria y 50† humo de sílice. Total de cenizas volantes u otras puzolanas, escoria y 35† humo de sílice. * El total de materiales cementantes también incluye cementos INEN 152. Los porcentajes máximos anteriores incluyen: (a) Cenizas volantes u otras puzolanas presentes en cementos adicionados tipo IP, según INEN 490 o INEN 2 380. (b) Escoria usada en la fabricación de cementos adicionados tipo IS, según INEN 490 o INEN 2 380. (c ) Humo de sílice, según ASTM C 1240, presente en cementos adicionados. † Las cenizas volantes u otras puzolanas y el humo de sílice no deben constituir más de 25 y 10 por ciento, respectivamente, de la masa total de materiales cementantes.

2.3.5 Materiales cementantes alternativos para exposición a sulfatos Se permite usar combinaciones alternativas para los materiales cementantes mencionados en la Tabla 3 cuando se lleven a cabo ensayos de resistencia a los sulfatos y se cumplan los criterios de la Tabla 5. CEC-10

PARTE 3-26

Cargas y Materiales TABLA 5. Requisitos para establecer la conveniencia de las combinaciones de materiales cementantes expuestos a sulfatos solubles en agua

Clase de exposición

Expansión máximo al ser ensayada usando ASTM C 1012 A 6 meses

0,10%

0,05%

A 12 meses

A 18 meses

0,10%

* El límite de expansión a los 12 meses solo se aplica cuando el límite a los 6 meses no es alcanzado.

2.4 Calidad del Hormigón, Mezclado y Colado 2.4.1 Generalidades 2.4.1.1 El hormigón debe dosificarse para que proporcione una resistencia promedio a la compresión, f’cr según se establece en 2.4.3.2, y debe satisfacer los criterios de durabilidad del capítulo anterior. El hormigón debe producirse de manera que se minimice la frecuencia de resultados de resistencia inferiores a f’c, como se establece en 2.4.6.3.3. Para hormigón diseñado y construido de acuerdo con el Reglamento, f’c no puede ser inferior a 17 MPa. 2.4.1.2 Los requisitos para f’c deben basarse en ensayos de cilindros, hechos y ensayados como se establece en 2.4.6.3. 2.4.1.3 A menos que se especifique lo contrario f’c debe basarse en ensayos a los 28 días. Si el ensayo no es a los 28 días, la edad de ensayo para obtener f’c debe indicarse en los planos o especificaciones de diseño. 2.4.1.4 Cuando los criterios de diseño de hormigón liviano indiquen el empleo de un valor de resistencia a la tracción por hendimiento del hormigón, deben realizarse ensayos de laboratorio de acuerdo con ASTM C 330 para establecer un valor de f’ct correspondiente a f’c. 2.4.1.5 Los ensayos de resistencia a la tracción por hendimiento no deben emplearse como base para la aceptación del hormigón en obra. 2.4.1.6 El hormigón reforzado con fibra de acero debe cumplir con ASTM C 1116. El f’c mínimo para el hormigón reforzado con fibra de acero debe cumplir con 2.4.1.1

2.4.2 Dosificación del hormigón 2.4.2.1 La dosificación de los materiales para el hormigón debe establecerse para lograr: (a) Trabajabilidad y consistencia que permitan colocar fácilmente el hormigón dentro del encofrado y alrededor del refuerzo bajo las condiciones de colocación que vayan a CEC-10

PARTE 3-27

Cargas y Materiales emplearse, sin segregación ni exudación excesiva. (b) Resistencia a exposiciones especiales, según lo requerido en el capítulo anterior. (c) Conformidad con los requisitos del ensayo de resistencia de 2.4.6. 2.4.2.2 Cuando se empleen materiales diferentes para distintas partes de la obra propuesta, debe evaluarse cada una de las combinaciones. 2.4.2.3 La dosificación del hormigón debe establecer de acuerdo con 4.3, o alternativamente con 2.4.4, y debe cumplir con los requisitos correspondientes del capítulo anterior.

2.4.3 Dosificación basada en la experiencia en obra en mezclas de prueba o ambas 2.4.3.1 Desviación estándar de la muestra 2.4.3.1.1. Cuando una planta de hormigón tiene registros de ensayos de menos de 12 meses de antigüedad, debe establecerse una desviación estándar Ss, de la muestra. Los registros de ensayos a partir de los cuales se calcula Ss deben cumplir las siguientes condiciones: (a) Representar materiales, procedimientos de control de calidad y condiciones similares a las esperadas, y las variaciones de los materiales y de las proporciones dentro de la muestra no deben haber sido más restrictivas que las de la obra propuesta. (b) Representar un hormigón producido para que cumpla con una resistencia o resistencia a la compresión especificadas, dentro de 7 MPa de f’c. (c) Consistir al menos de 30 ensayos consecutivos, o de dos grupos de ensayos consecutivos totalizando al menos 30 ensayos como se define en 2.4.6.2.4, excepto por lo especificado en 2.4.3.1.2 2.4.3.1.2. Cuando la instalación productora de hormigón no tenga registros de ensayos que se ajusten a los requisitos de 2.4.3.1 (c), pero si tenga un registro de ensayos de menos de 12 meses de antigüedad, basados en 15 a 29 ensayos consecutivos, se debe establecer la desviación estándar de la muestra Ss como el producto de la desviación estándar de la muestra calculada y el factor de modificación de la Tabla 6. Para que sean aceptables, los registros de ensayos deben ajustarse a los requisitos (a) y (b) de 2.4.3.1.1., y deben representar un solo registro de ensayos consecutivos que abarque un período o menor de 45 días calendario, consecutivos.

TABLA 6. Factor de Modificación para la Desviación Estándar de la muestra cuando se dispone de menos de 30 ensayos

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Número de ensayos*

Factor de modificación para la desviación estándar de la muestra †

Menos de 15

Emplee la tabla 4.3.2.2

1,16

1,08 PARTE 3-28

Cargas y Materiales

1,03

30 o más

* Interpolar para un número de ensayos intermedios. † Desviación estándar de la muestra modificada, Ss, para usar en la determinación de la resistencia promedio requerida fcrde 4.3.2.1.

2.4.3.2 Resistencia promedio requerida 2.4.3.2.1 La resistencia a la compresión promedio requerida, f’cr, usada como base para la dosificación del hormigón debe ser determinada según la Tabla 7, empleando la desviación estándar, Ss, calculada de acuerdo con 2.4.3.1.1 o 2.4.3.1.2.

TABLA 7. Resistencia Promedio a la comprensión requerida cuando hay datos disponibles para establecer una desviación estándar de la muestra

Resistencia especificada a la compresión, Mpa

Resistencia promedio requerida a la compresión,(f´cr) Mpa Usar el mayor valor obtenido de las ecuaciones (4-1) y (4-2)

f'c ≤ 35 f'cr = f'c + 1,34 Ss f'cr = f`c x 2,33 Ss - 3,5

(4-1) (4-2)

Usar el mayor valor obtenido con las ecuaciones (4-1) y (4-2) f'c > 35 f'cr = f'c + 1,34 Ss f'cr = 0,90 f`c x 2,33 Ss - 3,5

(4-1) (4-2)

2.4.3.1.1 Cuando una instalación productora de hormigón no tenga registros de ensayos de resistencia en obra para el cálculo de Ss que se ajuste a los requisitos de 2.4.3.1.1 o de 2.4.3.1.2, f’cr, debe determinarse de la Tabla 8, y la documentación relativa a la resistencia promedio debe cumplir con los requisitos de 2.4.3.3.

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PARTE 3-29

Cargas y Materiales TABLA 8. Resistencia promedio a la comprensión requerida cuando no hay datos disponibles para establecer una desviación estándar de la muestra

Resistencia especificada a la comprensión, Mpa

Resistencia promedio requerida a la comprensión, Mpa

f'c < 21

f'cr = f'c + 7,0

21 ≤ f'c ≤ 35

f'cr = f'c + 8,3

f'c > 35

f'cr = 1,10f'c + 5,0

2.4.3.3 Documentación de la resistencia promedio a la compresión La documentación que justifique que la dosificación propuesta para el hormigón produzca una resistencia promedio a la compresión igual o mayor que la resistencia promedio a la compresión requerida, f’cr, (véase 2.4.3.2), debe consistir en un registro de ensayos de resistencia en obra, de varios registros de ensayos de resistencia, o en ensayos de mezclas de prueba. 2.4.3.3.1 Cuando de acuerdo con 2.4.3.1.1 o 2.4.3.1.2 se empleen registros de ensayos para demostrar que las dosificaciones propuestas para el hormigón producirán un f’cr (véase 4.3.2), dichos registros deben representar materiales y condiciones similares a las esperadas. Los cambios en los materiales, condiciones y dosificaciones dentro de los registros de ensayos no deben ser más restrictivos que los de la obra propuesta. Con el propósito de documentar la resistencia promedio potencial, pueden aceptarse registros de ensayos que consistan en menos de 30, pero no menos de 10 ensayos consecutivos siempre que abarquen un período no menor de 45 días. La dosificación requerida para el hormigón puede establecerse por interpolación entre las resistencias y las dosificaciones de dos o más registros de ensayo, siempre y cuando cumpla con los otros requisitos de esta sección. 2.4.3.3.2 Cuando no se dispone de un registro aceptable de resultados de ensayos en obra, se permite que la dosificación del hormigón se establezca con mezclas de prueba que cumplan con los siguientes requisitos: (a) Los materiales deben ser los propuestos para la obra. (b) Las mezclas de prueban deben tener un rango de dosificaciones que produzcan una gama de resistencias a compresión que abarquen f’cr y que cumplan con los requisitos de durabilidad del capítulo anterior. (c) Las mezclas de prueba deben tener un asentamiento dentro del rango especificado para la obra propuesta; y para hormigón con aire incorporado, el contenido de aire debe estar dentro de la tolerancia especificada para la obra propuesta. (d) Para cada mezcla de prueba deben fabricarse y curarse al menos dos probetas cilíndricas de 150 por 300 mm. o tres probetas cilíndricas de 100 por 200 mm. de acuerdo con ASTM C 192 M. Las probetas deben ensayarse a los 28 días o a la edad de ensayo establecida para f’c. (e)Los resultados de los ensayos de resistencia a la compresión de las muestras de prueba, a la edad de ensayo establecida, deben ser usadas para establecer la composición de la mezcla de hormigón propuesta para la obra. La mezcla de hormigón propuesta debe alcanzar una CEC-10

PARTE 3-30

Cargas y Materiales resistencia promedio a la compresión como lo exige 4.3.2 y cumplir con los criterios de durabilidad aplicables del capítulo anterior.

2.4.4 Dosificación cuando no se cuenta con experiencia en obra o mezclas de prueba 2.4.4.1 Si los datos requeridos por 4.3 no están disponibles, la dosificación del hormigón debe basarse en otras experiencias o información con la aprobación del profesional facultado para diseñar. La resistencia promedio requerida a la compresión f’cr del hormigón producido con materiales similares a aquellos propuestos para su uso debe ser al menos 8.3 MPa mayor a f’c. Esta alternativa no debe ser usada si f’c es mayor a 35 MPa. 2.4.4.2 El hormigón dosificado de acuerdo con esta sección debe ajustarse a los requisitos de durabilidad del capítulo anterior y a los criterios para ensayos de resistencia a la compresión de 2.4.6.

2.4.5 Reducción de la resistencia promedio a la compresión En la medida que se disponga de más datos durante la construcción, se permite reducir la cantidad por la cual la resistencia promedio requerida, f’cr, debe exceder f’c, siempre que: (a) Se disponga de 30 o más ensayos y el promedio de los resultados de los ensayos exceda el requerido por 2.4.3.2.1, empleando una desviación estándar de la muestra calculada de acuerdo con 4.3.1.1, o (b) Se disponga de 15 a 29 ensayos y el promedio de los resultados de ensayos exceda al requerido por 2.4.3.2.1, utilizando una desviación estándar de la muestra calculada de acuerdo con 2.4.3.1.2, y (c) Se cumpla con los requisitos de exposición especial del capítulo anterior.

2.4.6 Evaluación y aceptación del hormigón 2.4.6.1 El hormigón debe ensayarse de acuerdo con los requisitos de 2.4.6.2 a 2.4.6.5. Los ensayos de hormigón fresco realizados en la obra, la preparación de probetas que requieran de un curado bajo condiciones de obra, la preparación de probetas que se vayan a ensayar en laboratorio y el registro de temperatura del hormigón fresco mientras se preparan las probetas de resistencia debe ser realizado por técnicos calificados en ensayos de campo. Todos los ensayos de laboratorio deben ser realizados por técnicos de laboratorio calificados.

2.4.6.2 Frecuencia de los ensayos 2.4.6.2.1 Las muestras para los ensayos de resistencia de cada clase de hormigón colocado cada día deben tomarse no menos de una vez al día, ni menos de una vez por cada 110 m 3 de hormigón, ni menos de una vez por cada 460 m2 de superficie de losas o muros. 2.4.6.2.2 Cuando en un proyecto dado el volumen total de hormigón sea tal que la frecuencia de ensayos por 2.4.6.2.1 proporcione menos de cinco ensayos de resistencia para cada clase dada de hormigón, los ensayos deben hacerse por lo menos en cinco amasadas seleccionadas al azar, o en cada amasada cuando se empleen menos de cinco. 2.4.6.2.3 Cuando la cantidad total de una clase dada de hormigón sea menor que 38 m 3, no se requieren ensayos de resistencia cuando la evidencia de que la resistencia es satisfactoria se envíe a la autoridad competente y sea aprobado por ella. 2.4.6.2.4 Un ensayo de resistencia debe ser el promedio de las resistencias de al menos dos probetas de 150 por 300 mm o de al menos tres probetas de 100 por 200 mm, preparadas de la misma muestra de hormigón y ensayadas a 28 días o a la edad de ensayo establecida para la CEC-10

PARTE 3-31

Cargas y Materiales determinación de f’c.

2.4.6.3 Probetas curadas en forma estándar 2.4.6.3.1 Las muestras para ensayos de resistencia deben tomarse de acuerdo con ASTM C 172. 2.4.6.3.2 Los cilindros para los ensayos de resistencia deben ser fabricados y curados en laboratorio de acuerdo con ASTM C 31M, y deben ensayarse de acuerdo con ASTM C 39M. Los cilindros deben ser de 100 por 200 mm o de 150 por 300 mm. 2.4.6.3.3 El nivel de resistencia de una clase determinada de hormigón se considera satisfactorio si cumple con los dos requisitos siguientes: (a) Todos los promedios aritméticos de tres ensayos de resistencia consecutivos (vèase 4.6.2.4) es igual o superior a f’c. (b) Ningún resultado del ensayo de resistencia (vèase 4.6.2.4) es menor que f`c por más de 3,5 MPa cuando f’c es 35 MPa o menor; o por más de 0,10 f’c cuando f’c es mayor a 35 MPa. 2.4.6.3.4 Cuando no se cumpla con cualquiera de los dos requisitos de 2.4.6.3.3, deben tomarse las medidas necesarias para incrementar el promedio de los resultados de los siguientes ensayos de resistencia. Cuando no se satisfagan los requisitos de 2.4.6.3.3. (b) debe cumplir lo requerido por 2.4.6.5.

2.4.6.4 Probetas curadas en obra 2.4.6.4.1 Si lo requiere la autoridad competente, deben realizarse ensayos de resistencia de cilindros curados en condiciones de obra. 2.4.6.4.2 Los cilindros curados en obra deben curarse en condiciones de obra de acuerdo con ASTM C 31M. 2.4.6.4.3 Los cilindros de ensayo curados en obra deben fabricarse al mismo tiempo y usando las mismas muestras que los cilindros de ensayo curados en laboratorio. 2.4.6.4.4 Los procedimientos para proteger y curar el hormigón deben mejorarse cuando la resistencia de cilindros curados en la obra, a la edad de ensayo establecida para determinar f’c, sea inferior al 85 por ciento de la resistencia de cilindros compañeros curados en laboratorio. La limitación del 85 por ciento no se aplica cuando la resistencia de aquellos que fueron curados en la obra exceda a f’c en más de 3,5 MPa.

2.4.6.5 Investigación de los resultados de ensayos con baja resistencia 2.4.6.5.1 Si cualquier ensayo de resistencia (véase 2.4.6.2.4) de cilindros curados en el laboratorio es menor que f’c por más de los valores dados en 2.4.6.3.3 (b), o si los ensayos de cilindros curados en la obra indican deficiencia de protección y de curado (véase 2.4.6.4.4), deben tomarse medidas para asegurar que no se pone en peligro la capacidad de carga de la estructura. 2.4.6.5.2 Si se confirma la posibilidad que el hormigón sea de baja resistencia y los cálculos indican que la capacidad de soportar las cargas se redujo significativamente, deben permitirse ensayos de núcleos extraídos de la zona en cuestión de acuerdo con ASTM C42M. En esos casos deben tomarse tres núcleos por cada resultado de ensayo de resistencia que sea menor que los valores señalados en 2.4.6.3.3 (b). 2.4.6.5.3 Los núcleos deben ser extraídos, la humedad debe preservarse colocando los núcleos dentro de recipientes o bolsas herméticas, deben ser transportados al laboratorio y ensayarse de acuerdo con ASTM C39. Los núcleos deben ser ensayados no antes de 48 horas y no después de los 7 días de extraídos, a menos que el profesional facultado para diseñar apruebe algo diferente. CEC-10

PARTE 3-32

Cargas y Materiales Quien especifique los ensayos mencionados en la ASTM C42 debe ser un profesional facultado para diseñar. 2.4.6.5.4 El hormigón de la zona representada por los núcleos se considera estructuralmente adecuado si el promedio de tres núcleos es por lo menos igual al 85 por ciento de f’c, ningún núcleo tiene una resistencia menor del 75 por ciento de f’c. Cuando los núcleos den valores erráticos, se debe permitir extraer núcleos adicionales de la misma zona. 2.4.6.5.5 Si los criterios de 2.4.6.5.4 no se cumplen, y si la seguridad estructural permanece en duda, la autoridad competente está facultada para ordenar pruebas de carga de acuerdo con el capítulo 20 para la parte dudosa de la estructura, o para tomar otras medidas según las circunstancias.

2.4.6.6 Hormigón reforzado con fibras de acero 2.4.6.6.1 La aceptación de hormigón reforzado con fibra de acero utilizado en vigas de acuerdo con 11.4.6 (f) se debe determinar por medio de ensayos realizados de acuerdo con ASTM C 1609. Además, el procedimiento de ensayo de la resistencia debe cumplir con 2.4.6.1. 2.4.6.6.2 El hormigón reforzado con fibra de acero se considera aceptable para resistencia a cortante si cumple con las condiciones (a), (b) y (c ): (a) La masa de las fibras de acero corrugadas por metro cúbico de hormigón es mayor o igual a 60 Kg. (b) La resistencia residual obtenida en el ensayo a flexión realizado de acuerdo con ASTM C 1609 cuando se llega a una deflexión en el centro de la luz igual a 1/300 de la luz, es mayor o igual al 90 por ciento de la resistencia del primer pico de resistencia obtenido en el ensayo a flexión o del 90 por ciento de la resistencia correspondiente a f f obtenido por medio de la ecuación (9-10), la que sea mayor; y (c) La resistencia residual obtenida en el ensayo a flexión realizado de acuerdo con ASTM C 1609 cuando se llega a una deflexión en el centro de la luz igual a 1/150 de la luz es mayor o igual al 75 por ciento de la resistencia correspondiente a f f obtenida por medio de la ecuación (9-10), la que sea mayor.

2.4.7 Preparación del equipo y del lugar de colado 2.4.7.1 La preparación previa al colado del hormigón debe incluir lo siguiente: (a) Todo equipo de mezclado y transporte del hormigón debe estar limpio; (b) Deben enfriarse todos los escombros y el hielo de los espacios que serán ocupados por el hormigón; (c) El encofrado debe estar recubierto con un desmoldante adecuado; (d) Las unidades de albañilería de relleno en contacto con el hormigón deben estar adecuadamente humedecidas; (e) El refuerzo debe estar completamente libre de hielo o de otros recubrimientos perjudiciales; (f) El agua libre debe ser retirada del lugar de colocación del hormigón antes de depositarlo, a menos que se vaya a emplear un tubo para colocación bajo agua (tremie) o que lo permita la autoridad competente; (g) La superficie del hormigón endurecido debe estar libre de lechada y de otros materiales perjudiciales o deleznables antes de colocar hormigón sobre ella. CEC-10

PARTE 3-33

Cargas y Materiales 2.4.8 Mezclado 2.4.8.1 Todo hormigón debe mezclarse hasta que se logre una distribución uniforme de los materiales y la mezcladora debe descargarse completamente antes de que se vuelva a cargar. 2.4.8.2 El hormigón premezclado debe mezclarse y entregarse de acuerdo con los requisitos de la NTE INEN 1855-1 o ASTM C 685 M. 2.4.8.3 El hormigón mezclado en obra se debe mezclar de acuerdo con (a) a (e) y cumplir las disposiciones de NTE INEN 1 855-2: (a) El mezclado debe hacerse en una mezcladora de un tipo aprobado; (b) La mezcladora debe hacerse girar a la velocidad recomendada por el fabricante; (c) El mezclado debe prolongarse por lo menos durante 90 segundos después de que todos los materiales estén dentro del tambor, a menos que se demuestre que un tiempo menor es satisfactorio mediante ensayos de uniformidad de mezclado, (d) El manejo, la dosificación y el mezclad de los materiales deben cumplir con las disposiciones aplicables de INEN 1855-2 (e) Debe llevarse un registro detallado para identificar: (1) Número de amasadas producidas; (2) Dosificación del hormigón producido; (3) Localización aproximada de depósito final en la estructura; (4) Hora y fecha del mezclado y de su colocación.

2.4.9 Transporte 2.4.9.1 El hormigón debe transportarse desde la mezcladora al sitio final de colocación empleando métodos que eviten la segregación o la pérdida de material. 2.4.9.2 El equipo de transporte debe ser capaz de proporcionar un abastecimiento de hormigón en el sitio de colocación sin segregación de los componentes, y sin interrupciones que pudieran causar pérdidas de plasticidad entre capas sucesivas de colado.

2.4.10 Colado 2.4.10.1 El hormigón debe depositarse lo más cerca posible de su ubicación final para evitar la segregación debida a su manipulación o desplazamiento. 2.4.10.2 El colado debe efectuarse a una velocidad tal que el hormigón conserve su estado plástico en todo momento y fluya fácilmente dentro de los espacios entre el refuerzo. 2.4.10.3 No debe colocarse en la estructura hormigón que haya endurecido parcialmente, o que se haya contaminado con materiales extraños. 2.4.10.4 No debe utilizarse hormigón al que después de preparado se le adicione agua, ni que haya sido mezclado después de su fraguado inicial, a menos que sea aprobado por el profesional facultado para diseñar. 2.4.10.5 Una vez iniciada la colocación del hormigón, esta debe efectuarse en una operación continua hasta que se termine el llenado del panel o sección, definida por sus límites o juntas CEC-10

PARTE 3-34

Cargas y Materiales predeterminadas, excepto en lo permitido o prohibido por las juntas de construcción. 2.4.10.6 La superficie superior de las capas colocadas entre encofrados verticales por lo general debe estar a nivel. 2.4.10.7 Cuando se requieran juntas de construcción, estas deben hacerse de acuerdo con el código de construcción correspondiente. 2.4.10.8 Todo hormigón debe compactarse cuidadosamente por medios adecuados durante el colado, y debe acomodarse por completo alrededor del refuerzo y de las instalaciones embebidas, y en las esquinas del encofrado.

2.4.11 Curado 2.4.11.1 A menos que el curado se realice de acuerdo con 2.4.11.3, el hormigón debe mantenerse a una temperatura por encima de 10 ºC y en condiciones de humedad por lo menos durante los primeros 7 días después de la colocación (excepto para hormigón de alta resistencia inicial). 2.4.11.2 El hormigón de alta resistencia inicial debe mantenerse por encima de 10 ºC y en condiciones de humedad por lo menos los 3 primeros días, excepto cuando se cure de acuerdo con 2.4.11.3. 2.4.11.3 Curado acelerado 2.4.11.3.1 El curado con vapor a alta presión, vapor a presión atmosférica, calor y humedad, u otro proceso aceptado, puede emplearse para acelerar el desarrollo de resistencia y reducir el tiempo de curado. 2.4.11.3.2 El curado acelerado debe proporcionar una resistencia a la compresión del hormigón, en la etapa de carga considerada, por lo menos igual a la resistencia de diseño requerida en dicha etapa de carga. 2.4.11.3.3 El procedimiento de curado debe ser tal que produzca un hormigón con una durabilidad equivalente al menos a la que se obtiene usando los métodos de curado indicado en 2.4.11.1 o 2.4.11.2. 2.4.11.3.4 Cuando lo requiera el profesional facultado para diseñar, deben realizarse ensayos complementarios de resistencia, de acuerdo con 2.4.6.4, para asegurar que el curado sea satisfactorio.

2.4.12 Requisitos para clima frío 2.4.12.1 Debe disponerse de un equipo adecuado con el fin de calentar los materiales para la fabricación del hormigón y protegerlo contra temperaturas de congelamiento o cercanas a ella. 2.4.12.2 Todos los materiales componentes del hormigón y todo el acero de refuerzo, el encofrado, los rellenos y el suelo con el que habrá de estar en contacto el hormigón deben estar libres de escarcha. 2.4.12.3 No deben utilizarse materiales congelados o que contengan hielo.

2.4.13 Requisitos para clima cálido En clima cálido debe darse adecuada atención a los materiales componentes, a los métodos de producción, al manejo, a la colocación, a la protección y al curado a fin de evitar temperaturas excesivas en el hormigón o la evaporación del agua, lo cual podría afectar la resistencia requerida CEC-10

PARTE 3-35

Cargas y Materiales o el funcionamiento del elemento o de la estructura. 2.4.13.1 Cuando se presenten temperaturas extremas de colado, consúltese ACI 305R para clima cálido y ACI 306R para clima frío.

APÉNDICE NORMAS ASTM ASTM A 36 M: Especificación para acero estructural al carbón. ASTM A 53 M: Especificación para tubería de acero, negro y tratado térmicamente, recubierto de zinc, soldado y sin costura. ASTM A 82 M: Especificación para alambre de acero liso para refuerzo de hormigón ASTM A 184 M: Especificaciones para mallas de barras de acero deformadas, soldadas para refuerzo de hormigón. ASTM A 185 M: Especificación para refuerzo de alambre de acero soldado liso para hormigón. ASTM A 242 M: Especificación para acero estructural de alta resistencia de baja aleación. ASTM A 416 M: Especificación para torón de acero descubierto de siete alambres para hormigón preesforzado. ASTM A 421 M: Especificación para alambre de acero libre de esfuerzos, descubierto para hormigón preesforzado. ASTM A 496 M: Especificación para alambre de acero deformado para refuerzo de hormigón ASTM A 497: Especificación para refuerzo de alambre de acero electro soldado corrugado para hormigón. ASTM A 500 M: Especificación para tubería estructural de acero al carbón laminada en frío, soldada y tubería estructural de acero al carbón sin costura en formas circulares y perfiles. ASTM A 501: Especificación para tubería estructural de acero al carbón laminada en caliente, soldada y sin costura. ASTM A 572 M: Especificación para acero estructural de alta resistencia de baja aleación al Columbio-Vanadio. ASTM A 588 M: Especificación de acero estructural de alta resistencia de baja aleación de mínimo 345 Mpa al punto de fluencia hasta 100 mm de diámetro. ASTM A 722 M: Especificación de barras acero de alta resistencia descubiertas para hormigón preesforzado. ASTM A 767 M: Especificación para barras de acero recubiertas de zinc (galvanizadas) para refuerzo de hormigón. ASTM A 775: Especificación para barras de acero de refuerzo con recubrimiento epóxido. ASTM A 820 M: Especificaciones para fibras de acero para hormigón reforzado con fibras. ASTM A 884 M: Especificación para refuerzo de alambre de acero con recubrimiento epóxido y alambre soldado. ASTM A 934 M: Especificación para barras de refuerzo de acero prefabricadas recubiertas con epóxido.

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PARTE 3-36

Cargas y Materiales ASTM A 970 M: Especificación para barras de acero con cabeza para refuerzo de hormigón. ASTM A 992 M: Especificación para perfiles de acero estructural ASTM A 995 M: Especificaciones para barras de acero inoxidable deformadas y lisas para refuerzo de hormigón ASTM A 996 M: Especificaciones para barras deformadas de rieles de acero y ejes de acero para refuerzo de hormigón ASTM A 1044 M: Especificaciones para ensambles de pernos de acero para refuerzo al cortante de hormigón ASTM A 1022 M: Especificación para alambre de acero, deformado y liso y alambre soldado para refuerzo de hormigón ASTM A 1035: Especificaciones para barras de acero deformadas y lisas de bajo carbón y cromio para refuerzo de hormigón. ASTM C 29: Método para determinar la densidad aparente y vacíos en el agregado. ASTM C 31M: Práctica para fabricar y curar muestras de ensayo de hormigón en el campo. ASTM C 33: Especificación para agregados para hormigón. ASTM C 39M: Método para determinar la resistencia a la compresión de muestras cilíndricas de hormigón. ASTM C40: Impurezas orgánicas en agregado fino para hormigón. ASTM C42M: Método para obtener y ensayar núcleos y vigas aserradas de hormigón. ASTM C70: Ensayo para determinar la humedad superficial en agregados finos. ASTM C78: Ensayo para determinar la resistencia a la flexión del hormigón (utilizando una viga simple con carga en los tercios). ASTM C88: Ensayo para determinar la solidez de agregados utilizando sulfato de sodio o sulfato de magnesio. ASTM C94: Especificación para hormigón premezclado ASTM C109: Ensayo para determinar la resistencia a la compresión de morteros de cemento hidráulico (usando muestras cúbicas de 50 mm de lado) ASTM C117: Ensayo para determinar el material más fino que el tamiz de 75 m (No. 200), mediante lavado. ASTM C 123: Ensayo para determinar las partículas livianas en el agregado. ASTM C127: Ensayo para determinar la densidad específica y capacidad de absorción de agregados gruesos. ASTM C128: Ensayo para determinar la densidad y capacidad de absorción de agregados finos. ASTM C131: Ensayo para determinar la resistencia a la degradación de agregados gruesos de pequeñas dimensiones por abrasión e impacto en la máquina de Los Ángeles. ASTM C136: Ensayo para análisis de tamizado de agregados finos y gruesos. ASTM C142: Ensayo para determinar terrones de arcilla y partículas débiles en agregados. ASTM C 172: Práctica para muestreo de hormigón mezclado fresco. CEC-10

PARTE 3-37

Cargas y Materiales ASTM C 192 M: Práctica para elaborar y curar muestras de ensayo de hormigón en laboratorio. ASTM C227: Ensayo para determinar la reactividad alcalina potencial de combinaciones agregado cemento (método de la barra de mortero). ASTM C 231: Ensayo para determinar el contenido de aire del hormigón mezclado freso por el método de presión. ASTM C 260: Especificación para aditivos incorporadores de aire para hormigón ASTM C289: Ensayo para determinar la reactividad alcalina potencial de agregados (método químico). ASTM C293: Ensayo para determinar la resistencia a la flexión del hormigón (utilizando vigas simples con carga en el centro). ASTM C 330: Especificación para agregados ligeros para hormigón estructural. ASTM C469: Ensayo para determinar el módulo de elasticidad estático y la relación de Poisson del hormigón en compresión. ASTM C494M: Especificación para aditivos químicos para hormigón. ASTM C566: Ensayo para determinar el contenido de humedad total evaporable del agregado por secado. ASTM C 618: Especificación para cenizas volantes de carbón y puzolana natural o calcinada para uso en hormigón. ASTM C702: Práctica para reducir muestras de agregado a tamaños para ensayo. ASTM C 989: Especificación para escoria de altos hornos, granulada, molida para uso en hormigón y morteros. ASTM C 1017/C1017M: Especificación para aditivos químicos utilizados en la elaboración de hormigón fluido. ASTM C 1116: Especificación para hormigón reforzado con fibras. ASTM C 1240: Especificación para humo de sílice utilizado en mezclas cementantes. ASTM C 1602: Especificaciones para agua de mezclado utilizada en la producción de hormigón de cemento hidráulico. ASTM C 1609: Ensayo para determinar el comportamiento a la flexión de hormigón reforzado con fibras (utilizando vigas con carga en los tercios. ASTM D75: Práctica para muestreo de agregados.

NORMAS INEN CEC-10

PARTE 3-38

Cargas y Materiales INEN 102: Varillas con resaltes de acero al carbón laminadas en caliente para hormigón armado. Requisitos. NTE INEN 152: Cemento Portland. Requisitos. NTE INEN 153: Cemento hidráulico. Muestreo y ensayos. NTE INEN 156: Cemento hidráulico, determinación de la densidad. NTE INEN 157: Cemento hidráulico: determinación de la consistencia normal. Método de Vicat. NTE INEN 158: Cemento hidráulico: determinación del tiempo de fraguado. Método de Vicat. NTE INEN 488: Cemento hidráulico. Determinación de la resistencia a la compresión de mortero estándar en cubos de 50 mm de arista. NTE INEN 490: Cementos hidráulicos compuestos: Requisitos. NTE INEN 867: Áridos para hormigón. Determinación de la reactividad alcalina potencial de combinaciones árido – cemento (método de la barra de mortero). NTE INEN 957: Cementos hidráulicos. Determinación de la finura mediante el tamiz de 45 μm (No. 325). NTE INEN 1806: Cemento de albañilería. Requisitos. NTE INEN 1 855-1: Hormigones. Hormigón premezclado. Requisitos. NTE INEN 1 855-2: Hormigones. Hormigón preparado en obra. Requisitos. NTE INEN 1.902: Cemento. Rotulado de fundas. Requisitos. INEN 2167: Varillas con resaltes de acero de baja aleación soldables, laminadas en caliente y/o termotratadas para hormigón armado. Requisitos. NTE INEN 2.380: Cementos hidráulicos. Requisitos de desempeño par cementos hidraúlicos.

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PARTE 3-39

COMITÉ EJECUTIVO DEL CODIGO ECUATORIANO DE LA CONSTRUCCIÓN

(Creado Mediante el Decreto Ejecutivo Nº 3970 15 de Julio 1996)

NORMA ECUATORIANA DE CONSTRUCCIÓN

NEC-10 PARTE 9–3 SISTEMAS DE ELEVACIÓN Y TRANSPORTE

ÍNDICE NEC -10

SUBCOMITÉ 10

PARTE 9-3-1

Sistemas de elevación y transporte 1. OBJETO ..........................................................................................................................................3 2. ALCANCE .......................................................................................................................................3 3. DEFINICIONES ................................................................................................................................3 4. CLASIFICACIÓN ..............................................................................................................................6 5. ESTUDIO DE TRÁFICO ....................................................................................................................7 6. DISPOSICIONES GENERALES ..........................................................................................................9 7. POZO .............................................................................................................................................9 8. SOBRERECORRIDO Y FOSO ..........................................................................................................10 9. PAREDES PISO Y TECHO DEL POZO ..............................................................................................10 10. SALA DE MÁQUINAS ..................................................................................................................10 11. ACCESO DE PISO ........................................................................................................................11 12. POZO .........................................................................................................................................13 13. PUERTAS DE PISO ......................................................................................................................14 14. CABINA .....................................................................................................................................15 15. CONTRAPESO ............................................................................................................................16 16. CABLES DE SUSPENSIÓN O TRACCIÓN ......................................................................................17 17. MÁQUINAS ................................................................................................................................19 18. SISTEMA DE FRENADO ..............................................................................................................19 19. DISPOSITIVOS DE SEGURIDAD ...................................................................................................20 20. CONTROLES ...............................................................................................................................21 21. BOTONERAS ..............................................................................................................................22 22. PROCEDIMIENTOS DE RESCATE .................................................................................................22 23. INSTALACIÓN Y MANTENIMIENTO ...........................................................................................23 24. MONTACARGAS.........................................................................................................................25 25. ESCALERAS MECANICAS Y ELECTRICAS ......................................................................................25 ANEXO 1 ..........................................................................................................................................27 ANEXO 2 ..........................................................................................................................................28

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PARTE 9-3-2

Sistemas de elevación y transporte

PARTE 9–3 SISTEMAS DE ELEVACIÓN Y TRANSPORTE 1. OBJETO 1.1. Este código tiene por objeto establecer los requisitos mínimos que deben cumplir los promotores, constructores y fiscalizadores de edificios, y las empresas involucradas en el suministro e instalación de ascensores de pasajeros y montacargas, para garantizar la seguridad de los trabajadores y usuarios así como la calidad de las instalaciones.

2. ALCANCE 2.1. Este código establece los requisitos mínimos de seguridad en la instalación y mantenimiento de ascensores de pasajeros de funcionamiento eléctrico y/o hidráulico.

3. DEFINICIONES Ajuste: Realizar la adecuación, calibración y pruebas de funcionamiento de las partes mecánicas, eléctricas y electrónicas del ascensor de pasajeros y montacargas para garantizar la seguridad de los usuarios y el correcto funcionamiento de los equipos. Amortiguador: Aparato diseñado para compensar y disminuir, el efecto de choque de una cabina y/o contrapeso en descenso, absorbiendo y disipando la energía cinética de los elementos. Área útil de cabina: Superficie del piso de la cabina para uso de pasajeros y/o carga. Ascensor (Elevador): Sistema de transporte vertical de pasajeros que sirve entre varios pisos o niveles. Armazón: Estructura rígida destinada a la colocación de las pesas en el contrapeso. Ascensor Eléctrico: Sistema de transporte vertical en la cual el carro se mueve mediante cables o cinta de tracción, accionados por un motor eléctrico. Ascensor Hidráulico: Sistema de transporte vertical en el cual el carro es movido a través de un pistón hidráulico impulsado por una bomba de aceite. Botonera de piso: Conjunto de elementos, ubicados en los diferentes pisos, normalmente junto a la puerta del ascensor, cuya función principal es registrar una llamada mediante un protocolo de comunicación. Cabina: Cuarto formado por paredes verticales, plataforma, techo, puerta y accesorios, en la que viajan los pasajeros y/o carga. Cable viajero: Cable especial con conductores eléctricos y de datos que provee conexión entre el control y el carro, debidamente protegido bajo especificaciones del fabricante del ascensor. Carga Nominal: Valor de masa, expresada en kg, para la cual se ha diseñado, construido e instalado el equipo para ascender y/o descender a una velocidad establecida. Coeficiente de seguridad: Es la relación entre la carga de rotura mínima de un cable y la fuerza más grande en este cable cuando la cabina se halle cargada con su capacidad nominal y se encuentre en el nivel de parada más baja. Capacidad: La carga nominal expresada en número de pasajeros para la cual se ha diseñado, construido e instalado el equipo para ascender y/o descender a una velocidad establecida. Carro: Estructura compuesta por chasis y cabina. Chasis: Elemento estructural móvil diseñado para soportar la cabina y la carga nominal.

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PARTE 9-3-3

Sistemas de elevación y transporte Contacto de puertas: Dispositivo eléctrico o electrónico de seguridad cuya función es determinar si las puertas se encuentran abiertas o totalmente cerradas, para impedir o permitir el movimiento del carro. Contrapeso: Conjunto formado por armazón, pesas y accesorios destinados a contrabalancear el peso del carro y el porcentaje de la carga nominal, establecida por el fabricante. Control: Conjunto de dispositivos eléctricos, electromecánicos y/o electrónicos destinados a regular el movimiento, dirección, velocidad, arranque, aceleración, desaceleración y parada del carro y cumplir con todas las condiciones operativas establecidas en el diseño. Foso (Bajo recorrido): Parte inferior del pozo. También conocido como pie de pozo o PIT. Freno: Dispositivo electromagnético, eléctrico o mecánico que siendo parte de la máquina del ascensor, se usa para aplicar una fuerza controlada que permite parar y mantener estática a la misma. Gobernador: (limitador de velocidad) Sensor mecánico de velocidad y principal elemento de seguridad, que activa secuencialmente un interruptor eléctrico cuando la velocidad del ascensor excede un porcentaje predeterminado del valor nominal y un interruptor mecánico (paracaídas), si la velocidad excede un segundo valor, de tal forma de detener el carro o el contrapeso para precautelar la seguridad de los pasajeros y/o los usuarios del edificio. Guías (Rieles): Elementos rígidos destinados a guiar el recorrido del carro o del contrapeso. Indicador de posición: Dispositivo que indica visualmente la ubicación de la cabina en los diferentes niveles o pisos. Instalación (montaje): Acción de colocar y armar los diferentes elementos del sistema de transporte vertical. Inspección: Examen para verificar el estado del sistema de transporte vertical. Línea de vida: Cuerda vertical de seguridad destinada, en un momento dado, a detener la caída del personal dedicado a la instalación (montaje). Máquina: Aparato destinado a mover el carro. Sistema de Transporte vertical: Refiérese a ascensores de pasajeros, montacargas, escaleras eléctricas y andenes. Mantenimiento correctivo: Trabajo realizado al sistema de transporte vertical para reparar los daños que se hayan presentado, de tal forma que se garantice el óptimo funcionamiento de éste y la seguridad de los pasajeros o carga. Mantenimiento preventivo: Trabajo realizado al sistema de transporte vertical, en forma periódica y rutinaria, para garantizar el óptimo funcionamiento de éste y la seguridad de los pasajeros. Mantenimiento predictivo: Trabajo realizado al sistema de transporte vertical, en forma periódica y sistemática, para evaluar las condiciones de funcionamiento e identificar fallas en proceso. Modernización: Cambios realizados en los diferentes dispositivos y elementos del sistema de transporte vertical, con partes y piezas nuevas de tecnología superior, previo un estudio técnico, con la finalidad de mejorar el funcionamiento, eficiencia y seguridad. Montacargas: Sistema de transporte vertical de carga que sirve entre varios pisos o niveles. Remodelación: Cambios realizados en la apariencia del equipo.

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PARTE 9-3-4

Sistemas de elevación y transporte Nivelación: Diferencia de niveles entre quicios de cabina y de piso, cuando el carro se haya detenido. Botonera de cabina (Panel de operación): Conjunto de elementos ubicados en la cabina entre cuyas funciones están: comunicación con el control principal, registro de llamadas, indicación de la posición de la cabina, activación de la alarma de emergencia, control de la operación de puertas, etc. Paracaídas: Dispositivo mecánico unido al chasis del carro o armazón del contrapeso, el cual se acciona automáticamente para detener y sostener al carro o al contrapeso, en caso de que sobrepasen una velocidad predeterminada o por caída libre. Pasajero: Persona transportada por un sistema de transporte vertical. Plataforma: Estructura sobre la que descansan las paredes y el piso de la cbina. Polea de tracción: Rueda motriz con ranuras en la periferia, que soporta los cables de acero y transmite movimiento de la máquina al carro. En el caso de cintas de tracción se utiliza eje motriz. Polea deflectora: Rueda con ranuras en la periferia, que posiciona adecuadamente los cables de acero. Pozo: Estructura o recinto por el cual se desplaza la cabina y el contrapeso y aloja además a las guías, pistones, elementos de seguridad y determinados equipos en su interior y extremos. Puente: Conexión eléctrica que evita que opere un circuito de seguridad. Puerta de cabina: Paneles móviles de la cabina que permiten el ingreso o salida de los pasajeros. Puerta de piso: Paneles móviles instalados en los diferentes niveles o pisos que permiten el ingreso o salida a la cabina o el acceso al pozo. Quicio: Elemento metálico sobre el que se desplazan las puertas de cabina y de piso. Marcos de puerta: Elemento rígido que delimita la abertura de las puertas. Recorrido: Distancia entre los niveles de las paradas terminales superior e inferior de un sistema de transporte vertical. Renivelación: Operación del sistema de transporte vertical que permite mejorar la precisión de parada de la cabina al nivel de los pisos. Resistencia al fuego: Medida del tiempo transcurrido durante el cual un material se expone al fuego y mantiene sus características bajo condiciones específicas de prueba. Propiedad de un material para rechazar al fuego o dar protección de él. Sala de máquinas: Local donde se halla la máquina, el tablero de control y otros dispositivos exclusivamente de ascensores, no integrados al pozo. Sobrerecorrido: También conocido como OH del inglés Overhead. Distancia entre el nivel del piso terminado de la última parada superior y la parte inferior de la tapa del pozo o el elemento soportante de éste. Trifásico: Sistema de tres corrientes eléctricas alternadas e iguales procedentes de la misma fuente y desplazadas en el tiempo, cada una de la otra, en un tercio del período (120 o). Velocidad nominal: Velocidad para la que ha sido construido el sistema de transporte vertical y para la cual el fabricante garantiza el funcionamiento normal. RL: Del inglés Machine Room Less, ascensor sin sala de máquinas. Ascensores panorámicos: Aquellos que permiten al pasajero visualizar la parte exterior.

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PARTE 9-3-5

Sistemas de elevación y transporte Cabecero: Dispositivo mecánico que soporta los mecanismos de accionamiento de puertas de piso. Transom panel (tarjeta metálica): Placa metálica decorativa ubicada en la parte superior de la puerta de piso que aloja el indicador horizontal de pisos y otros dispositivos de aviso y señalización. Constructor: Es la persona natural o jurídica responsable de la construcción del foso, pozo y sala de máquinas, de acuerdo a los requerimientos del proveedor. Dintel: Viga de hormigón o metálica ubicada sobre las puertas de piso, sobre la que se sujeta el cabecero Citófono: Aparato de comunicación entre la cabina y la guardianía, conserjería o sala de control que se usa en caso de emergencia. Proveedor: Es la persona natural o jurídica responsable del suministro, instalación y puesta en marcha de los equipos de transporte vertical Montacamillas: Ascensor cuyas dimensiones de la cabina permiten el transporte de una camilla hospitalaria; en el cual predomina el área útil de la cabina sobre la capacidad. Volante: Mecanismo que se utiliza para mover la máquina en forma manual.

4. CLASIFICACIÓN Los ascensores se clasifican en: De acuerdo al uso: Para el transporte de personas Para propósitos especiales para uso de personas (montacamillas, silla de ruedas). Para servicio Montacoches De acuerdo al tipo de actuador: Eléctricos Hidráulicos De acuerdo a la velocidad: De Baja Velocidad: Hasta 1,75 m/s (105 m/min) De Alta Velocidad: Mayores a 1,75 m/s. (105 m/min) De acuerdo a la capacidad: De baja capacidad: Hasta 1000 kg. De mediana capacidad: Entre 1000 kg y 2000kg. De alta capacidad: Sobre los 2000 kg. De acuerdo a la sala de máquinas: Con sala de máquinas Sin sala de máquinas (MRL)

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PARTE 9-3-6

Sistemas de elevación y transporte De acuerdo al tipo de cabina: Panorámicos No panorámicos Residencial: Un ascensor residencial se considera a aquel que reúne las siguientes características: a) b) c) d) e) f)

Ubicarse dentro de una residencia unifamiliar, Tener un recorrido máximo: 15 m, Capacidad máxima: 6 pasajeros, Velocidad máxima: 1,0 m/s, Número máximo de paradas: 4, y De uso privado

Un ascensor residencial debe cumplir todas las normas relativas a seguridad. Solo es este caso, el resto de normas de este documento no serán de estricto cumplimiento.

REQUISITOS DEL DISEÑO Y CONSTRUCCIÓN 5. ESTUDIO DE TRÁFICO El número, capacidad, tipo y velocidad del los ascensores de una edificación, deberán estar especificados en la memoria de cálculo que será elaborado por un profesional del ramo debidamente calificado o firma responsable. Para el cálculo se consideraran los siguientes factores: 5.1. Tipo de edificación 5.1.1. Departamentos: Edificios destinados a vivienda. 5.1.2. Comercial: Edificaciones para oficinas, comercios y hoteles. 5.1.3. Industrial: Edificaciones de bajo (I1), mediano (I2), alto (I3) y peligroso (I4) impacto. 5.1.4. Equipamiento: Edificios públicos, hospitales, centros de educación, salud, institucional, bienestar social, cultural, recreativo, religioso y turístico. 5.2. Estimación de la población del edificio 5.2.1. Departamentos: 2 personas por dormitorio. 5.2.2. Comercial, oficinas y consultorios médicos: 1 persona por cada 8 a 10 m2 de área útil. 5.2.3. Hoteles: 2 personas por dormitorio. 5.2.4. Educacional: 1 estudiante por cada 2,50 m2 de área. 5.2.5. Restaurantes: 1 persona por cada 3,00 m2 de área. 5.2.6. Centros comerciales: 1 persona por cada 4 m2 de área. 5.2.7. Institucional: Hospitales; 3 personas por cama. 5.2.8. Edificios de estacionamientos: 2 personas por puesto de parqueo. 5.3. Normas generales 5.3.1. Toda edificación destinada a hospitales con dos o más niveles considerados a partir del nivel de la acera, deberá contar con servicios de elevadores monta NEC-10

PARTE 9-3-7

Sistemas de elevación y transporte camillas para pacientes, a excepción de aquellas soluciones que sean realizadas mediante rampas. 5.3.2. En cualquier edificación se puede descontar el 50 % de la población que se halle un piso arriba y un piso debajo de la planta de acceso principal (Pb) siempre y cuando estén situados a una altura no mayor a 5 m con relación a la planta principal. 5.3.3. En cualquier edificación no se calcula la población que está servida por escaleras eléctricas. 5.4. Capacidad de transporte 5.4.1. La capacidad de transporte expresada como el porcentaje de la población del edificio que requiere el servicio del elevador y que puede ser evacuada o transportada por el sistema de ascensores en un período típico de 5 minutos, deberá considerar los porcentajes mínimos de acuerdo al siguiente cuadro: TIPO DEL EDIFICIO

PORCENTAJE DE POBLACIÓN (%)

Oficinas de una sola entidad

Oficinas en general

Oficinas de gobierno

Departamentos

Hoteles

Hospitales

Escuelas colegios y universidades

Centros comerciales

5.4.2. En caso de tener edificaciones mixtas se deben considerar cada una de las partes en forma proporcional. 5.5. Tiempo de espera El tiempo de espera de los pasajeros en el nivel de ingreso principal a los ascensores, no debe exceder de los siguientes valores: 5.5.1. 5.5.2. 5.5.3. 5.5.4.

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Departamentos para vivienda: 137 segundos. Comercial y hoteles: 50 segundos. Industrial: 137 segundos. Equipamiento: 35 segundos.

PARTE 9-3-8

Sistemas de elevación y transporte

6. DISPOSICIONES GENERALES 6.1. Es obligación del proveedor entregar los planos de requerimientos constructivos de las obras civiles, los mismos que servirán de base para el diseño y construcción de las facilidades del o los ascensores. 6.2. Una vez revisados y aprobados los planos por parte del diseñador y/o constructor, es obligación de estos cumplir con lo indicado en los mismos. 6.3. El proveedor de los equipos deberá realizar inspecciones periódicas a la obra en construcción para garantizar el fiel cumplimiento de los requerimientos establecidos en los planos y brindar cualquier asesoría que se requiera. 6.4. Todos edificio público debe disponer de al menos un ascensor que satisfaga la Norma Técnica ecuatoriana INEN 2 299:2001 o sus revisiones “Accesibilidad de las personas con discapacidad y movilidad reducida al medio físico. Ascensores”.

7. POZO 7.1. El diseño y construcción del pozo debe garantizar que tan solo las personas debidamente autorizadas puedan ingresar a éste para realizar trabajos netamente de instalación, ajuste, inspección, reparación, mantenimiento o modernización del ascensor. 7.2. El pozo debe tener los elementos rígidos que permitan el correcto anclaje y sujeción de las guías de cabina, contrapeso y/o pistón que garanticen la alineación y reacción sobre los puntos de apoyo, salvo el caso que el ascensor disponga de su propia estructura auto soportante. 7.3. Al pozo del ascensor se debe proveer de los medios o sistemas que eviten la acumulación de humos o gases calientes en caso de incendio. 7.4. Se prohíbe ubicar dentro del pozo elementos, accesorios y materiales de naturaleza ajena a los ascensores. Se incluye en esta prohibición el sistema de pararrayos. 7.5. No deben existir en el pozo y foso elementos constructivos estructurales o de cualquier otra naturaleza que impidan la correcta instalación y operación de los distintos dispositivos de los ascensores. 7.6. Entre pozos de ascensores adyacentes debe existir una barrera de separación (pared o malla) a todo lo alto del mismo. 7.7. En el caso de ascensores panorámicos instalados interiores como: patios, galerías, torres, etc., se puede admitir que el pozo no esté totalmente cerrado si se prevé una barrera sin perforaciones en los puntos normalmente accesibles a las personas para protegerlas de daños causados por las partes móviles del ascensor y para impedir que objetos manuales puedan ser introducidos alcanzando partes móviles. La altura mínima de esta barrera debe ser 2.50 metros.

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PARTE 9-3-9

Sistemas de elevación y transporte 7.8. Las dimensiones de planta del pozo deben estar acorde con las especificaciones del fabricante (VER ANEXO 1)

8. SOBRERECORRIDO Y FOSO 8.1. El pozo debe disponer de un sobrerecorrido, con una altura suficiente, para tener el espacio mínimo de seguridad entre el techo de la cabina y la parte inferior de la sala de máquinas o tapa. (VER ANEXO 2) 8.2. El foso debe disponer de una profundidad suficiente para dar el espacio mínimo de seguridad entre la parte inferior del carro y el nivel inferior del pozo, de manera tal de alojar a los amortiguadores. (VER ANEXO 2) 8.3. El foso debe ser construido con materiales impermeabilizantes y debe disponer de sistemas de drenaje que impidan la acumulación de agua. 8.4. En cada foso se debe ubicar un interruptor que permita abrir el circuito de seguridades. 8.5. En cada foso se debe instalar iluminación artificial a 0,5 metros como máximo de la parte más baja del piso, con su respectivo interruptor a una altura de 0,70 metros del nivel de la parada más baja y un tomacorriente. 8.6. En cada foso se debe instalar una escalera tipo marinera que permita el descenso de las personas autorizadas de una manera segura. 8.7. El foso debe mantenerse permanentemente limpio y no debe permitirse que se lo utilice como depósito de basura. 8.8. El fondo del foso debe ser construido para soportar y garantizar las cargas y reacciones establecidas por el fabricante del ascensor.

9. PAREDES PISO Y TECHO DEL POZO 9.1. Las paredes, piso y techo del pozo deben estar construidas con materiales incombustibles, duraderos y que no originen polvo. 9.2. En caso de ascensores MRL, en el techo del pozo se debe instalar iluminación artificial, con su respectivo interruptor a una altura de 0,70 metros del nivel de la parada más alta y un tomacorriente. 9.3. En el caso de ascensores de servicio de uso exclusivo para cargas (montacargas) sin puerta de cabina, la pared frente a la entrada de cabina debe ser lo suficientemente fuerte que no permita ningún tipo de deformación elástica. 9.4. Las paredes del pozo deben ser resanadas y pintadas (blanqueadas) previo a la instalación, para optimizar la operación y mantenimiento.

10. SALA DE MÁQUINAS 10.1. Se prohíbe ubicar dentro de la sala de máquinas elementos, accesorios, materiales e instalaciones extraños a los ascensores. La sala de máquinas debe mantenerse

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PARTE 9-3-10

Sistemas de elevación y transporte permanentemente limpia y no se permite que se use como depósito de basura ni para bodegaje u otros fines. 10.2. El acceso a la sala de máquinas, durante la instalación del ascensor, debe permitir el ingreso solo del personal autorizado sin depender de terceras personas. 10.3. El acceso a la sala de máquinas, durante el tiempo posterior a la instalación, debe ser controlado por el administrador o encargado del edificio y ser accesible únicamente a las personas autorizadas para el mantenimiento, verificación, rescate de pasajeros, inspección y reparación. 10.4. Los espacios destinados a alojar máquinas, poleas, equipos de control y otros dispositivos deben ser protegidos de condiciones ambientales dañinas, tales como humedad y fuego. 10.5. Los puntos de apoyo sobre las que se asientan las vigas de máquina o la máquina de tracción deben soportar al menos las cargas especificadas por el fabricante. 10.6. Las paredes de la sala de máquinas deben ser resanadas y/o enlucidas y pintadas. 10.7. El área de la sala de máquinas debe garantizar la instalación de todos los elementos del ascensor incluido máquinas, poleas transformadores, control y gobernador, la misma que necesariamente debe ser mayor al área de proyección del pozo. 10.8. En el techo de la sala de máquinas se deben colocar ganchos para izaje de los equipos que al menos soporten 3 toneladas de carga. 10.9. La altura de la sala de máquinas medida desde el nivel donde se ubica la máquina, estará en función directa de la capacidad y velocidad del ascensor, en caso de ascensores de baja velocidad y capacidad será de 2,20 metros y para ascensores de alta velocidad y capacidad según los requerimientos del fabricante. 10.10. La sala de máquinas debe estar ventilada, garantizando la evacuación del calor emitido por el equipo. Las aberturas para la ventilación será igual o mayor al 10% de la superficie del piso de la sala de máquinas. Además debe protegerse de vapores nocivos y humedad; y no se debe permitir que locales ajenos evacuen aire viciado a este ambiente.

11. ACCESO DE PISO 11.1. En cada nivel que se requiera acceso al ascensor obligatoriamente se deberá proyectar el acceso respectivo con las medidas dadas por el proveedor. 11.2. Durante la construcción del edificio, el constructor deberá instalar en las aberturas para las puertas del ascensor barreras físicas de por lo menos 1,40 metros para evitar que cualquier persona accidentalmente pueda ingresar y caer por el pozo. 11.3. Una vez iniciada la instalación del ascensor se prohíbe utilizar el pozo para desalojo de escombros u otro uso ajeno a la actividad de montaje del mismo.

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PARTE 9-3-11

Sistemas de elevación y transporte 11.4. Todas las aberturas del pozo por el cual se tiene acceso directo al mismo deben tener dinteles cuya ubicación deberá estar 10 centímetros por encima de la altura de la puerta terminada. Salvo el caso de que las puertas dispongan de “transom panel (tarjeta metálica)” la ubicación del dintel será especificado por el proveedor. 11.5. En caso de ser dinteles de concreto la altura será de al menos 30 centímetros y en caso de dinteles metálicos la altura será de al menos 20 cm; esto con el fin de garantizar la sujeción adecuada de los cabeceros. 11.6. El ancho de la abertura para puertas, deberá tener una dimensión de al menos el ancho útil de la puerta más 20 cm, cuyo eje estará definido en los planos del proveedor. 11.6.1. En caso de marcos anchos la abertura de puertas será definido en los planos del proveedor. 11.7. Las paredes frontales del pozo del ascensor deberán construirse de manera de no exceder el límite interior del marco para evitar que las puertas de piso del ascensor sufran ralladuras. 11.8. El corchado de los marcos de las puertas de piso deberá realizarse evitando la deformación de estos y dando una holgura que impida que las puertas de piso se puedan rayar. 11.9. Previo a la instalación de los marcos de piso, el constructor deberá pintar en las paredes internas del pozo una línea a una altura de 1 metro del nivel del piso terminado que servirá como referencia para la instalación de los quicios de piso. 11.9.1. La bodega de almacenaje no podrá ser utilizada para guardar equipos de naturaleza diferente a los ascensores. 11.10. ENERGÍA ELÉCTRICA 11.10.1. Previo a la instalación de los ascensores, el constructor deberá disponer de energía eléctrica permanente, estable y cuya capacidad garantice el buen funcionamiento de las herramientas de trabajo y del motor del ascensor. 11.10.2. Previo y durante la instalación de los ascensores, el constructor deberá proveer puntos de conexión monofásicos (120 V y 208 V), debidamente protegidos y en cualquier nivel del pozo, para el funcionamiento de las herramientas de trabajo. 11.10.3. Previo a la instalación de los ascensores, el constructor deberá proveer energía eléctrica trifásica en sala de máquinas con las debidas protecciones para el funcionamiento del motor del ascensor. 11.10.4. Para las pruebas y ajustes finales se debe contar con energía eléctrica definitiva (incluye 3 fases, neutro y tierra). 11.10.5. El constructor deberá proyectar la colocación de un cable multipar desde el nivel del control en la sala de máquinas hasta el sitio de guardianía, conserjería o sala de control para la conexión de un citófono intercomunicador para casos de emergencia. NEC-10

PARTE 9-3-12

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11.10.6. El diseño eléctrico del edificio deberá proyectar la alimentación eléctrica (fases, neutro y tierra), con sus debidas protecciones entre el tablero de distribución y la sala de máquinas. Para el dimensionamiento del calibre de los conductores se deberá considerar la distancia entre la cámara de transformación y la sala de máquinas. 11.10.7. El diseño eléctrico del edificio deberá proyectar una malla de tierra y protección contra las descargas atmosféricas (rayos). 11.11. BODEGA TEMPORAL 11.11.1. Previo a la llegada de los equipos, el constructor deberá disponer de un espacio aproximado de 30 m2 (por equipo) para el almacenaje temporal, libre de humedad, con suficiente ventilación, iluminación artificial y sus respectivas seguridades. 11.11.2. La bodega de almacenaje no podrá ser utilizada para guardar equipos de naturaleza diferente a los ascensores. 11.11.3. La bodega deberá estar dentro de la misma obra, lo más cercana posible al pozo y permitir el ingreso de un montacargas. 11.12. AYUDAS SANITARIAS 11.12.1. La obra deberá disponer de baterías sanitarias adecuadas para precautelar la salud de los trabajadores.

DEL EQUIPAMIENTO CARACTERÍSTICAS DEL EQUIPAMIENTO 12. POZO 12.1.

En toda instalación de ascensores se deben proveer las guías de carro y contrapeso para garantizar el movimiento vertical. Tales guías estarán dimensionadas para cumplir con las especificaciones técnicas dadas por el fabricante y soportar las cargas de operación.

12.2.

La alineación y el acoplamiento entre guías debe garantizar que el carro y contrapeso no sufran movimientos transversales bruscos.

12.3.

Está prohibido utilizar cables como guías del contrapeso.

12.4.

La distancia entre puntos de anclaje de guías no deberán exceder los valores máximos especificados por el fabricante.

12.5.

El diseño de las fijaciones deberá ser tal que permita compensar por alineamiento los defectos debidos a los asentamientos normales del edificio y a la contracción del concreto, y que su deformación no deje sueltas a las guías.

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PARTE 9-3-13

Sistemas de elevación y transporte 12.6.

El montaje del ascensor debe considerar que todos los elementos que van dentro del pozo estén debidamente fijados y alineados con el fin de evitar enganches y desplazamientos que puedan causar accidentes.

12.7.

El cableado eléctrico del pozo y sus derivaciones a los diferentes pisos deben estar correctamente anclados y asegurados en todo su recorrido, y sus empalmes perfectamente aislados.

12.8.

No se permiten conexiones flojas ni rotas.

12.9.

La parte fija del cable viajero deberá estar anclada y asegurada del medio recorrido hacia arriba, exceptuando en aquellos cuyo diseño requiera de consideraciones especiales.

12.10. La conexión de dispositivos adicionales a los originales desde la cabina hasta la sala de máquinas, deberá hacerse mediante cables viajeros independientes, diseñados para ascensores, y en ningún caso podrán sujetarse al cable viajero original. 12.11. El cable viajero debe garantizar que los conductores de corriente alterna no interfieran con los conductores de corriente continua o con los conductores que transmiten información digital. 12.12. Si en el mismo cable viajero existieran conductores de diferentes voltajes, todos los conductores deberán tener el aislamiento necesario especificado para el voltaje más alto. 12.13. En los ascensores MRL el montaje de la máquina de tracción, paneles de control, poleas, y demás elementos deben estar debidamente anclados y asegurados. 12.14. En ascensores MRL, en caso de que el control se halle dentro del ducto, las puertas del mismo deberán estar dentro del circuito de seguridad, es decir si estas se hallasen abiertas, el ascensor no podrá moverse. 12.15. En ascensores MRL, aquellos dispositivos de seguridad que se encuentren dentro del pozo y que requieran ser manipulados en caso de emergencia, su diseño debe garantizar accesibilidad total a los mismos.

13. PUERTAS DE PISO 13.1.

Las puertas de piso y sus marcos deben ser rígidos y lo suficientemente resistentes para no ser deformados por esfuerzo manual.

13.2.

En las puertas de piso que tengan vidrio, sean mirillas o paneles completos, los vidrios deben ser de seguridad (laminados).

13.3.

Todo ascensor debe tener puertas con resistencia mínima al fuego de 60 minutos; salvo el caso de ascensores residenciales.

13.4.

Las puertas deben ser automáticas, excepto en el caso de ascensores residenciales.

13.5.

Las puertas de piso deben abrirse solo cuando la cabina descansa en ese piso o se está nivelando.

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PARTE 9-3-14

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13.6.

No deben existir aberturas en las hojas de las puertas que permitan que cualquier elemento extraño las atraviesen, es decir las hojas deben ser íntegras en su totalidad.

13.7.

Las puertas deben garantizar mediante sus mecanismos un perfecto ajuste y cierre de las mismas, debiendo tener dispositivos que impidan que la cabina pueda abandonar la posición de reposo hasta que se haya cumplido con las disposiciones establecidas.

13.8.

El sistema operativo de los ascensores no debe permitir que la puerta de piso se abra mientras la cabina esté en movimiento y fuera de la zona y velocidad de nivelación.

14. CABINA 14.1. Toda cabina debe estar dispuesta de una puerta de accionamiento automático, excepto en ascensores residenciales y montacargas, pero en cualquiera de los casos deben contar con las debidas seguridades. 14.2. Toda puerta de cabina debe tener sensores infrarrojos que permitan la reapertura de las mismas, excepto en ascensores residenciales y montacargas. 14.3.

Toda puerta de cabina debe tener al menos una banda de seguridad de accionamiento mecánico que permita la reapertura de la misma.

14.4.

El sistema operativo de los ascensores no debe permitir que este arranque mientras alguna puerta de piso o de cabina se encuentre abierta.

14.5.

Toda cabina debe estar provista de por lo menos un panel de operación con los respectivos botones de mando y alarma.

14.6.

Todo ascensor debe poseer una alarma (intercomunicador y/o timbre) la cual debe ser accionada por energía normal y un sistema autosoportante (batería), para casos de emergencia.

14.7.

Toda cabina de ascensor debe tener los medios e iluminación adecuados, dicha iluminación no será interrumpida durante el funcionamiento del elevador. 1

14.8.

Todo ascensor debe estar provisto de una fuente de energía recargable automática, la cual será capaz de alimentar una lámpara de un vatio (1 W), al menos durante 15 minutos, en caso de interrupción de la energía eléctrica normal.

14.9.

En las cabinas que tengan elementos de vidrio, sean mirillas o paneles completos, que reemplacen a las paredes o puertas, los vidrios deben ser de seguridad (laminados)

14.10. Las cabinas que tengan elementos adaptados de vidrio, sean espejos, mirillas o paneles completos, deben contar con al menos un pasamano para protección del pasajero.

14.11. Toda cabina panorámica que tenga sus paredes laterales o posteriores de vidrio debe ser provista de uno o varios pasamanos para protección del pasajero.

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PARTE 9-3-15

Sistemas de elevación y transporte

14.12. Todos los dispositivos de la cabina deben funcionar correctamente. No se permiten alarmas y dispositivos de seguridades inoperantes, contactos de puertas puenteados, puertas que se arrastren o rocen, zapatas y rolletes desgastados. 14.13. Los equipos o aparatos distintos a los que se utiliza en la operación, control y seguridad del ascensor y vigilancia del edificio, no se deben instalar dentro de la cabina. 14.14. Todo ascensor debe mantener, en el lugar más visible, la placa de capacidad en la que se establece la carga máxima, en kg, el número de pasajeros que el ascensor puede transportar y la marca de fábrica, con letras de altura no menor a 6,5 mm. De preferencia en idioma español. 14.15. La Capacidad y áreas útiles de la cabina se resumen en el siguiente cuadro: TABLA No. 1. Capacidad y áreas útiles de cabina Pasajeros

No. 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 20 24 27 30

Capacidad (Kg)

Área útil de cabina por pasajero (m2)

Mínimo

Máximo

Mínimo

Máximo

200 280 350 420 490 550 600 680 750 840 900 950 1000 1080 1150 1350 1600 1800 2100

240 320 400 480 560 640 720 800 880 960 1040 1120 1200 1280 1360 1600 1920 2160 2400

0,20 0,19 0,19 0,19 0,18 0,18 0,17 0,17 0,17 0,16 0,16 0,16 0,16 0,16 0,15 0,15 0,14 0,14 0,13

0,24 0,24 0,24 0,21 0,21 0,20 0,19 0,19 0,19 0,19 0,19 0,19 0,18 0,18 0,18 0,18 0,18 0,18 0,18

15. CONTRAPESO 15.1.

Las pesas del contrapeso que se alojan en el armazón deben mantenerse juntas y estar aseguradas mediante un mecanismo de fijación.

15.2.

Las pesas deben estar debidamente alineadas para evitar roces con la cabina y/o paredes del pozo.

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PARTE 9-3-16

Sistemas de elevación y transporte 15.3.

En el caso de carros y contrapesos con poleas deben existir dispositivos que eviten que los cables salgan de sus ranuras o se introduzcan cuerpos extraños entre cables y ranuras.

15.4.

El armazón del contrapeso debe estar pintado de color amarillo.

15.5.

La cabina y contrapeso de un mismo ascensor deben estar ubicados en el mismo pozo.

15.6.

En el caso de que exista circulación de personas por debajo del pozo del ascensor, obligatoriamente el contrapeso debe contar con paracaídas.

16. CABLES DE SUSPENSIÓN O TRACCIÓN 16.1.

El carro y contrapeso deben estar suspendidos por cables de acero con alma sintética o vegetal lubricados; sin embargo en las instalaciones cuyo recorrido sea mayor a 100 m, se podrá utilizar cables con alma de acero.

16.2.

Todos los cables de suspensión o tracción de un ascensor deben poseer las mismas características, diámetro, provenir de un mismo fabricante y de un mismo lote de fabricación y estar igualmente tensados. Se exceptúa el sentido de arrollamiento de los cables.

16.3.

Si por razones técnicas, de seguridad o de mantenimiento se tienen que reemplazar uno o más cables de suspensión o tracción, todos los cables deben ser cambiados.

16.4.

El número mínimo de cables de suspensión o tracción se deben determinar de acuerdo al esfuerzo de tracción requerido y al factor de seguridad, pero en ningún caso se emplearán menos de tres cables.

16.5.

Los cables de suspensión o tracción deben ser íntegros en su longitud y en su desarrollo no deben existir ningún remiendo.

16.6.

Los cables de suspensión o tracción y la geometría de las ranuras de la polea de tracción deben garantizar al menos la fricción mínima para evitar deslizamientos.

16.7.

En el caso de requerirse lubricación en los cables de suspensión o tracción, se debe utilizar el producto que garantice el cumplimiento del numeral anterior.

16.8.

No se permite el uso de ningún tipo de grasa para lubricación de cables de suspensión y tracción.

16.9.

Toda empresa proveedora debe poseer un sistema que permita identificar las características de suspensión o tracción utilizado, teniendo como mínimo la siguiente información:

a) b) c) d) e)

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Diámetro de cable, en el sistema métrico Carga de rotura especificada por el fabricante Tipo de construcción – configuración Fecha de instalación Nombre del fabricante.

PARTE 9-3-17

Sistemas de elevación y transporte

16.10. En ascensores cuya velocidad nominal superen los 2.5 m/s se deben utilizar cables de compensación con una polea tensora, y deben ser respetadas las siguientes condiciones: a) La tensión debe ser obtenida con la acción de la gravedad b) La tensión debe ser controlada por un dispositivo eléctrico de seguridad c) La relación entre diámetro primitivo de las poleas y el diámetro nominal de los de compensación deben ser al menos de 30.

cables

16.11. Los diámetros de los cables deberán tener un mínimo de: 6 mm para el gobernador 8 mm para suspensión o tracción. 16 mm para compensación 16.12. La relación entre el diámetro primitivo de las poleas y el diámetro nominal de los cables de tracción deben ser al menos de 40, cualquiera sea el número de cables. 16.13. El coeficiente de seguridad de los cables de tracción deben ser por lo menos 12 16.14. La sujeción de los extremos de cada cable a los amarres (sea del carro o contrapeso o bien de los soportes fijos del piso), se debe hacer mediante material fundido, amarres de acuña de apretado automático, al menos tres abrazaderas o grapas apropiadas para cables, manguitos fuertemente prensados o cualquier otro sistema que ofrezca seguridad equivalente. 16.15. Los extremos de cada cadena de compensación, deben ser fijados a la parte inferior de la cabina y del contrapeso. Los puntos de amarre deben poseer una resistencia mecánica que soporte al menos el doble del peso de las cadenas. 16.16. Deben usarse dispositivos para igualar la tensión de los cables de suspensión o tracción, y los mismos deben ser individuales para cada cable y del tipo resorte de comprensión. 16.17. Los dispositivos de regulación de longitud de los cables deben ser realizados de tal manera que ellos no puedan aflojarse por si solos. 16.18. Los extremos de los cables de suspensión o tracción deben fijarse de tal manera que sean fácilmente visibles para fines de una inspección adecuada. 16.19. Los amarres de cables pueden ser: a) receptáculos cónicos, b) de cualquier otro tipo, siempre y cuando, los terminales de los cables de suspensión o tracción del carro y del contrapeso deben proveerse con varillas de ajuste, diseñadas de tal forma que permitan el ajuste individual de la longitud de dicho cable.

16.20. No deben existir vibraciones en los cables de suspensión o tracción, ni deben existir cables con sus extremos sueltos.

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PARTE 9-3-18

Sistemas de elevación y transporte 16.21. Los ascensores deben funcionar con todos los cables de suspensión o tracción especificados por el fabricante. No se acepta la operación del ascensor con cables faltantes. 16.22. Se debe mantener un registro de la fecha en la que fue instalado el cable de tracción, y ubicado en un lugar visible de control, con efecto estadístico de su reemplazo.

SALA DE MÁQUINAS 17. MÁQUINAS 17.1. Las máquinas pueden ser de tipo: a) De tracción con engranajes b) De tracción sin engranajes c) Bombas hidráulicas impulsoras 17.2. Las máquinas de tracción deben descansar sobre amortiguadores de goma, con la finalidad de reducir la transmisión de vibraciones y ruido al edificio, producidos por su operación y minimizar los efectos de un movimiento sísmico. 17.3. El acoplamiento entre la polea de tracción y la máquina debe ser directo, no debe realizarse por medio de correas, cadena u otros mecanismos de fricción. 17.4. Todo eje saliente que sirve para manipular la máquina mediante el volante debe tener la respectiva protección para evitar accidentes. 17.5. El volante se deberá utilizar únicamente durante la etapa de montaje y exclusivamente en caso de emergencia por personal debidamente capacitado.

18. SISTEMA DE FRENADO 18.1. El ascensor debe estar provisto con un sistema de frenos que actúe automáticamente en el caso de que: a) El ascensor se encuentre estático b) Actúe cualquiera de los circuitos de seguridad c) Se presente pérdida del suministro de energía eléctrica, y d) Se presente pérdida del suministro de energía eléctrica en los circuitos de seguridad del control. 18.2. El sistema de frenado debe actuar inmediatamente ante una falta o interrupción de energía eléctrica. 18.3. Todo ascensor eléctrico, suspendido por cables de tracción, debe tener frenos. 18.4. El freno debe ser capaz, por si solo de detener la máquina, cuando la cabina baja a su velocidad nominal y con el 125% de su carga nominal.

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PARTE 9-3-19

Sistemas de elevación y transporte 18.5. Todos los elementos mecánicos del freno que participen en la fijación del esfuerzo de frenado sobre el tambor o disco deben ser de doble ejemplar y cada uno de ellos, en el supuesto del que el otro no actuara, debe ser capaz por si solo de ejercer la acción suficiente para desacelerar la cabina con su carga nominal. 18.6. El elemento sobre el que actúa el freno debe estar acoplado al eje motriz por un enlace mecánico directo. 18.7. El freno debe contar con un mecanismo de desenganche que requiera un esfuerzo constante para mantenerlo abierto en el caso de presentarse rescates de emergencia. 18.8. Los recubrimientos de las zapatas del freno deben ser de material incombustible y con las características técnicas provistas del fabricante.

19. DISPOSITIVOS DE SEGURIDAD 19.1. Los ascensores y equipos de transporte vertical estarán equipados con todos los dispositivos de seguridad que proporcionen el máximo de protección a los pasajeros y a la carga. 19.2. Los dispositivos de seguridad de los ascensores pueden ser de tipo: a) mecánico, b) eléctrico, o c) electrónico. 19.3. Todo ascensor debe estar provisto de paracaídas en el carro. 19.4. Los ascensores deben tener un sistema limitador de velocidad, el cual debe estar completo y operando de acuerdo a las especificaciones del fabricante. 19.5. Cuando el foso está ubicado por encima de locales con acceso a personas y vehículos, el contrapeso debe, también, ir provisto de un paracaídas. 19.6. Todo ascensor debe tener interruptores de límites de carrera tanto superiores como inferiores, sin permitir defecto alguno en su funcionamiento. 19.7. Se debe colocar interruptores de protección en los extremos del recorrido, debidamente distanciados, de tal manera que el segundo opere si el primero no se acciona, o que un tercero opere si el segundo no se accione y así sucesivamente o un sistema equivalente que garantice la desconexión del ascensor cuando este sobrepase los niveles de sus pisos extremos. El número de interruptores de protección esta en relación directa con la velocidad del ascensor. 19.8. Cuando se abre el circuito de seguridades, esto debe producir un corte de alimentación de energía eléctrica al motor y la aplicación inmediata del freno. 19.9. Los interruptores deben actuar en el sobrerecorrido antes de que el contrapeso choque con sus amortiguadores y en el foso antes de que el carro choque con sus amortiguadores

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PARTE 9-3-20

Sistemas de elevación y transporte 19.10.En caso de accionamiento del seguro contra caídas del carro o del contrapeso, un mecanismo montado sobre el mismo, debe provocar el corte de circuito de seguridades, cuando más tarde, en el momento de su accionamiento. 19.11.La acción del limitador de velocidad debe activar el circuito de seguridades antes de accionar el paracaídas. 19.12.Los motores del ascensor deben estar protegidos mediante dispositivos adecuados contra corrientes eléctricas excesivas, sobrecalentamientos, sobrecargas o cortocircuitos. 19.13.Cuando la máquina de tracción se detenga deben actuar inmediatamente el freno. 19.14.Toda instalación eléctrica y electrónica de los ascensores debe estar debidamente protegida y conectada adecuadamente a un nivel de tierra. 19.15.Todo ascensor debe contar con amortiguadores de carro, cuya función es reducir el impacto de éste cuando el ascensor supera la parada inferior. 19.16.Todo ascensor debe contar con amortiguadores de contrapeso, cuya función es reducir el impacto de éste cuando el ascensor supera la parada superior, salvo el caso de ascensores hidráulicos. 19.17.Cuando el ascensor está en mantenimiento correctivo, queda terminantemente prohibida su operación para el público. 19.18.En caso de daño de un limitador de velocidad, el ascensor no debe funcionar para el público hasta que se proceda a su reparación o reemplazo 19.19.Debajo de los quicios de las puertas de cabina y de piso, todo ascensor debe tener una lámina de acero (faldón) para proteger a los pasajeros que tratan de salir o entrar de la cabina cuando ésta se halla fuera de nivel. 19.20. Todo ascensor debe estar provisto de un dispositivo de sobrecarga que garantice que el ascensor no opere cuando la carga sobrepase la nominal, y a la vez active una señal sonora. 19.21.Todo ascensor debe tener un disyuntor principal propio e independiente en la sala de máquinas o en la parte superior del pozo para el caso de ascensores MRL que permita desconectar la alimentación eléctrica. Este disyuntor deberá cumplir los requerimientos técnicos especificados por el fabricante.

20. CONTROLES 20.1. Los controles pueden ser del tipo electrónico, electromagnético o mixto. 20.2. La ubicación del control debe ser tal que el operador pueda observar el movimiento de la máquina cuando se realicen tareas de ajuste, reparación, inspección o mantenimiento. 20.3. Los fusibles o disyuntores del motor deben tener la capacidad adecuada, de acuerdo a sus especificaciones técnicas, y no deben encontrarse puenteados.

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PARTE 9-3-21

Sistemas de elevación y transporte

20.4. El conjunto de cables internos de un control debe estar perfectamente organizado y no se permiten empalmes intermedios. 20.5. Dentro del control las borneras, tarjetas electrónicas, fusibles, relés, contactores, etc., deben estar plenamente identificados. 20.6. En el control no se permiten conexiones rotas, resistencias desajustadas o rotas, contactos inadecuados o desgastados, resortes desgastados o contactos sin platinas ni circuitos de seguridades puenteados. 20.7. No se permite que en los controles existan bobinas con sobrecalentamiento, circuitos abiertos o en cortocircuito, contactores o relés en mal estado. 20.8. Cada control debe ser identificado con su respectiva máquina y su disyuntor principal. 20.9. Todo control debe estar conectado a tierra. 20.10.Todo control debe estar anclado y fijado a una pared o al piso.

21. BOTONERAS 21.1. Las botoneras de hall deben estar ubicados a una altura máxima de 1.20 m referida a al eje central de los botones, medida desde el nivel de piso terminado. 21.2. Todos los botones pulsadores de las botoneras de cabina y de hall, deben contar con señalización en sistema braile. 21.3. Toda botonera debe tener una luz de registro con suficiente luminosidad, que permita visualizarla aún en ambientes muy claros, que indique que la llamada ha sido aceptada.

22. PROCEDIMIENTOS DE RESCATE 22.1. Puede suceder que los equipos de transporte vertical, presenten paralizaciones debido básicamente a una falta o corte de energía eléctrica así como fallos en su operación o debido al mal uso de los usuarios, dando la posibilidad de que existan personas atrapadas dentro de la cabina para lo cual se debe prever un mecanismo adecuado y seguro de rescate. Toda cabina de ascensor estará fabricada para que sirva como un sitio que brinde toda seguridad y contará en su diseño con orificios que permitan la circulación del aire para la respiración de las personas, es decir la cabina no será un lugar herméticamente cerrado. 22.2. La organización o administración del edificio deberá estar en capacidad de responder eficazmente a llamadas de auxilio, comunicar a la empresa encargada del mantenimiento y calmar a las personas que estén atrapadas hasta la llegada del personal de socorro.

22.3. Toda organización de emergencia llámese cuerpo de bomberos, sistema 911, etc., deberá estar debidamente capacitada y entrenada para realizar las labores de rescate.

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PARTE 9-3-22

Sistemas de elevación y transporte 22.4. Cada año, los diferentes proveedores de ascensores deberán capacitar en actividades de rescate a los siguientes entes: -

Edificio: 

Administración



Conserje



Guardia



Comité de contingencias



Personal de mantenimiento

Organismos de emergencia 

Bomberos



911



Organismos de contingencia

22.5. Todo edificio que disponga de ascensores debe tener siempre al menos una llave de puertas en lugar visible y de libre acceso a las personas autorizadas para el rescate. 22.6. Todo edificio que disponga de ascensores debe tener una llave adicional de puertas en un gabinete con vidrio explosivo ubicado en un lugar de fácil acceso y visible para las personas autorizadas al rescate. 22.7. La llave de puertas no puede ser utilizada para otra actividad que no sea el rescate de personas atrapadas, y el uso de la misma será de estricta responsabilidad de la persona que la utilice. 22.8. Las actividades de rescate solo podrán ser ejecutadas por personas que hayan recibido la respectiva capacitación o personal de mantenimiento de ascensores. 22.9. Previo a usar las llaves de puertas se debe desconectar la alimentación de energía eléctrica de los ascensores. 22.10. En caso de que la cabina se halle en una posición tal que impida que el rescate se realice a través de las puertas de piso, es obligatorio que dicho rescate sea realizado exclusivamente por personal de la empresa responsable de mantenimiento de ese equipo.

23. INSTALACIÓN Y MANTENIMIENTO 23.1. La instalación y el mantenimiento de los ascensores, escaleras eléctricas y montacargas estará a cargo de las empresas calificadas y registradas ante organismos competentes. 23.2. El personal dedicado a instalación y mantenimiento de ascensores, montacargas y escaleras eléctricas deben cumplir con las normas y procedimientos de la seguridad industrial. 23.3. El personal dedicado a la instalación debe estar provisto de los siguientes equipos de protección personal y seguridad: NEC-10

PARTE 9-3-23

Sistemas de elevación y transporte

Botas con punta de acero con suela antideslizante y aislante.

Guantes (cuero, tela o material aislante acorde al tipo de trabajo que esté realizando)

Arnés de seguridad

Casco

Gafas de protección

Mascarilla

Línea de vida o sistema similar, y,

Herramientas adecuadas 23.4 El personal dedicado a mantenimiento preventivo debe estar provisto de los siguientes equipos mínimos de seguridad: -

Botas con punta de seguridad con suela antideslizante y aislante.

Guantes (tela o material aislante acorde al tipo de trabajo que esté realizando)

Gafas de protección

Mascarilla

Herramientas adecuadas

23.5 Para asegurar la instalación y mantenimiento de elevadores, cada empresa deberá tener al menos un técnico, debidamente certificado, por la casa matriz del fabricante de ascensores para quien labora. 23.6 En caso de que no exista el representante de la casa fabricante de un ascensor, el mantenimiento de éstos debe ser realizado por una empresa que garantice mediante un estudio técnico el mantenimiento respectivo. 23.7 En todo ascensor debe colocarse, en la parte más visible de la cabina, una placa que contenga lo siguiente: 

Marca de fábrica del ascensor



Nombre de la empresa responsable del mantenimiento



“Cumple con el código CTE INEN XX”



Teléfonos de emergencia.

23.8 El propietario o administrador del edificio debe exigir, anualmente a la empresa que presta sus servicios de mantenimiento un certificado en el que se indique el estado de funcionamiento del ascensor. 23.9 Copia del certificado mencionado en el numeral 23.8 debe ser exhibida en la parte más visible del nivel principal de ingreso.

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PARTE 9-3-24

Sistemas de elevación y transporte 23.10 Cuando se lo requiera, los Municipios y los Cuerpos de Bomberos locales, exigirán al propietario o administrador del edificio, la presentación del certificado actualizado mencionado en el numeral 23.8. 23.11

El mantenimiento preventivo se lo debe realizar periódicamente, de acuerdo a las normas establecidas por el fabricante del ascensor.

23.12 Cuando se realicen trabajos de mantenimiento de ascensores, se debe colocar un letrero de fácil visibilidad y comprensión indicando que se encuentra en tal condición. 23.12 El uso de puentes para cortar o anular un circuito de seguridad, solo debe ser permitido si no hay otra forma de llevar a cabo la tarea de mantenimiento. Este requerimiento se aplica a todos los aspectos en un trabajo que incluyan actividades problemáticas. Dichos puentes deben ser removidos previamente a la puesta en funcionamiento normal del ascensor y uso del público. 23.13 Si durante el servicio de mantenimiento se comprueba que una o más partes del ascensor no pueden ser reparadas, siendo necesaria su sustitución, esta debe hacerse con piezas o repuestos originales. En caso de que no exista el representante de la casa fabricante de un ascensor y no se disponga del repuesto original, este se podrá sustituir con partes o repuestos cuyas características técnicas sean iguales o superiores a las partes sustituidas. 23.14 Si por algún motivo la pieza a ser sustituida compromete la seguridad de los pasajeros, el ascensor debe suspender su servicio al público; debiéndose colocar un letrero en la parte más visible del nivel principal de ingreso informando esta situación.

24. MONTACARGAS 24.1. Los elevadores de servicio y carga, cumplirán con todo lo especificado para ascensores en los que les fuere aplicable y con las siguientes condiciones: a) Dispondrán de acceso propio, independiente y separado de los pasillos, pasajes, o espacios para acceso a elevadores de pasajeros. b) No podrán usarse para transporte de pasajeros, a no ser sus propios operadores. c) Podrán desplazarse vertical y horizontalmente o de manera combinada. d) Los tipos no usuales de montacargas, además de cumplir con las condiciones a, b y c; presentarán los requisitos necesarios que garanticen su absoluta seguridad de servicio.

25. ESCALERAS MECANICAS Y ELECTRICAS 25.1. En ningún caso, las dimensiones para escaleras fijas de una edificación, podrán reducirse por la instalación de escaleras mecánicas. 25.2. Las dimensiones de los descansos o pasillos de desembarque de las escaleras mecánicas, no serán menores a tres veces el ancho útil de éstas y en ningún caso inferiores a 1.50 m, a partir del piso metálico de embarque. 25.3. El ángulo de inclinación podrá ser de 25º, 30º o 35º.

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PARTE 9-3-25

Sistemas de elevación y transporte

25.4. La velocidad de desplazamiento podrá variar entre 0.30 m/s y 0.50 m/s. 25.5. Los cálculos de las capacidades de transporte se harán con el siguiente cuadro.

Ancho

nominal entre

Personas por escalón

Velocidad (0.30 m/s – 0.50 m/s)

Pasamano 0.60 m

1.00

<5000 person/h

0.80 m.

1.25

5000 person/h – 6700 person/h

1.00

1.50

6701 person/h – 9000 person/h

1.20

1.80

>9001 person./h

25.6. El constructor deberá garantizar que los puntos de apoyo de las escaleras cumplan con las especificaciones de carga, altura y distancia solicitadas por el fabricante. 25.7. Es responsabilidad del constructor la provisión de los puntos de izaje para el montaje de las escaleras. 25.8. El constructor deberá cumplir con lo especificado en los numerales 11.10, 11.11 y 11.12 de esta norma. 25.9. La altura mínima entre los pasos de la escalera y vigas, dinteles o partes constructivas del edificio debe ser 2200 mm. 25.10. Todos los elementos de vidrio de las escaleras deben ser vidrios de seguridad. 25.11. No se permite peines con más de tres dientes consecutivos rotos. 25.12. No se permite escaleras funcionando con escalones rotos. 25.13. Todos los circuitos de seguridad deben estar habilitados y funcionando correctamente. 25.14. Durante los trabajos de mantenimiento el ingreso a las escaleras deberá estar cubierto con biombos que restrinjan el paso a personas no autorizadas.

25.15. Todas las tapas y partes móviles de las escaleras deberán estar perfectamente ubicadas y aseguradas previa a la puesta en marcha de las escaleras y uso de pasajeros. 25.16. Los organismos encargados de vigilar y hacer cumplir las disposiciones establecidas en estas Normas son: Los Municipios y Cuerpo de Bomberos de la localidad.

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PARTE 9-3-26

Sistemas de elevaci贸n y transporte

ANEXO 1 DIMENSIONES MINIMAS INTERNAS DEL POZO PARA ASCENSORES CON PUERTAS DE APERTURA CENTRAL

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CAPACIDAD (personas)

APERTURA (mm)

AH (mm)

BH (mm)

800

1800

1450

800

1800

1630

800

1800

1700

800

1800

1850

800

1800

1950

900

2100

1950

900

2100

1000

2300

1900

1000

2400

2200

1100

2600

2050

1000

2600

2200

1100

2750

2500

1600

2650

2700

1600

2650

2850

1600

2850

1600

2850

3000

PARTE 9-3-27

Sistemas de elevaci贸n y transporte

ANEXO 2 SOBRERRECORRIDO BAJO RECORRIDO

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VELOCIDAD (m/s)

SOBRERECORRIDO OH (mm)

FOSO PIT (mm)

4200

1500

1.0

4200

1500

1.5

4200

1500

1,75

4500

1700

4800

2100

2.5

5000

2100

5700

2900

3.5

6300

3400

6900

3900

PARTE 9-3-28

COMITÉ EJECUTIVO DEL CODIGO ECUATORIANO DE LA CONSTRUCCIÓN (Creado Mediante el Decreto Ejecutivo Nº 3970 15 de Julio 1996)

NORMA ECUATORIANA DE CONSTRUCCIÓN

NEC-10 PARTE 14-1 ENERGÍA RENOVABLE SISTEMAS DE CALENTAMIENTO DE AGUA CON ENERGÍA SOLAR PARA USO SANITARIO EN EL ECUADOR

CEC-10

SUBCOMITÉ 9

PARTE 14-1-1

Energía Renovable

ÍNDICE CAPÍTULO 1: ASPECTOS TÉCNICOS PRELIMINARES ................................................ 6 1. OBJETO ............................................................................................................................ 6 2. ALCANCE ........................................................................................................................ 6 3. PROPÓSITO ..................................................................................................................... 6 4. DEFINICIONES, NOMENCLATURA Y SÍMBOLOS ................................................... 6 4.1 DEFINICIONES .............................................................................................................. 6 4.2. NOMENCLATURA Y SÍMBOLOS.............................................................................. 9 5. DISPOSICIONES GENERALES ................................................................................... 10 5.1. OBLIGATORIEDAD ............................................................................................... 10 5.2. ENTIDADES DE CONTROL Y HOMOLOGACIÓN............................................ 10 5.3. SALVEDADES ........................................................................................................ 10 5.4. JURISDICCIÓN ....................................................................................................... 10 5.5. REVISIÓN Y COMENTARIOS .............................................................................. 10 6. NORMAS DE REFERENCIA ........................................................................................ 11 6.1. NMX-ES-001-NORMEX-2005................................................................................ 11 6.2. NADF-008-AMBT-2005 .......................................................................................... 11 6.3. DOCUMENTO ANC-0603-17-01 ........................................................................... 11 6.4. DOCUMENTO ANC-0603-13-01 ........................................................................... 11 6.5. PROY-NMX-ES-002-NORMEX-2006.................................................................... 11 6.6. CTE HE4 .................................................................................................................. 11 6.7. S/N ............................................................................................................................ 11 6.8. ANM 2003\3 ............................................................................................................. 11 6.9. IDAE PET-REV OCTUBRE 2002........................................................................... 12 6.10. NTE INEN 0:1990 .................................................................................................. 12 6.11. NTE INEN 1000:2008 ............................................................................................ 12 6.12. UNE-EN 12975 ...................................................................................................... 12 CAPÍTULO 2: CLASIFICACIÓN DE SISTEMAS SOLARES TÉRMICOS Y DESCRIPCIÓN DE COMPONENTES .............................................................................. 12 7. CRITERIOS DE CLASIFICACIÓN ............................................................................... 12 8. PRINCIPIO DE FUNCIONAMIENTO .......................................................................... 13 9. DESCRIPCIÓN GENERAL DE COMPONENTES ...................................................... 14

CEC-10

PARTE 14-1-2

Energía Renovable

9.1. COLECTOR SOLAR TÉRMICO ............................................................................ 15 9.2. TANQUE TERMOSOLAR ...................................................................................... 17 9.3. SISTEMAS DE REGULACIÓN Y CONTROL ...................................................... 18 9.4. TUBERÍAS Y ACCESORIOS ................................................................................. 19 CAPÍTULO 3:

DIMENSIONAMIENTO DE UN SISTEMA SOLAR TÉRMICO PARA

AGUA CALIENTE SANITARIA....................................................................................... 19 10. RECURSO SOLAR EN EL ECUADOR ...................................................................... 19 11. DIMENSIONAMIENTO .............................................................................................. 22 11.1. DIMENSIONADO DE LOS COLECTORES ....................................................... 22 11.1.1.

Generalidades .............................................................................................. 22

11.1.2.

Conexiones .................................................................................................. 22

11.1.3.

Estructura soporte ........................................................................................ 22

11.2. DIMENSIONADO DEL TERMOTANQUE ......................................................... 23 11.2.1.

Generalidades .............................................................................................. 23

11.2.2.

Dimensionado del circuito hidráulico.......................................................... 23

12. DIMENSIONAMIENTO DE SISTEMAS DE APOYO............................................... 23 CAPÍTULO 4: REQUISITOS DE MATERIALES Y FABRICACIÓN ............................ 24 13. MATERIALES DE CONSTRUCCIÓN COLECTORES SOLARES PLANOS ......... 24 13.1 GENERAL............................................................................................................... 24 13.2. CUBIERTA ............................................................................................................ 25 13.3. MATERIAL Y FORMA DEL CIRCUITO HIDRÁULICO .................................. 25 13.4. RECUBRIMIENTO DE LA PLACA COLECTORA............................................ 25 13.5. AISLANTE TÉRMICO .......................................................................................... 26 13.6. MARCO EXTERIOR ............................................................................................. 26 13.7. FIJACIONES .......................................................................................................... 26 13.8. CONEXIONES ....................................................................................................... 26 13.9. ELEMENTOS DE CIERRE ................................................................................... 26 13.10. ACCESIBILIDAD DEL COLECTOR SOLAR................................................... 26 14. TANQUE DE ALMACENAMIENTO ......................................................................... 26 15. ACCESORIOS ............................................................................................................. 27 15.1. GENERALIDADES ............................................................................................... 27 15.2. TUBERIAS ............................................................................................................. 27 15.3. VÁLVULAS ........................................................................................................... 27 15.4. TANQUE DE EXPANSIÓN .................................................................................. 27 CEC-10

PARTE 14-1-3

Energía Renovable

15.5. INTERCAMBIADORES DE CALOR .................................................................. 27 15.6. BOMBAS DE CIRCULACIÓN ............................................................................. 28 16. ELEMENTOS DE SEGURIDAD ................................................................................. 28 17. ELEMENTOS DE MANTENIMIENTO ...................................................................... 28 CAPÍTULO 5: ENSAYOS DE HOMOLOGACIÓN Y ETIQUETADO ........................... 28 18. ENSAYOS DE HOMOLOGACIÓN ............................................................................ 28 18.1. ENTIDAD A CARGO............................................................................................ 28 18.2. DISPOSICIÓN TRANSITORIA ............................................................................ 29 19. EFICIENCIA DEL COLECTOR .................................................................................. 29 20. ETIQUETADO COLECTOR SOLAR ......................................................................... 30 20.1. Ubicación ................................................................................................................ 30 20.2. Información ............................................................................................................ 30 20.3. Dimensiones y colores ............................................................................................ 31 21. ETIQUETADO DEL TANQUE TERMOSOLAR ....................................................... 31 ANEXOS ............................................................................................................................. 32 ANEXO A: DATOS DE RADIACIÓN SOLAR EN EL ECUADOR ............................... 32 ANEXO B: MÉTODO DE CÁLCULO RECOMENDADO .............................................. 40 ANEXO C: EJEMPLO DE CÁLCULO .............................................................................. 45 ANEXO D: TABLAS DE DEMANDA ENERGÉTICA .................................................... 52 ANEXO E: INFORMACIÓN QUE DEBE ENTREGAR EL PROVEEDOR O CONTRATISTA CON SU OFERTA PARA FACILITAR LA SELECCIÓN DE EQUIPOS. ........................................................................................................................... 55 1.

INFORMACIÓN TÉCNICA ....................................................................................... 55 1.1 Colector Solar ............................................................................................................ 55 1.3. Accesorios y Tuberías .............................................................................................. 56 1.4. Certificado de Prueba ............................................................................................... 56 1.5. Garantía técnica ........................................................................................................ 56

ANEXO F: DOCUMENTOS Y SERVICIOS QUE EL PROVEEDOR O CONTRATISTA DEBE ENTREGAR CON LOS EQUIPOS......................................................................... 57 1. MANUAL DE INSTALACIÓN ..................................................................................... 57 2. MANUAL DE OPERACIÓN ......................................................................................... 57 3. PLAN DE MANTENIMIENTO ..................................................................................... 57 4. SERVICIO Y PARTES DE REEMPLAZO .................................................................... 57 5. PELIGROS ..................................................................................................................... 57 CEC-10

PARTE 14-1-4

Energía Renovable

6. NOTAS DEL INSTALADOR......................................................................................... 58 ANEXO G: GUÍA PARA LA INSTALACIÓN, OPERACIÓN Y MANTENIMIENTO DE SISTEMAS SOLARES TÉRMICOS PARA CALENTAMIENTO DE AGUA PARA USO DOMESTICO. ..................................................................................................................... 58

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PARTE 14-1-5

Energía Renovable

ENERGÍA RENOVABLE SISTEMAS DE CALENTAMIENTO DE AGUA CON ENERGÍA SOLAR PARA USO SANITARIO EN EL ECUADOR CAPÍTULO 1: ASPECTOS TÉCNICOS PRELIMINARES 1. OBJETO Esta norma establece las especificaciones técnicas mínimas de fabricación e instalación, y guías para el dimensionamiento que deben cumplir los Sistemas Solares Térmicos (SST) para calentamiento de agua en aplicaciones menores a 100 ºC, respecto de los aspectos técnicos, clasificación, descripción, dimensionamiento, componentes, ensayos de homologación y etiquetado. Establece además, la información que debe entregar el fabricante con sus equipos y las consideraciones de seguridad para los usuarios de los SST.

2. ALCANCE Esta norma aplica a los sistemas de calentamiento de agua sanitaria (ACS) con energía solar en edificaciones públicas y privadas para uso residencial, comercial, deportivo, servicios, aplicaciones industriales y otras.

3. PROPÓSITO La presente Norma ha sido elaborada para promover y estandarizar la fabricación y utilización de SST, como fuente alterna y renovable de energía primaria en calentamiento de agua de uso sanitario, que permita disminuir el consumo de combustibles fósiles y las emisiones inherentes.

4. DEFINICIONES, NOMENCLATURA Y SÍMBOLOS 4.1 DEFINICIONES Absorbedor. Es la parte de un colector que recibe la energía radiante y la transforma en energía térmica, la cual se transfiere inmediatamente al fluido de trabajo, para poder seguir actuando como absorbedor. Absortancia o absortividad. Fracción de la radiación absorbida de la radiación solar incidente sobre el colector. Agua caliente sanitaria. Agua para consumo humano, con temperatura cercana a los 40 ºC. Aislamiento térmico. Materiales de bajo coeficiente de conductividad térmica, cuyo empleo en los SST tiene por objeto reducir las pérdidas. Ángulo de incidencia. Es el ángulo entre la radiación solar directa y la normal al plano de abertura. Ángulos de inclinación del colector. Angulo menor entre el plano de abertura de un colector solar y el plano horizontal. Área bruta o total. Es el área entre los límites exteriores del colector, generalmente los bordes externos de la carcasa del mismo.

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PARTE 14-1-6

Energía Renovable Área de apertura. Superficie visible o abierta del colector para la radiación solar. Por lo genera, coincide con el área de la cubierta transparente visible (sin contar la junta). Para los colectores de tubos de vacío sin reflectores, es el producto del diámetro interno del tubo, por la longitud interna cilíndrica no sombreada y el número de tubos. En el caso de los reflectores en la parte posterior del colector o en su interior, se define como la proyección del área del absorbedor y del reflector en el plano del colector. Área de absorción. Área del colector que permite la transferencia de calor de la radiación solar. Bombas de circulación. colectores.

Dispositivo que produce el movimiento forzado del fluido en los

Calentador auxiliar. Dispositivo o equipo que suministra calor mediante combustible o energía eléctrica, como complemento del SST. Campo de colectores. Suma total de las áreas de apertura de los colectores individuales. Coeficiente global de pérdidas. Suma de las pérdidas de calor del colector por conducción, convección y radiación, expresada en W/ºC.m2. Constante Solar. Es el valor promedio anual de la radiación solar que llega a la superficie exterior de la atmósfera de la Tierra; su valor es 1367 W/m2. Corrosión. Deterioro que sufren los materiales por efecto del ambiente. Corrosión galvánica. Ataque y destrucción progresiva de un metal mediante una acción química, resultante del fenómeno de electrólisis entre dos metales de potencial eléctrico diferente que se hallan en contacto, y en presencia de humedad. Dispositivo de drenado. Tapón o válvula que se utiliza para permitir la salida de los sedimentos o partículas sólidas contenidas en el agua, de modo que se evite su acumulación en un medio confinado. Dureza del agua. Suma de las concentraciones de calcio y magnesio, expresadas en mg/l. Eficiencia energética. Relación entre la energía aprovechada y la total utilizada en cualquier proceso de gasto energético. Es aquella parte proporcional de energía radiante que el SST convierte en calor. Eficiencia óptica. Calidad óptica del colector que viene dada por el parámetro FR(τα) donde FR es el factor de retención de calor del colector, que determina la capacidad de aprovechamiento de la radiación solar del mismo, e incluye todos los parámetros de transferencia de calor en el vidrio, la placa colectora, el aislamiento, el diseño de colector (diámetro, longitud y separación de los tubos), de la placa al líquido y el caudal de masa de agua; τ es el coeficiente de transmitividad del vidrio, próximo a 1, y α es el coeficiente de absortividad de la placa colectora y debe tender a 1. Emitancia o emitividad. Relación de la cantidad de energía radiante liberada (emitida) por una superficie particular a una temperatura y longitud de onda especificada, con respecto a la emitancia de un cuerpo negro a la misma temperatura y longitud de onda. Energía solar disponible. Cantidad de radiación solar promedio diaria o mensual registrada estadísticamente, a partir de las mediciones en cierto lugar geográfico. Energía útil. Cantidad de calor efectiva que se aprovecha en un proceso para incrementar la temperatura de un fluido de trabajo. Factor de cobertura solar. Razón del suministro de la fuente solar de un sistema, respecto de la demanda total del mismo. Fluido de transferencia de calor. Fluido encargado de transportar la energía captada en el colector hacia el acumulador o los puntos de consumo.

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PARTE 14-1-7

Energía Renovable Horas de Sol. Número de horas de Sol a 1000 W/m2.dia que incide sobre una superficie. Ejemplo: 4,5 horas de sol = 4,5 kWh/m2.día. Incrustaciones. Costra dura, generalmente de carbonato de calcio que se forma en las superficies de tuberías y tanques en contacto con agua. Intercambiador de calor. Dispositivo mecánico cuya finalidad es transferir energía térmica entre dos fluidos que se mantienen separados entre sí, y están a diferente temperatura. Irradiación o radiación solar. Energía proveniente del Sol que incide sobre una superficie de un metro cuadrado en la superficie de la Tierra. Esta irradiación es la suma de la radiación directa, indirecta, reflejada, difusa y esparcida en la atmósfera. Irradiancia. Es el flujo radiante del sol incidente sobre una superficie por unidad de área (W/m 2). Pérdidas térmicas. Cantidad de energía perdida por un cuerpo hacia el ambiente, por conducción, convección o radiación. Propiedades ópticas. Características propias de la materiales bajo la presencia de radiaciones electromagnéticas y/o visibles. Piranómetro. Instrumento para medir la radiación hemisférica total del sol, sobre una superficie horizontal. Pirheliómetro. Instrumento usado para medir la radiación proveniente del sol y de una pequeña franja del cielo alrededor del sol (radiación directa) con incidencia normal. Producción energética anual del colector. Energía producida por unidad de superficie del colector en un año, para una diferencia de temperatura determinada, y una radiación promedio anual dada. Radiación global o hemisférica. Cantidad de energía incidente por unidad de superficie desde la totalidad de un hemisferio sobre la superficie. Es la suma de la radiación directa y la difusa. Radiación instantánea. Es la energía solar incidente por unidad de área y unidad de tiempo. Sistema convencional de calentamiento de agua. Equipo que se utiliza para calentar agua, mediante combustibles fósiles o electricidad. Sistema de alivio de presión. Dispositivo de acción pasiva o activa que protege al sistema de calentamiento de agua de incrementos de presión que pudiesen comprometer su integridad física u operacional. Sistema de circulación forzada. SST que utiliza una bomba para impulsar el fluido de transferencia de calor a través de los colectores. Sistema directo. SST en el cual el agua de consumo pasa directamente por los colectores (ver Figura 1). Sistema indirecto. SST en que el fluido de transferencia de calor, diferente del agua para consumo, es el que se calienta en el colector; posteriormente entrega su calor en un intercambiador, al agua de consumo (ver Figura 1).

Figura 1. SISTEMAS DE CALENTAMIENTO SOLAR DIRECTO E INDIRECTO

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PARTE 14-1-8

Energía Renovable

Superficie selectiva. Recubrimiento de una superficie metálica de un colector solar fabricado a base de elementos galvánicos en negro cromo, negro de níquel y compuestos de titanio, que permite una alta absortividad de las frecuencias hasta 3000 nm (mayor a 95%) y baja emisividad de las ondas infrarrojas (menor al 5%) en colectores solares, lo cual mejora la eficiencia de la captación de energía. Sistema Solar Térmico (SST). Conjunto de dispositivos que transforman la radiación solar en energía térmica, que puede ser absorbida por un fluido de trabajo para diversas aplicaciones. Sistema termosifón. SST que utiliza la diferencia de densidad del fluido de transferencia de calor entre el agua caliente y el agua fría, para lograr la circulación entre el colector y el dispositivo acumulador, o el intercambiador de calor. Temperatura ambiente (Ta). Temperatura del aire que rodea al colector solar. Tanque de almacenamiento o termotanque. Dispositivo que recibe y almacena el agua que se ha calentado en el colector, para su uso sanitario. Temperatura de estancamiento. Máxima temperatura del fluido que se logra cuando el colector está sometido a altos niveles de radiación y temperatura ambiente, con la velocidad del viento despreciable, y no existe circulación en el colector, que se encuentra en condiciones cuasiestacionarias. Temperatura de descarga o de salida (Ts). Temperatura del agua caliente extraída del sistema. Temperatura de entrada del fluido (Te). Temperatura a la entrada del colector. Temperatura crítica. Es la diferencia de temperatura mínima, entre la entrada y salida del colector, a la cual el calor producido es aprovechable. Transmitancia o Transmitividad. Propiedad de los materiales τ (tau) que indica la relación entre la radiación transmitida en un medio y la radiación que incide sobre el mismo. Debe tender a 1. Velocidad del aire circundante. Velocidad del aire medida en una ubicación especifica próxima a un colector o sistema. Vida útil. Tiempo transcurrido entre el momento de iniciar la operación, hasta el momento en que la eficiencia ha descendido a valores no significativos, respecto de su eficiencia original.

4.2. NOMENCLATURA Y SÍMBOLOS Tabla 1. NOMENCLATURA SIMBOLO AC

DESCRIPCIÓN Área de captación solar

UNIDADES 2 m

C CpH2O F

Consumo específico de agua caliente a 60ºC por persona y por día Capacidad calorífica del agua Factor de cobertura solar

Litros/persona/día kJ/kgK Adimensional

Media mensual diaria de radiación sobre superficie horizontal

MJ/m2

media mensual diaria de radiación incidente sobre la superficie del captador inclinado Irradiancia solar Coeficiente de conductividad térmica, coeficiente de corrección de la media mensual diaria de radiación para una superficie inclinada respecto de la superficie horizontal Demanda energética mensual Número de usuarios Número de días del mes

MJ/m2

Is K LTOT NH NM

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W/m2 W/mK Adimensional MJ Adimensional Adimensional

PARTE 14-1-9

Energía Renovable Qu Ta

Energía útil del sistema solar térmico Temperatura ambiente

MJ ºC

Media mensual de temperatura ambiente

ºC

TACS Te Tred X Xc Xcc Y V

Temperatura de diseño del agua caliente sanitaria Temperatura de entrada del fluido al colector Temperatura del agua fría de la red Energía absorbida por el colector Corrección del término X debido al volumen de acumulación Corrección del término X debido a fluctuaciones de la temperatura de la red Energía perdida por el colector Volumen de acumulación Factor de eficiencia óptica del colector

ºC ºC ºC

FRU L

Coeficiente global de pérdidas del colector

W/mK

 FR     FR 

factor de corrección del intercambiador, en el caso de sistemas directos su valor es 1, para sistemas con intercambiador su valor puede ser aproximado a 0.9

Adimensional

 n

factor de pérdida de rendimiento debido al ángulo de incidencia. Este puede ser calculado en detalle o ser considerado del orden del 5%, es decir la ecuación se verá afectado por un término de 0.95

Δt ΡH2O η

Tiempo de un mes en segundos Densidad del agua Eficiencia del colector solar

s kg/m3 Adimensional

FR  n

 

Adimensional Adimensional litros Adimensional

5. DISPOSICIONES GENERALES 5.1. OBLIGATORIEDAD La presente norma es de carácter obligatorio desde la fecha de su promulgación por parte del INEN, tanto para los SST y sus componentes fabricados localmente, como para los importados.

5.2. ENTIDADES DE CONTROL Y HOMOLOGACIÓN La presente norma presupone la existencia de un Organismo de Control gubernamental de los SST instalados (fabricados localmente o importados) en el Ecuador, con el concurso del INEN y del Ministerio de Electricidad y Energía Renovable del Ecuador. También es imprescindible la existencia de un Laboratorio de Pruebas y Homologación de SST y componentes.

5.3. SALVEDADES No están necesariamente regulados por esta Norma los SST instalados, antes de la fecha de promulgación de la misma.

5.4. JURISDICCIÓN La presente Norma está bajo la jurisdicción del Instituto Ecuatoriano de Normalización (INEN).

5.5. REVISIÓN Y COMENTARIOS Esta Norma deberá revisarse o actualizarse, a los 5 años siguientes a la publicación de la declaratoria de vigencia, o antes bajo el protocolo establecido por el INEN para el efecto. Los comentarios que puedan surgir deberán ser enviados a las siguientes direcciones: INEN, Casilla 17-01-3999 – Baquerizo Moreno E8-29 y Almagro, Quito - Ecuador.

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PARTE 14-1-10

Energía Renovable MEER, Subsecretaría de Eficiencia Energética y Energía Renovable, Av. Eloy Alfaro N29-50 y 9 de Octubre, Quito – Ecuador. CIMEPI, Subcomité técnico de Energías Renovables, Calle Juan de Velasco N26-183 y Av. Orellana, Quito.

6. NORMAS DE REFERENCIA Para la elaboración de la presente Norma Técnica, se han consultado las siguientes normativas:

6.1. NMX-ES-001-NORMEX-2005 Sociedad Mexicana de Normalización y Certificación (NORMEX), Subcomité de Calentadores Solares. “ENERGIA SOLAR- RENDIMIENTO TÉRMICO Y FUNCIONALIDAD DE COLECTORES SOLARES PARA CALENTAMIENTO DE AGUA- MÉTODOS DE PRUEBA Y ETIQUETADO”, vigencia a partir del 14 de octubre de 2005, México DF.

6.2. NADF-008-AMBT-2005 Secretaría de Medio Ambiente. “NORMA AMBIENTAL PARA EL DISTRITO FEDERAL QUE ESTABLECE LAS ESPECIFICACIONES TÉCNICAS PARA EL APROVECHAMIENTO DE LA ENERGÍA SOLAR EN EL CALENTAMIENTO DE AGUA EN ALBERCAS, FOSAS DE CLAVADOS, REGADERAS, LAVAMANOS, USOS DE COCINA, LAVANDERÍA Y TINTORERÍA”, expedida el 14 de diciembre de 2005, México DF.

6.3. DOCUMENTO ANC-0603-17-01 Unidad De Planeación Minero Energética (UPME) – ICONTEC - AENE, “ANTEPROYECTO DE NORMA - SISTEMAS DE CALENTAMIENTO SOLAR DOMÉSTICO DE AGUA (TRANSFERENCIA DE CALOR DE UN LÍQUIDO A OTRO)”, Bogotá, marzo 2003.

6.4. DOCUMENTO ANC-0603-13-01 Unidad De Planeación Minero Energética (UPME) – ICONTEC – AENE, “GUÍA DE ESPECIFICACIONES DE SISTEMAS DE CALENTAMIENTO DE AGUA PARA USO DOMESTICO CON ENERGIA SOLAR EN COLOMBIA”, Bogotá, marzo 2003.

6.5. PROY-NMX-ES-002-NORMEX-2006 Subcomité de Terminología; del Comité Técnico de Normalización Nacional para Energía Solar, NESO-13, coordinado por la Sociedad Mexicana de Normalización y Certificación S.C., “ENERGÍA SOLAR – DEFINICIONES Y TERMINOLOGÍA”, fecha de emisión 20 de septiembre de 2006.

6.6. CTE HE4 Ministerio de Fomento de España, Dirección General de la Vivienda, la Arquitectura y el Urbanismo, “DOCUMENTO BÁSICO HE DE AHORRO DE ENERGÍA: APORTACIÓN MÍNIMA DE AGUA CALIENTE SANITARIA”, Madrid, noviembre 2003.

6.7. S/N Agência d’ Energia de Barcelona. “MODIFICACIÓ INTEGRAL DE L’ANNEX SOBRE CAPTACIÓ SOLAR TÈRMICA DE L’ORDENANÇA GENERAL DE MEDI AMBIENT URBÀ”, aprovada pel plenari de l’ Ajuntament de Barcelona el 24 de febrer del 2006; 2_2 Text Modificació de l’OST, versió aprovada finalement.

6.8. ANM 2003\3

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PARTE 14-1-11

Energía Renovable Ayuntamiento de Madrid. “ORDENANZA SOBRE CAPTACIÓN DE ENERGÍA SOLAR PARA USOS TÉRMICOS”, Ordenanza Municipal 27/03/2003, publicaciones BO Comunidad de Madrid 09-05-2003, núm. 109, pág. 85-88.

6.9. IDAE PET-REV OCTUBRE 2002 IDAE/INTA. Convenio Para el Impulso Tecnológico de la Energía Solar “PLIEGO DE CONDICIONES TÉCNICAS DE INSTALACIONES DE BAJA TEMPERATURA”, Madrid, octubre 2002.

6.10. NTE INEN 0:1990 Instituto Ecuatoriano de Normalización, “NORMA TÉCNICA ECUATORIANA NTE INEN 0:1990 - ESTRUCTURA Y PRESENTACIÓN DE DOCUMENTOS NORMATIVOS – REQUISITOS”, primera edición, Quito, 17 de mayo de 1990.

6.11. NTE INEN 1000:2008 Instituto Ecuatoriano de Normalización, “NORMA TÉCNICA ECUATORIANA NTE INEN 1000:2008, - ELABORACIÓN, ADOPCIÓN Y APLICACIÓN DE REGLAMENTOS TÉCNICOS ECUATORIANOS, primera revisión, 31 de octubre de 2008.

6.12. UNE-EN 12975 Publicadas por la Asociación Española de Normalización y Certificación (AENOR) UNE-EN 12975-1:2006. Sistemas solares térmicos y componentes. Captadores solares. Parte 1: Requisitos generales, año 2001 UNE-EN 12975-2:2006. Sistemas solares térmicos y componentes. Captadores solares. Parte 2: Métodos de ensayo, año 2003 UNE-EN 12976-1:2006. Sistemas solares térmicos y sus componentes. Sistemas prefabricados. Parte 1: Requisitos generales, año 2006 UNE-EN 12976-2:2006. Sistemas solares térmicos y componentes. Sistemas prefabricados. Parte 2: Métodos de ensayo, año 2006

CAPÍTULO 2: CLASIFICACIÓN DE SISTEMAS SOLARES TÉRMICOS Y DESCRIPCIÓN DE COMPONENTES 7. CRITERIOS DE CLASIFICACIÓN Para efecto de esta norma, los SST se clasifican según los siguientes criterios más importantes: SST con o sin fuentes auxiliares para calentamiento del agua. SST con circulación por diferencia de densidades (termosifón) o por circulación forzada. SST con almacenamiento directo del agua caliente sanitaria o calentamiento indirecto mediante intercambiador de calor. SST con colectores planos o de tubos de vacío. SST abiertos o cerrados en relación a la presión de trabajo. SST verticales u horizontales, según la posición del tanque de reserva. SST centralizados o distribuidos, en aplicaciones masivas. SST manométricos o por gravedad SST con fluido anticongelante, con intercambiador de calor.

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PARTE 14-1-12

Energía Renovable Se destaca el hecho que esta clasificación es indicativa y no limitante. La verificación del rendimiento y homologación, es aplicable a todos los tipos de sistemas y colectores.

8. PRINCIPIO DE FUNCIONAMIENTO Un SST para calentamiento de agua para uso doméstico, está conformado por los siguientes componentes principales: un colector solar plano, un tanque de almacenamiento, un sistema de control, las acometidas hidráulicas con los elementos de seguridad y un sistema de apoyo (ver Figura 2).

Figura 2. SISTEMA PARA CALENTAMIENTO DE AGUA DE USO RESIDENCIAL

El colector solar capta y transforma la energía radiante del sol en calor, el cual se transfiere al fluido de trabajo por conducción. Este fluido se mueve entre el tanque de reserva y el colector, por diferencia de temperatura, de forma natural o forzada. Cuando hay consumo de agua caliente, ésta es reemplazada por agua fría de la red que alimenta al tanque termosolar. En un sistema de termosifón, para que el sistema opere de forma automática el tanque debe estar por encima de la parte más alta del colector. Las condiciones de diseño de un SST deben involucrar aspectos tales como: a. Aprovechar de forma óptima el recurso solar disponible. b. Ser dimensionado de acuerdo al consumo requerido de agua caliente. c. Todos los elementos que componen el sistema, incluidos los ductos y accesorios, deben estar construidos para asegurar un desempeño eficiente, confiable y seguro durante la vida útil prevista para cada uno de ellos. d. Ser diseñado para que la integración de sus partes no requiera de asistencia técnica por largos periodos.

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PARTE 14-1-13

Energía Renovable e. Ser diseñado para soportar la acción del ambiente local. f. Si en el diseño del SST se incluye complemento auxiliar de energía, se sugiere que tenga funciones automáticas para que todo el conjunto opere autónomamente.

9. DESCRIPCIÓN GENERAL DE COMPONENTES Una instalación de calentamiento de agua para uso doméstico, tiene tres subsistemas esenciales: Sistema de captación, formado por los colectores solares, encargados de transformar la radiación solar incidente en energía térmica de forma que se caliente el fluido de trabajo (generalmente agua) que circula por ellos. Sistema de acumulación, constituido por el acumulador, encargado de almacenar el agua caliente. Sistema de apoyo, energía convencional auxiliar, que sirve para complementar la contribución solar suministrando la energía necesaria para cubrir la demanda prevista, garantizando la continuidad del suministro de agua caliente en los casos de escasa radiación solar o demanda superior a la prevista. A estos sistemas esenciales se suman sistemas secundarios que permiten el funcionamiento eficaz del sistema total, como son: Circuito hidráulico, constituido por las tuberías, bombas, válvulas, etc., que se encarga de establecer el movimiento del fluido del sistema. Sistema de regulación y control, que se encarga de asegurar el correcto funcionamiento del equipo para proporcionar la máxima energía solar térmica posible y que actúa como protección frente a la acción de factores como sobrecalentamiento y otros. Los SST de termosifón se componen de los siguientes elementos, que se muestran en la Figura 3.

Figura 3. COMPONENTES DE UN SST DE TERMOSIFÓN DE PLACA PLANA

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PARTE 14-1-14

Energía Renovable SIMBOLOGÍA Pt

Panel colector de energía solar térmica.

Tanque termosolar para almacenamiento de la energía térmica (agua caliente).

Válvula de compuerta para el acceso de agua fría al tanque.

Unión universal.

Válvula check.

Válvula de seguridad de 80 PSI.

Válvula de paso reducido para mantenimiento de los colectores solares.

Válvula de paso completo para el funcionamiento normal del equipo solar.

Válvula de paso reducido para el mantenimiento del tanque termosolar.

Agua fría.

Agua Caliente.

9.1. COLECTOR SOLAR TÉRMICO Se trata de un dispositivo que transforma en calor la radiación solar con procesos añadidos de transferencia de calor mediante radiación, conducción y convección. Su principio físico de funcionamiento se basa en el efecto invernadero, resultado de la característica que tiene un cuerpo transparente, de dejar pasar a través suyo radiación electromagnética.

Figura 4. EFECTO INVERNADERO EN UN COLECTOR

A continuación se destacan los dos tipos más comunes de colectores solares: a. Colectores solares de placa plana: son elementos constituidos por una superficie absorbente de material de alta conductividad térmica y estable a la corrosión, que conjuntamente con los tubos conductores del fluido de trabajo, con el aporte del aislante térmico, la caja hermética y la cubierta de alta transparencia, hacen posible la ganancia térmica máxima (Figura 5).

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PARTE 14-1-15

Energía Renovable

Figura 5. COLECTOR SOLAR DE PLACA PLANA

El colector solar plano está constituido por: a1.

Cubierta transparente de vidrio o plástico plano, por la cual pasa la radiación solar,

a2. Superficie o placa de absorción metálica en cobre o aluminio en donde incide la radiación solar y se convierte en calor que se transfiere por conducción a los tubos por los que circula un fluido de trabajo. Las características de la placa pueden ser pueden ser modificadas mediante la aplicación de una superficie selectiva para maximizar la transmitividad y la absortividad. a3. Material aislante, que bordea la parte lateral e inferior del colector, con el objeto de limitar las pérdidas de calor de la placa absorbente. a4.

Caja o marco que contiene y da soporte al colector solar plano.

Colectores solares de tubos al vacío: La superficie del colector consiste en tubos de vidrio recubiertos en su interior de una superficie metálica colectora. Van dotados de una doble cubierta envolvente, herméticamente cerrada, aislada del interior y del exterior, y en la cual se ha hecho el vacío lo que reduce las pérdidas por convección e incrementa la eficiencia del colector. Los tubos de vacío suelen ser más eficientes que los colectores de tipo plano especialmente en días fríos, ventosos o nubosos, donde la concentración y el aislamiento de la superficie captadora presentan ventajas sobre la mayor superficie captadora de los paneles planos. Un colector de tubo de vacío generalmente emplea entre 18 y 24 tubos.

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PARTE 14-1-16

Energía Renovable

Figura 6. COLECTOR SOLAR DE TUBOS AL VACÍO

9.2. TANQUE TERMOSOLAR Se encarga de recibir y almacenar el agua caliente que se ha generado en el colector. Generalmente, es un tanque metálico aislado térmicamente del ambiente exterior para garantizar que sus pérdidas térmicas sean las mínimas posibles. El interior del tanque termosolar, debe estar recubierto por materiales que a más de proteger su vida útil, mantenga condiciones de calidad del agua (Fig. 7). El tanque termosolar cuenta con una línea de suministro de agua fría de la red, y una línea de salida de agua caliente para consumo, además de las líneas de entrada y salida de los colectores. Entre las funciones que desempeña el tanque de almacenamiento se destacan: a.

Asimila las fluctuaciones de corta duración en la energía solar que recibe el colector solar.

Provee autonomía al SST en los intervalos en los que no ocurra generación de calor.

Admite sistemas auxiliares de calentamiento de agua, si se requieren.

El tanque debe soportar la presión de suministro hidráulico (la de la red, acueducto o de un sistema hidroneumático), por lo cual, debe cumplir normas de fabricación. Generalmente su forma es cilíndrica, y puede operar en forma horizontal o vertical.

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PARTE 14-1-17

Energía Renovable

Figura 7.1. CORTE DE TANQUE TERMOSOLAR SIN INTERCAMBIADOR

Figura 7.2. CORTE DE TANQUE TERMOSOLAR CON INTERCAMBIADOR

9.3. SISTEMAS DE REGULACIÓN Y CONTROL El sistema de regulación y control asegura el correcto funcionamiento del SST, para un mayor aprovechamiento de la energía solar captada y uso adecuado de la energía auxiliar. Comprende los sistemas de medición, regulación, protección y seguridad. En circulación forzada, el control de funcionamiento normal de las bombas del circuito de colectores, es de tipo diferencial y en caso de que exista depósito de acumulación solar, debe actuar en función de la diferencia entre la temperatura del fluido portador en la salida de la batería de colectores y la del depósito de acumulación. Se recomienda la utilización de tanques de expansión en todos los SST, como elemento de seguridad adicional para absorber la dilatación del agua al calentarse; es obligatorio en instalaciones que utilicen colectores de tubo de vacío tipo heat pipe.

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PARTE 14-1-18

Energía Renovable

9.4. TUBERÍAS Y ACCESORIOS El circuito hidráulico entre el colector solar y el tanque termosolar está diseñado para permitir la recirculación del fluido entre el tanque y el colector. Este circuito debe diseñarse de tal manera que no permita el reflujo del agua caliente en horas de no sol, desde el tanque hacia el colector. Debe disponer de aislamiento. El suministro de agua caliente proveniente del SST, se conecta con la red de agua caliente existente de la edificación.

CAPÍTULO 3: DIMENSIONAMIENTO DE UN SISTEMA SOLAR TÉRMICO PARA AGUA CALIENTE SANITARIA 10. RECURSO SOLAR EN EL ECUADOR El Ecuador está ubicado entre las latitudes 1º30’N (Carchi) y 5º0'S (Zamora) y entre las longitudes 72º0’W (Salinas) y 75º10’W (Orellana) es decir al oeste del meridiano de Greenwich. El Archipiélago de Galápagos se encuentra entre las latitudes 1º40'N y 1º30’S y entre las longitudes 89º10'W y 92º0'W. Al estar atravesado por la Línea Equinoccial, el Ecuador tiene poca variabilidad en la posición del sol durante todo el año (ver Figura 8), lo cual favorece la aplicación de la energía solar para producir electricidad y calor, ya que en promedio hay 12 horas de sol durante el día. La variación en el zenit (cuando el sol está perpendicular a la Tierra, a las 12 del día) es de +/- 23.5º, es decir que el Sol se desplaza 47º en el año entre el solsticio de verano (21 de junio) y el solsticio de invierno (21 de diciembre).

Figura 8. MOVIMIENTO APARENTE DEL SOL SOBRE EL FIRMAMENTO

La radiación solar directa sumada con la radiación solar difusa que impacta sobre el colector solar, se ve afectada por la nubosidad del día, o lo que se conoce como índice de claridad. Un índice de claridad 1 se da en un día soleado sin nubes. Hay que tener en cuenta también el ángulo de inclinación del colector para aprovechar la mayor cantidad de energía solar durante el año, y por labores de limpieza; en el Ecuador, éste ángulo puede ser hasta 15º. La orientación del colector deberá ser hacia la línea equinoccial, para tener la mayor energía anual del sol. CEC-10

PARTE 14-1-19

Energía Renovable El recurso solar al ser un valor de energía se mide en Joules, es decir en Vatios por Segundo. Un kWh es otra medida de la energía y 1 kWh equivale a 3,6 MJ. En el Ecuador no existe un registro histórico completo de radiación solar. El INAMHI tomó durante los años 1970 a 1990 algunas mediciones de heliofanía o duración de brillo solar durante un día que corresponde a la radiación solar directa. El CONELEC contrató en el año 2008 la elaboración del Mapa Solar del Ecuador, y se basa en datos tomados de sistemas satelitales del NREL (National Renewable Energy Laboratory) de los Estados Unidos entre 1985 y 1991 que interpola la información a celdas de 1 km 2. Se muestra información sobre las insolaciones directa (isohelias a 300 Wh/m2.día), difusa (isohelias a 100 wh/m2.día) y global (isohelias a 150 Wh/m2.día) para cada mes del año y el promedio anual (ver Anexo A). Con este mapa solar se ha elaborado un mapa resumen anual con la insolación global promedio anual agrupada en cinco Zonas I a V en kWh/m2.día. Tabla 2. ZONAS DEL ECUADOR SEGÚN IRRADIACIÓN SOLAR

ZONAS

kWh/m2.día

Zona I:

3200 a 3600

Zona II:

3600 a 4000

Zona III:

4000 a 4400

Zona IV:

4400 a 4800

Zona V:

4800 a 5200

Los valores de insolación o radiación solar global para las provincias del país y sus ciudades más importantes son:

Tabla 3. VALORES PROMEDIO DE IRRADIACIÓN SOLAR DE CIERTAS ZONAS DEL ECUADOR

PROVINCIA Carchi Esmeraldas Imbabura Manabí Pichincha Tsachilas Cotopaxi

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CIUDAD Tulcán Esmeraldas Ibarra Portoviejo Quito Sto. Domingo Latacunga

Wh/m2.día promedio 4140 4350 4560 4160 4990 3440 4420

ZONA II II IV III IV III IV

PARTE 14-1-20

Energía Renovable Napo Santa Elena Guayas Los Ríos Bolívar Tungurahua Chimborazo Pastaza Cañar Morona Santiago Azuay El Oro Loja Zamora Chinchipe Galápagos

Tena Salinas Guayaquil Babahoyo Guaranda Ambato Riobamba Puyo Azogues Macas Cuenca Machala Loja

4350 4360 4370 3780 4800 4550 4490 3800 4500 4090 4350 4200 4350

II II III III IV III II II III II II II II

Zamora Puerto Ayora

4350 5835

II V

Para Quito y Guayaquil, los valores promedio mensuales de radiación solar global son:

Tabla 4. VALORES MENSUALES PROMEDIO DE IRRADIACIÓN SOLAR PARA QUITO Y GUAYAQUIL

RADIACIÓN SOLAR GLOBAL PROMEDIO MENSUAL EN QUITO Y GUAYAQUIL kWh/m2.día Quito Quito Sitio Guayaquil centro norte Latitud 0,22 S 0,13 S 2,2 S Longitud 78,48 W 78,48 W 79,88 W Elevación msnm 2850 2812 6 Años lectura 25 4 9 Ene 4,48 4,94 4 Feb 4,6 4,64 4,17 Mar 4,68 4,78 4,67 Abr 4,35 4,53 4,58 May 4,55 4,83 4,56 Jun 4,28 4,69 3,86 Jul 5,22 5,53 4,17 Ago 5,1 5,47 4,5 Sep 5,11 4,89 4,67 Oct 4,68 5,25 4,56 Nov 4,39 5,14 4,31 Dic 4,69 5,14 4,44 Promedio 4,68 4,99 4,37 Mientras no se disponga de un sistema actualizado de la información de radiación solar en el Ecuador, se pueden usar estos datos confirmándolos con datos reales medidos en el sitio donde se instalará el sistema solar térmico, al menos con datos de 12 meses anteriores. CEC-10

PARTE 14-1-21

Energía Renovable

11. DIMENSIONAMIENTO Para el diseño del sistema solar térmico los datos de partida necesarios serán la demanda energética del proyecto y los datos climatológicos del lugar. Se usarán los datos recogidos en los anexos de la presente guía. Se recomienda el uso de método de cálculo del Anexo B. Este método especifica las prestaciones globales definidas por: La demanda de energía térmica La energía solar térmica aportada Las fracciones solares mensuales y anuales El rendimiento medio anual La fracción solar anual será determinada de acuerdo a criterios técnicos y económicos, de conformidad con los términos de esta norma. Se recomienda que sea mínimo del 60% para usos residenciales y del 80% para piscinas. La fracción solar en ningún mes debe exceder el 100% de cobertura solar. Los componentes tienen que ser capaces de soportar todos los intervalos de temperaturas que puedan experimentar durante su funcionamiento, así como las variaciones de temperatura en el intervalo de diseño. El sistema debe ser capaz de soportar periodos en los que no se utilice agua caliente sin deterioro ni de las partes ni del sistema. Los componentes exteriores que estén expuestos al sol no deben verse afectados en sus propiedades, de manera que perjudique su funcionamiento durante la vida útil del sistema.

11.1. DIMENSIONADO DE LOS COLECTORES 11.1.1. Generalidades El colector solar térmico debe estar homologado por el organismo competente y su curva de eficiencia debe aparecer en la etiqueta. Se recomienda para una misma instalación el uso de colectores iguales por criterios energéticos y criterios constructivos El campo de colectores debe tener una inclinación mínima de 5º y máxima de 15º y es recomendable la orientación hacia la línea equinoccial.

11.1.2. Conexiones Se conectarán los colectores de preferencia en paralelo; se limita la conexión en serie a tres colectores, siempre y cuando las especificaciones técnicas de los mismos lo permitan. Por motivos de mantenimiento en filas de más de tres colectores se instalarán válvulas de cierre a la entrada y a la salida. No se recomienda la instalación de más de seis colectores en una misma fila. Se debe asegurar el equilibrio hidráulico en todas las filas de colectores, por los métodos apropiados.

11.1.3. Estructura soporte La estructura tendrá los apoyos necesarios para no transmitir cargas peligrosas al lugar donde se ubiquen los colectores.

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PARTE 14-1-22

Energía Renovable El material de la estructura debe garantizar una vida útil tan larga como los colectores. Se puede indicar un mantenimiento periódico en el manual de mantenimiento. Se debe evitar el par galvánico entre la estructura y la carcaza de los colectores.

11.2. DIMENSIONADO DEL TERMOTANQUE 11.2.1. Generalidades Debido a que el agua acumulada será de consumo humano los acumuladores deben asegurar un grado alimentario ya sea mediante un recubrimiento interior o mediante un material que cumpla esta condición. De preferencia la acumulación solar estará constituida por un solo depósito por sistema. El volumen de la acumulación tendrá un valor según el siguiente requisito:

50 

V  180 , Ac

siendo V el volumen del acumulador y Ac el área de captación; V: l, Ac: m2 Se recomienda la instalación de medidores de presión y temperatura en la parte más alta del acumulador con el fin de la visualización de la temperatura y presión de servicio.

11.2.2. Dimensionado del circuito hidráulico Se recomienda evitar la formación de sifones invertidos a lo largo de toda la instalación. En caso de que sea inevitable la formación de un sifón invertido, se recomienda la instalación de un purgador de aire en la parte superior del sifón. La longitud de las tuberías debe ser lo más corta posible, a fin de evitar las pérdidas térmicas en su recorrido. Las tuberías por donde circule el fluido caliente deben estar aisladas térmicamente y aquellas que discurran por el exterior deben estar protegidas contra las agresiones ambientales. Se deben proteger para evitar el contacto con las personas. Para evitar ruidos se recomienda que la velocidad del fluido por la tubería no supere los 2 m/s. Se recomienda no sobrepasar la pérdida de carga de 30 mm columna de agua por cada metro de tubería. El sistema debe estar en atrapamientos de aire.

capacidad de

drenarse, ventilarse

y llenarse

sin

Si el sistema requiere de una bomba de circulación, esta deberá instalarse en la parte fría del circuito. Se debe asegurar que el sistema no tenga sobrepresiones producto de la expansión del fluido al calentarse.

12. DIMENSIONAMIENTO DE SISTEMAS DE APOYO Puesto que la energía solar es disponible en forma aleatoria, los SST deben tener un sistema de apoyo o auxiliar. La capacidad del sistema auxiliar debe dimensionarse para que cubra el 100% de la demanda térmica (como si no existiera el SST).

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PARTE 14-1-23

Energía Renovable El sistema auxiliar debe entrar en funcionamiento solamente cuando sea estrictamente sea necesario, de forma que se de prioridad siempre a la generación solar. Este apoyo auxiliar térmico, se recomienda que sea eléctrico para equipos pequeños residenciales; esto es, para equipos iguales o menores a 720 litros de capacidad. La potencia recomendada es la siguiente:

Tabla 5. CARACTERÍSTICAS RECOMENDADAS DE SISTEMAS AUXILIARES DE ENERGÍA CAPACIDAD DE LOS S.S.T.

POTENCIA DE LA RESISTENCIA ELÉCTRICA

VOLTAJE

(EN LITROS) 140

1.500 W

110V

240

1.500 W

110V

320

1.500 W

110V

450

3.000 W

220 V

600

3.000 W

220 V

720

3.000 W

220 V

Para instalaciones mayores a 720 litros, el sistema auxiliar recomendable es basado en calentadores a gas, el cual debe tener una potencia suficiente para garantizar la elevación de la temperatura total del volumen de agua, en un máximo de 4 horas. Este concepto se aplica también para la calefacción del agua de piscinas, en residencias particulares, hoteles, complejos, etc.

CAPÍTULO 4: REQUISITOS DE MATERIALES Y FABRICACIÓN 13. MATERIALES DE CONSTRUCCIÓN COLECTORES SOLARES PLANOS 13.1 GENERAL En lo que el acabado del colector se refiere, este debe tener un aspecto agradable a la vista, se debe comprobar que el marco exterior sea uniforme, que la placa colectora no presente abolladuras, que los elementos de cierre sean uniformes a lo largo del colector, que los orificios para las conexiones estén limpios y perfectamente sellados, y en general que no se aprecie ninguna imperfección que pudiera ocasionar una filtración o falla en el tiempo (ver Figura 9).

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PARTE 14-1-24

Energía Renovable

Figura 9. COMPONENTES DEL COLECTOR SOLAR PLANO

13.2. CUBIERTA Esta puede ser fabricada de vidrio o de plástico, por lo general son preferibles las cubiertas de vidrio, permitiendo alcanzar altas temperaturas. Este vidrio puede ser de tipo solar o normal transparente. El vidrio solar se caracteriza por ser pulido en su cara interior y ligeramente rugoso en su cara exterior, posibilitando el aumento del cono de la abertura útil. Además de contener cantidades bajas de hierro en su composición, lo que aumenta su transmisividad y disminuye su emisividad. Para cubiertas de plástico, el más usado es el policarbonato. Se debe reconocer la enorme transparencia del policarbonato siempre y cuando haya sido tratado para resistir la radiación ultravioleta, pero su comportamiento es peor que el vidrio en relación con el efecto invernadero.

13.3. MATERIAL Y FORMA DEL CIRCUITO HIDRÁULICO La elección del material y la forma del circuito son importantes por dos motivos: El material del circuito hidráulico (cobre, acero inoxidable), determinará el material de las tuberías y el del depósito del acumulador, esto debido a los problemas de corrosión por lo que no se recomienda utilizar materiales muy distintos entre sí. La forma del circuito hidráulico y su diseño (serpentín, paralelo, tubos de vacío), determina la presión máxima de utilización.

13.4. RECUBRIMIENTO DE LA PLACA COLECTORA Se debe comprobar que el pigmento negro sea totalmente uniforme en toda la superficie de la placa colectora. Así mismo se debe comprobar que no existan agrietamientos, irregularidades, etc. Según el sistema de tratamiento elegido y los materiales (pintura, electrodeposición, tratamiento químico) los componentes del pigmento selectivo pueden reaccionar con el metal base o con la humedad del aire, degradándose o bien despegándose del mismo. Se debe procurar la estabilidad de las características del recubrimiento, minimizando la afectación ambiental.

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PARTE 14-1-25

Energía Renovable

13.5. AISLANTE TÉRMICO Con el aislante se debe tener un rango de grosor apropiado (no menor a 3 cm y preferentemente mayor a 5 cm), esto debido a que las pérdidas del colector se reducirán cuando el espesor del aislante sea mayor. Su disposición deberá incluir los lados laterales del colector solar. El material de aislante térmico constituye un tema de gran importancia, debido a que estos tienen tendencia a la humedad por ser materiales fibrosos, como la lana de vidrio. Se recomienda el uso de aislantes que tengan coeficientes k que se encuentren entre 0,014 y 0,035 Kcal/hr mºC y que sean estables.

13.6. MARCO EXTERIOR Los marcos son comúnmente fabricados a base de acero inoxidable o aluminio anodizado por su resistencia a la corrosión, y deben tener la rigidez necesaria para soportar a los componentes internos. Algunos marcos de colectores son fabricados a base de materiales poliméricos de una sola pieza, con refuerzos y nervaduras que proporcionen mayor rigidez mecánica.

13.7. FIJACIONES Las fijaciones deben ser robustas y sencillas, y normalmente los colectores los llevan incorporadas.

13.8. CONEXIONES Por mantenimiento se recomiendan que las conexiones de los tubos entre los colectores sean roscadas o con mecanismos de acople rápido, permitiendo de esta manera el desmontaje y sustitución de cualquier colector.

13.9. ELEMENTOS DE CIERRE Los colectores están sometidos a calentamientos y enfriamientos súbitos, por lo que sus materiales tienden a dilatarse de manera apreciable, por esta razón los elementos de cierre deben garantizar la estanqueidad del colector pero permitiendo dilataciones. Normalmente se emplean juntas a base de cauchos especiales (etileno-propileno, EPDM) y/o siliconas que puedan teñirse de color (normalmente más resistentes que los cauchos). Se recomienda que los colectores solares sean estancos a la lluvia pero no necesariamente herméticos, para evitar empañamientos.

13.10. ACCESIBILIDAD DEL COLECTOR SOLAR Debe darse la facilidad para acceder a los diferentes componentes del colector solar. El cuerpo del colector podrá ser atornillado, permitiendo su desmantelamiento.

14. TANQUE DE ALMACENAMIENTO Los tanques deben ser metálicos (hierro galvanizado, hierro con recubrimiento porcelanizado, acero inoxidable etc.) o de cualquier otro material que demuestre soportar las condiciones ya mencionadas, de presión, temperatura, corrosión, oxidación, dureza de agua e resistencia al ambiente. Estas condiciones definen el espesor de la pared de cada tanque. El aislamiento del tanque debe presentar características físicas, químicas y termofísicas de tal forma que, tenga una muy baja conductividad térmica (menor de 0,040W/mºC en el rango de 20 ºC a 120 ºC), una muy baja absorbencia de agua, baja capilaridad y mínima retensión del agua, debe ser químicamente estable (por más de 20 años), que evite formación de llama.

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PARTE 14-1-26

Energía Renovable En cuanto al acabado exterior del tanque, debe estar recubierto de un material que proteja el aislamiento del ambiente exterior y que contribuya a un acabado suficientemente estético. Si el tanque está provisto de elemento calefactor auxiliar, éste debería cumplir las normas propias para ese tipo de tanques.

15. ACCESORIOS 15.1. GENERALIDADES Los materiales que conforman la instalación de un SST, deben soportar las máximas temperaturas y presiones que puedan alcanzarse. Si se utiliza en un mismo SST materiales diferentes, como por ejemplo el cobre y el acero, estos no deberán estar en contacto, por lo que se sugiere instalar manguitos dieléctricos. Es importante prever la protección catódica del acero.

15.2. TUBERIAS En los sistemas directos se utilizará cobre o acero inoxidable en el circuito primario. Se admiten las tuberías de material plástico que este diseñado para esta aplicación. En las tuberías del circuito primario podrán utilizarse como materiales el cobre y el acero inoxidable, con uniones roscadas, soldadas o embridadas y protección exterior con pintura anticorrosiva. Se admite material plástico que este apto para esta aplicación. En el circuito de servicio de agua caliente sanitaria, podrán utilizarse cobre y acero inoxidable. También pueden utilizarse materiales plásticos que soporten la temperatura máxima del circuito. Las tuberías de cobre serán tubos estirados en frío y uniones por capilaridad. No se utilizarán tubos de acero negro para circuitos de agua sanitaria. No se debe utilizar aluminio en sistemas abiertos o sistemas sin protección catódica.

15.3. VÁLVULAS La selección de las válvulas se lo realizará de acuerdo a la función que desempeñan y las condiciones extremas de funcionamiento, esto es presión y temperatura. Los purgadores automáticos deben resistir la temperatura máxima de trabajo del SST. Las tuberías, uniones, codos, válvulas de alivio, etc., deben cumplir las normas establecidas para las acometidas hidráulicas de agua caliente, pero además, debe tenerse sumo cuidado de que sus materiales compatibles químicamente, desde el punto de vista de la corrosión galvánica con los materiales del colector solar plano y del tanque de almacenamiento, al igual que entre ellos mismos. El diseño de las válvulas debe evitar la formación de obturaciones o depósitos de cal en sus circuitos que influyan drásticamente en la eficiencia del SST.

15.4. TANQUE DE EXPANSIÓN Se construirán soldados o remachados, en todas sus juntas y reforzados para evitar deformaciones, cuando su volumen lo exija. El material y tratamiento del vaso de expansión debe ser capaz de soportar la temperatura máxima de trabajo.

15.5. INTERCAMBIADORES DE CALOR

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PARTE 14-1-27

Energía Renovable Los materiales del intercambiador de calor deberán resistir la temperatura máxima de trabajo del circuito primario y serán compatibles con el fluido de trabajo. Los intercambiadores de calor utilizados en circuitos de agua sanitaria serán de acero inoxidable o cobre.

15.6. BOMBAS DE CIRCULACIÓN En circuitos de agua caliente para usos sanitarios, los materiales de la bomba deberán ser: a. Resistentes a la corrosión. b. Compatibles con el fluido de trabajo utilizado. c. Resistentes a las averías producidas por el efecto de las incrustaciones calizas. d. Resistentes a la presión y temperatura máxima del circuito.

16. ELEMENTOS DE SEGURIDAD Tal como se indica en el rubro de instalación, operación y mantenimiento de los SST, los sistemas de seguridad deben estar ubicados e instalados óptimamente, en la acometida de agua fría al tanque termosolar; y, el diámetro de la válvula de seguridad recomendada, debe ser de acuerdo con la capacidad total de los SST; esto es:

Tabla 6. CARACTERÍSTICAS RECOMENDADAS DE VÁLVULAS DE SEGURIDAD

CAPACIDAD EN LITROS

DIÁMETRO RECOMENDABLE

hasta 450

12.5 mm (½”)

500 a 900

19,6 mm (¾”)

1.000 a 1.150

25,4 mm (1”)

En todos los casos esta válvula debe activarse a 551 kPa (80 psi).

17. ELEMENTOS DE MANTENIMIENTO Se deben prever accesorios que permitan trabajar al interior de los paneles y del tanque, para su mantenimiento preventivo y correctivo.

CAPÍTULO 5: ENSAYOS DE HOMOLOGACIÓN Y ETIQUETADO 18. ENSAYOS DE HOMOLOGACIÓN 18.1. ENTIDAD A CARGO

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PARTE 14-1-28

Energía Renovable Los SST deberán ser homologados por una entidad creada específicamente para esta clase de funciones, acreditada ante el Organismo de Acreditación Ecuatoriano (OAE), bajo las normas estipuladas para el efecto. Las normas que debe cumplir el Laboratorio de Pruebas y Homologación de SST, para ser acreditado son: PA01 R00 Procedimiento de Acreditación Laboratorios F PA01 02 R00 Lista general de verificación de cumplimiento con los criterios de acreditación del OAE según la norma F PA01 03 Laboratorios de ensayo y calibraciónNorma NTE INEN ISO/IEC 17025:2005 Requisitos generales para la competencia de los laboratorios de ensayo y calibración.

18.2. DISPOSICIÓN TRANSITORIA Mientras se constituye el Organismo ecuatoriano acreditado para realizar la homologación de los SST, y se elabora el protocolo de prueba de SST, se recomienda adoptar una de las siguientes normas: NORMA UNE-EN 12975. Publicadas por la Asociación Española de Normalización y Certificación (AENOR) UNE-EN 12975-2:2006. Sistemas solares térmicos y componentes. Captadores solares. Parte 2: Métodos de ensayo, año 2003 UNE-EN 12976-2:2006. Sistemas solares térmicos y componentes. Sistemas prefabricados. Parte 2: Métodos de ensayo, año 2006 NMX-ES-001-NORMEX-2005 Sociedad Mexicana de Normalización y Certificación (NORMEX), Subcomité de Calentadores Solares. “ENERGIA SOLAR- RENDIMIENTO TÉRMICO Y FUNCIONALIDAD DE COLECTORES SOLARES PARA CALENTAMIENTO DE AGUA- MÉTODOS DE PRUEBA Y ETIQUETADO”, vigencia a partir del 14 de octubre de 2005, México DF. DOCUMENTO ANC-0603-17-01 Unidad De Planeación Minero Energética (UPME) – ICONTEC - AENE, “ANTEPROYECTO DE NORMA - SISTEMAS DE CALENTAMIENTO SOLAR DOMÉSTICO DE AGUA (TRANSFERENCIA DE CALOR DE UN LÍQUIDO A OTRO)”, Bogotá, marzo 2003.

19. EFICIENCIA DEL COLECTOR La producción energética del colector se define con la siguiente ecuación: El rendimiento del colector, determinado por el ensayo es dado por una curva que representa la dependencia de aquel respecto a la temperatura y a la radiación incidente. En el caso de colectores planos, una relación de tipo lineal es suficiente para la caracterización del colector.

  FR  n  FRU L

Te  Ta  Is

Los parámetros que caracterizan al colector solar térmico, se determinan a partir de la curva de eficiencia del colector obtenida de acuerdo con la norma EN 12975. Si se los expresa individualmente como:

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PARTE 14-1-29

Energía Renovable

FR  n = eficiencia óptica del colector

FRU L = coeficiente global de perdidas térmicas del colector Ta: temperatura ambiente Te: temperatura entrada fluido al colector Is:

irradiancia solar

Se los conoce como parámetros de diseño del colector solar. Los valores típicos de la eficiencia de los colectores solares son: Tabla 7. VALORES TÍPICOS DE EFICIENCIA DE COLECTORES SOLARES

TIPO COLECTOR

RANGO T

FR  n

ºC

FRU L W/m2ºC

Sin cubierta

10-40

0,9

15-25

Cubierta simple

10-60

0,8

Cubierta doble

10-80

0,65

Superficie selectiva

10-80

0,8

Tubos de vacío

10-130

0,7

Fuente: CENSOLAR

Se recomienda que el coeficiente global de pérdidas referido a la curva de rendimiento en función de la temperatura ambiente y de la temperatura de entrada no debe ser mayor de 8 W/m 2ºC .

20. ETIQUETADO COLECTOR SOLAR Los colectores solares objeto de esta Norma que se comercialicen en el Ecuador deben llevar una calcomanía, la misma que debe contener la información y cumplir con los requerimientos indicados en este documento.

20.1. Ubicación La etiqueta debe estar ubicada en un área del producto visible al consumidor y debe permanecer en el producto y solo podrá ser retirada por el consumidor final.

20.2. Información La etiqueta debe contener al menos la información que se lista a continuación: Marca y Modelo Fabricante (Nombre, dirección, teléfono) Norma y fecha de aprobación Área de apertura del colector (m2) Dimensiones exteriores Ecuación de rendimiento del colector

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PARTE 14-1-30

Energía Renovable Presión de diseño (kPa) Presión de trabajo (kPa) Fecha de fabricación Peso neto en kilogramos en vacío Garantía (años) País de origen

20.3. Dimensiones y colores Las dimensiones de la etiqueta son las siguientes: • Alto 7,00 cm • Ancho 24,00 cm Color según diseño adjunto

21. ETIQUETADO DEL TANQUE TERMOSOLAR La etiqueta para el tanque termosolar debe contener la siguiente información para el usuario Modelo Fabricante (Nombre, dirección, teléfono) Norma y fecha de aprobación Capacidad nominal (litros) Dimensiones en (m) Peso neto (kg) Temperatura máxima (°C) Presión de prueba (kPa) Fecha de fabricación Sistema auxiliar y potencia, voltaje.

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PARTE 14-1-31

Energía Renovable

Figura 10. MODELO DE ETIQUETAS PARA COLECTORES Y TANQUES TERMOSOLARES. Modelos sugeridos.

ANEXOS ANEXO A: DATOS DE RADIACIÓN SOLAR EN EL ECUADOR Los siguientes datos de radiación solar promedio de algunas ciudades del Ecuador, pueden ser utilizados para los cálculos, hasta que el Mapa Oficial Solar del Ecuador, sea promulgado por las entidades estatales competentes.

1. DATOS DE IRRADIACIÓN SOLAR DE LA NASA, EOSWEB LARC Tabla A1. INSOLACIÓN PROMEDIO 10 AÑOS EN kWh/m2 día

Sitio: Latitud/Longitud

Ene Feb Mar Abr May Jun

Jul

Ago Sep Oct Nov

Dic Prom

Cotopaxi:-1/-79

3,73 3,98 4,05 3,88 3,74 3,47 3,71 3,97 3,98 3,77 3,88 3,79 3,83

Cuenca-Loja:-3/-79

3,76 3,99 3,98 3,87 3,84 3,53 3,79 4,17 4,29 4,08 4,26 4,05 3,97

Esmeraldas:0/-80

4,05 4,42 4,71 4,51 4,17 3,79 3,75 3,9

3,96 3,88 3,93 3,97 4,09

Guayaquil: -3/-80

4,34 4,58 4,66 4,55 4,37 3,85 3,96 4,3

4,53 4,37 4,62 4,53 4,39

Ibarra-Tulcán:0/-79

3,73 4,01 4,17 3,95 3,75 3,56 3,85 4,01 3,95 3,79 3,81 3,73 3,86

Islas Galápagos:-1/-91 (medido en sitio) 6,25 6,56 6,78 6,49 6,03 5,56 4,92 5,19 5,28 5,49 5,46 6,01 5,84 Manabí:-2/-81

5,05 5,22 5,51 5,45 5

Napo: -2/-77

4,45 4,36 4,33 4,04 4,11 3,74 4,01 4,55 4,82 4,59 4,47 4,67 4,35

Quevedo: -1/-80

4,15 4,44 4,63 4,5

Quito:-1/-79

3,73 3,98 4,05 3,88 3,74 3,47 3,71 3,97 3,98 3,77 3,88 3,79 3,83

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4,01 3,84 4,15 4,42 4,26 4,54 4,91 4,70

4,21 3,68 3,68 3,92 4,01 3,86 4,01 4,09 4,10

PARTE 14-1-32

EnergĂa Renovable

Riobamba: -2/-79

3,74 3,97 3,96 3,83 3,76 3,43 3,63 3,98 4,05 3,82 3,99 3,87 3,84

Santa Elena: -3/-81

5,25 5,43 5,62 5,51 5,13 4,32 4,25 4,59 4,97 4,84 5,13 5,28 5,03

Referencia:

LaRC Surface Solar http://eosweb.larc.nasa.gov/sse/ Energy Data Set (SSE)

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Celdas de 280 km2

PARTE 14-1-33

COMITÉ EJECUTIVO DEL CODIGO ECUATORIANO DE LA CONSTRUCCIÓN (Creado Mediante el Decreto Ejecutivo Nº 3970 15 de Julio 1996) TABLA A2. IRRADIACIÓN SOLAR MENSUAL Y PROMEDIO PARA VARIOS SITIOS DEL ECUADOR 2

Valores en kWh/m .dia SITIO

Latitud

Longitud

Astronomico Quito

0.22 S

78.48 W

ELEVACION

AÑOS LECTURAS

ENE

FEB

MAR

ABR

MAY

JUN

JUL

AGO

SEP

OCT

NOV

DIC

PROM.

4.48

4.6

4.68

4.35

4.55

4.28

5.22

5.1

5.11

4.68

4.39

4.69

4.68

1.14

1.28

1.21

1.2

1.17

1.36

1.3

1.36

1.19

1.48

1.23

1.06

0.51

3.88

4.32

4.86

4.49

3.94

3.39

3.83

4.13

4.08

3.68

4.23

4.27

4.09

0.17

0.28

0.1

0.06

0.44

0.19

0.36

0.82

0.95

0.41

0.42

0.21

3.43

4.41

3.4

4.35

4.32

3.59

4.36

3.63

5.69

4.16

3.72

4.61

4.14

1.2

1.54

1.45

1.46

1.38

1.1

1.16

1.32

1.81

1.3

1.35

1.51

0.41

3.91

4.23

4.17

4.81

4.05

3.63

2.99

3.18

3.02

3.36

3.17

3.71

3.68

0.61

0.46

0.63

0.52

0.76

1.27

0.7

0.44

0.25

0.37

0.05

0.2

0.38

4.56

4.38

4.22

4.16

4.35

4.21

4.79

4.93

4.58

4.6

4.37

4.3

4.45

0.47

0.42

0.47

0.5

0.6

0.28

0.47

0.48

0.47

0.48

0.42

0.33

3.52

3.83

4.28

4.33

3.62

3.11

3.08

3.41

3.55

3.19

3.24

3.36

3.54

0.25

0.38

0.39

0.38

0.36

0.5

0.37

0.32

0.38

0.24

0.23

0.37

0.14

4.33

4.39

4.7

4.18

4.23

4.4

5.24

5.02

4.99

4.42

4.56

4.43

4.57

1.08

1.31

1.12

0.83

1.05

1.14

1.13

1.01

0.73

1.17

1.02

0.99

0.37

3.37

3.54

3.81

3.9

3.23

2.74

2.8

3.1

3.34

3.05

3.14

3.43

3.29

0.35

0.32

0.2

0.49

0.25

0.14

0.2

0.22

0.14

0.17

0.2

0.27

0.12

2.89

3.17

3.48

3.69

3.39

3.03

3.17

3.62

3.67

3.44

3.17

2.98

3.31

0.25

0.27

0.38

0.37

0.29

0.4

0.29

0.61

0.58

0.25

0.3

0.24

0.22

Astronomico Quito Bahia de Caraquez

0.6 S

80.43 W

Bahia de Caraquez Guayaquil-Aeropuerto

2.2 S

79.88 W

Guayaquil-Aeropuerto Hda. San Vicente

0.57 S

80.43 W

Hda. San Vicente Ibarra

0.35 N

78.13 W

Ibarra Isabel Maria

1.8 S

79.53 W

Isabel Maria Izobamba

0.37 S

78.55 W

Izobamba La Clementina

1.67 S

79.35 W

La Clementina La Naranja-Jipijapa

1.37 S

80.47 W

La Naranja-Jipijapa

CEC-10

SUBCOMITÉ 9

PARTE 14-1-34

Energía Renovable

TABLA A2. IRRADIACIÓN SOLAR MENSUAL Y PROMEDIO PARA VARIOS SITIOS DEL ECUADOR 2

Valores en kWh/m .dia SITIO

Latitud

Longitud

ELEVACION

AÑOS LECTURAS

0.92 S

78.62 W

Milagro

2.15 S

79.6 W

Milagro

2.15 S

79.6 W

Pasaje

3.35 S

79.83 W

La Naranja-Jipijapa Latacunga Latacunga

Pasaje Pichilingue

1.1 S

78.48 W

Pichilingue Portoviejo

1.07 S

80.43 W

Portoviejo

1.07 S

80.43 W

Puerto Baquerizo

0.9 S

89.78 W

Puerto Baquerizo Puerto Bolivar

3.27 S

80 W

Puerto Bolivar Puerto Ila

0.55 S

79.37 W

1.63 S

78.67 W

2.2 S

81.02 W

2.28 S

79.42 W

Puerto Ila Riobamba Riobamba Salinas-La Puntilla Salinas-La Puntilla San Carlos San Carlos

CEC-10

ENE

FEB

MAR

ABR

MAY

JUN

JUL

AGO

SEP

OCT

NOV

DIC

PROM.

0.25

0.27

0.38

0.37

0.29

0.4

0.29

0.61

0.58

0.25

0.3

0.24

0.22

4.47

4.38

4.21

4.01

4.07

4.09

4.32

4.53

4.44

4.51

4.44

4.37

4.32

0.52

0.5

0.39

0.41

0.33

0.44

0.26

0.53

0.48

0.51

0.68

0.26

3.51

3.77

4.24

4.38

3.67

3.06

3.13

3.47

3.66

3.35

3.49

3.59

0.3

0.31

0.36

0.45

0.35

0.39

0.31

0.28

0.37

0.23

0.3

0.15

3.38

3.68

4.12

4.17

3.48

3.08

3.04

3.07

3.01

2.72

2.8

3.31

3.35

0.32

0.31

0.3

0.33

0.37

0.55

0.37

0.4

0.16

0.24

0.17

0.98

0.22

3.02

3.72

3.74

4.13

3.65

2.89

3.07

3.44

3.65

3.43

3.22

3.35

3.44

0.88

0.85

1.15

1.3

1.1

0.84

1.16

0.86

1.27

0.98

0.92

1.05

0.31

3.13

3.89

3.8

4.32

4.31

3.37

3.25

4.02

4.47

4.61

3.83

3.92

0.92

1.09

0.99

1.17

1.07

0.94

1.05

1.42

1.51

1.34

1.39

1.11

0.43

4.96

5.68

6.44

6.21

5.97

5.25

4.91

4.88

4.68

4.81

4.88

4.86

5.31

0.36

0.91

0.44

0.49

0.45

0.35

0.25

0.76

0.38

0.4

0.28

0.23

4.4

4.64

4.91

4.86

3.82

3.33

3.37

3.24

3.73

3.08

3.48

3.82

3.89

0.03

0.3

0.22

0.52

0.37

0.11

0.13

0.18

0.38

0.16

3.11

3.52

3.77

3.84

3.33

2.86

2.93

3.19

3.22

2.98

2.91

2.88

3.21

0.25

0.38

0.39

0.34

0.41

0.47

0.45

0.41

0.28

0.24

0.21

0.28

0.23

4.67

4.57

4.33

4.3

4.37

4.15

4.34

4.68

4.65

4.67

4.55

4.57

4.49

0.39

0.33

0.25

0.38

0.27

0.44

0.51

0.45

0.65

0.34

0.55

0.4

0.18

4.14

5.02

4.79

5.41

4.53

3.8

2.79

2.83

3.02

2.81

3.25

4.62

3.92

0.45

0.06

0.38

0.12

0.6

0.32

0.05

0.01

0.09

0.27

0.61

0.15

0.16

3.22

3.33

3.85

3.84

3.34

2.84

2.79

3.04

3.17

3.09

3.22

3.23

0.26

0.25

0.34

0.3

0.42

0.52

0.21

0.28

0.23

0.2

0.21

0.24

PARTE 14-1-35

Energía Renovable TABLA A2. IRRADIACIÓN SOLAR MENSUAL Y PROMEDIO PARA VARIOS SITIOS DEL ECUADOR 2

Valores en kWh/m .dia SITIO

Latitud

Longitud

Santa Rosa

3.43 S

Tulcan

0.82 S

ELEVACION

AÑOS LECTURAS

ENE

FEB

MAR

ABR

MAY

JUN

JUL

AGO

SEP

OCT

NOV

DIC

PROM.

79.97 W

2.77

3.04

3.77

4.03

3.69

2.94

3.13

3.06

2.85

2.79

2.64

3.46

3.18

77.7 W

4.01

4.05

3.92

3.78

4.04

3.93

4.06

4.21

4.15

4.06

3.96

3.65

3.98

0.62

0.4

0.38

0.32

0.31

0.38

0.28

0.31

0.45

0.28

0.26

0.4

0.19

4.7

4.62

5.36

Tulcan Pedernales

0.07 s

80.07 w

5.02

5.8

6.41

5.65

5.39

4.68

4.82

5.06

4.98

Riobamba

1.67 s

78.63 w

4.53

3.45

6.51

6.7

6.09

4.24

5.12

3.98

4.96

Ambato

1.28 S

78.63 W

2540

4.64

4.56

4.42

4.39

3.97

4.28

4.5

4.97

4.81

4.55

Baños

1.4 S

78.42 W

843

4.25

4.28

3.94

4.11

4.08

3.61

3.89

4.11

4.19

4.75

4.69

4.5

4.2

Babahoyo (I. Maria)

1.82 S

79.55 W

3.67

3.97

4.36

4.31

3.81

3.25

3.39

3.69

3.78

3.72

3.69

3.72

3.78

Bahia De Caraquez

0.6 S

80.38 W

3.83

4.14

4.67

4.53

4.14

3.31

3.64

3.94

3.89

3.92

4.06

4.17

4.02

Boyaca

0.57 S

80.18 W

3.33

3.36

4.36

3.83

3.67

3.31

3.56

3.94

3.81

4.11

3.94

3.83

3.75

Bucay

2.17 S

79.27 W

317

3.22

3.39

3.75

3.5

3.31

2.86

3.28

3.5

3.28

3.42

3.39

3.42

3.36

Cañar

2.62 S

78.93 W

3104

4.47

4.28

4.36

4.28

4.56

4.31

4.92

4.89

4.58

4.78

4.83

4.75

4.58

Camposano

1.58 S

80.4 W

120

3.56

3.86

4.36

4.31

4.19

3.53

4.28

4.11

4.28

4.64

4.39

3.89

4.12

Cariamanga

4.32 S

79.57 W

1950

4.28

4.22

4.36

4.33

4.64

4.81

5.08

5.39

4.67

5.75

5.33

4.64

4.79

Charles Darwin

0.73 S

90.3 W

4.69

5.03

5.39

5.5

4.53

4.19

3.64

3.53

3.69

4.14

4.36

4.17

4.41

Coca

0.45 S

76.98 W

200

3.83

4.53

3.53

4.14

3.39

3.83

3.78

4.33

4.25

4.56

4.01

Cotopaxi

0.62 S

78.57 W

3560

4.31

4.25

3.94

3.64

3.75

3.86

4.14

4.64

4.44

4.56

4.17

4.14

Cuenca-Ricaurte

2.85 S

78.95 W

2562

4.58

4.56

4.28

4.25

3.92

4.22

4.39

4.78

5.06

4.97

4.5

El Puyo

1.58 S

77.9 W

950

3.56

3.64

3.53

3.69

3.44

3.69

4.33

4.28

3.89

3.8

Flavio Alfaro

0.4 S

79.6 W

150

3.17

3.56

4.06

3.53

3.64

3.31

2.94

3.03

3.28

3.81

3.83

3.75

3.49

Guayaquil

2.2 S

79.88 W

4.17

4.67

4.58

4.56

3.86

4.17

4.5

4.67

4.56

4.31

4.44

4.37

Hacienda Sangay

1.7 S

77.9 W

970

3.47

3.75

3.61

3.69

3.44

3.61

4.25

4.08

3.81

3.77

4.69

Referencia: University Of Massachusetts Lowell Photovoltaic Program. http://energy.caeds.eng.uml.edu/fpdb/Irrdata.asp. Hasta 25 años de mediciones en algunos sitios. Más confiable.

CEC-10

PARTE 14-1-36

Energía Renovable TABLA A2. IRRADIACIÓN SOLAR MENSUAL Y PROMEDIO PARA VARIOS SITIOS DEL ECUADOR 2

Valores en kWh/m .dia SITIO

Latitud

Longitud

ELEVACION

AÑOS LECTURAS

ENE

FEB

MAR

ABR

MAY

JUN

JUL

AGO

SEP

OCT

NOV

DIC

PROM.

Ibarra

0.35 N

78.13 W

2228

4.44

4.42

4.36

4.58

4.36

4.89

4.97

4.61

4.72

4.5

4.56

Inguincho

0.25 N

78.4 W

3380

4.72

4.92

4.56

4.25

4.47

4.61

4.97

5.08

5.03

4.92

4.81

4.78

Izobamba

0.37 S

78.55 W

3058

4.5

4.44

4.56

4.33

4.64

4.33

5.14

5.06

4.78

4.83

4.75

4.68

Jama

0.2 S

80.27 W

3.61

3.64

4.36

3.83

3.75

2.94

4.72

3.44

3.5

4.03

3.94

3.86

3.8

Julcuy

1.47 S

80.62 W

230

3.56

3.78

4.25

4.11

4.08

3.44

4.28

4.92

4.5

4.33

4.39

4.11

4.15

La Clementina

1.67 S

79.35 W

3.78

4.06

4.11

3.61

3.06

3.31

3.39

3.5

3.53

3.58

3.81

3.63

La Concordia

0.1 N

79.42 W

300

3.5

3.83

4.14

4.06

3.94

3.33

3.69

3.56

3.39

3.47

3.39

3.33

3.64

La Naranja

1.37 S

80.47 W

528

3.28

3.47

3.83

3.69

3.17

3.5

3.81

3.78

3.92

3.67

3.5

3.62

Latacunga

0.92 S

78.62 W

2785

4.53

4.25

4.36

4.03

4.31

4.11

4.53

4.61

4.5

4.64

4.58

4.42

Loja

79.2 W

2135

4.06

4.22

4.17

4.06

4.28

3.86

4.25

4.33

4.36

4.69

4.89

4.61

4.31

Macara

4.38 S

79.28 W

430

4.22

4.11

4.25

4.06

4.31

5.06

5.19

5.06

5.22

5.08

4.61

4.6

Macas

2.3 S

78.1 W

1070

4.17

4.06

3.92

4.28

3.5

3.78

3.69

4.17

4.36

4.72

4.22

4.09

Machala

3.27 S

79.95 W

4.42

4.81

4.56

4.78

3.72

4.17

3.78

3.86

3.83

4.69

4.3

Malchingui

0.07 N

78.33 W

2900

4.67

4.61

4.78

4.75

4.78

4.44

5.19

5.08

4.78

4.92

4.81

4.78

4.8

Manta

0.95 S

80.7 W

4.33

4.44

4.78

4.81

4.5

4.31

4.33

4.39

4.03

4.28

4.47

4.39

Milagro

2.15 S

79.6 W

3.69

3.97

4.36

4.39

3.89

3.22

3.47

3.69

3.78

3.83

3.81

3.94

3.84

Mutile

0.08 N

79.65 W

3.31

3.92

4.03

4.56

4.28

3.53

4.19

3.97

3.69

4.08

3.31

3.5

3.86

Napo-San Vicente

0.57 S

80.43 W

4.11

4.72

4.47

4.72

4.25

3.47

3.56

3.64

3.39

3.81

3.75

4.17

Nuevo Rocafuerte

0.92 S

75.4 W

265

4.72

4.56

4.06

3.92

4.03

3.72

4.22

4.33

4.69

4.64

4.58

4.47

4.33

Olmedo

0.13 N

89.62 W

5.06

4.89

4.67

4.56

4.89

4.94

5.42

5.39

4.47

4.94

Olmedo Manabi

1.38 S

80.22 W

3.36

3.97

3.64

3.53

3.61

3.17

3.69

4.42

3.89

3.83

3.56

4.31

3.75

Pasaje

3.32 S

79.93 W

3.64

3.81

4.25

4.08

3.72

3.19

3.44

3.36

3.28

3.33

3.42

3.56

3.59

Pedernales

0.07 S

80.07 W

3.69

3.83

4.89

4.08

3.75

3.5

3.47

3.44

3.61

3.92

3.83

3.44

3.79

Pichilingue

1.1 S

79.48 W

3.56

3.86

4.36

4.11

3.83

3.19

3.44

3.61

3.58

3.72

3.56

3.67

3.71

CEC-10

PARTE 14-1-37

Energía Renovable

TABLA A2. IRRADIACIÓN SOLAR MENSUAL Y PROMEDIO PARA VARIOS SITIOS DEL ECUADOR 2

Valores en kWh/m .dia SITIO

Latitud

Longitud

ELEVACION

AÑOS LECTURAS

ENE

FEB

MAR

ABR

MAY

JUN

JUL

AGO

SEP

OCT

NOV

DIC

PROM.

Pisayambo

1.07 S

78.42 W

3615

3.64

3.86

3.94

3.92

3.56

3.83

3.92

4.33

4.36

4.17

3.95

Portoviejo

1.07 S

80.33 W

3.64

3.86

4.47

4.42

4.22

3.47

4.5

4.22

4.39

4.33

4.17

4.16

Puerto Bolivar

3.35 S

80 W

4.42

4.81

4.56

4.78

3.72

4.17

3.78

3.86

3.83

4.69

4.3

Puerto Ila

0.38 S

79.55 W

260

3.44

3.64

4.06

3.83

3.56

3.11

3.36

3.44

3.39

3.5

3.44

3.36

3.51

Puerto Lopez

1.57 S

80.8 W

4.25

4.56

4.69

4.28

3.08

3.22

3.42

3.08

3.31

3.67

3.89

3.87

Quininde

0.33 S

79.47 W

3.5

3.72

4.14

3.86

3.47

3.42

3.47

3.64

3.39

3.81

4.03

3.53

3.66

Quito-iñaquito

0.13 S

78.48 W

2812

4.94

4.64

4.78

4.53

4.83

4.69

5.53

5.47

4.89

5.25

5.14

4.99

Riobamba

1.67 S

78.63 W

2754

4.44

4.56

4.36

4.22

4.39

4.06

4.47

4.61

4.5

4.75

4.61

4.72

4.47

Rumipamba

1.02 S

78.58 W

2628

4.72

4.56

4.22

4.61

4.28

4.5

4.72

4.69

4.64

4.89

4.86

4.6

Salinas

2.18 S

80.98 W

4.67

5.17

5.19

5.17

4.92

4.03

3.67

3.69

3.39

3.53

4.86

4.36

San Carlos

2.28 S

79.42 W

3.5

3.58

4.06

3.92

3.58

3.06

3.28

3.39

3.53

3.5

3.72

3.54

San Cristobal

0.9 S

89.62 W

4.72

5.44

5.92

5.58

5.5

4.92

4.89

4.83

4.58

4.86

4.97

4.86

5.09

San Juan-La Mana

0.95 S

79.32 W

223

3.28

3.47

3.83

3.64

3.33

3.22

3.42

3.39

3.5

3.44

3.39

3.41

San Lorenzo

1.28 N

78.85 W

3.64

4.44

4.28

3.56

3.83

3.78

3.81

3.89

3.67

3.47

3.86

San Simon

1.65 S

78.98 W

2600

4.14

4.06

4.36

4.11

4.28

4.17

4.89

4.58

4.75

4.58

4.61

4.46

Santa Isabel

3.33 S

79.33 W

1598

3.92

4.06

3.89

4.06

4.58

4.64

4.47

4.78

4.89

4.5

4.31

Santa Rosa

3.45 S

79.97 W

4.03

4.11

4.47

4.28

3.92

3.14

3.36

3.17

3.44

3.42

3.53

3.66

Santo Domingo

0.23 S

79.27 W

600

3.14

3.5

3.83

3.75

3.5

3.11

3.47

3.5

3.39

3.5

3.33

3.25

3.44

Tabacundo

0.05 N

78.22 W

2876

4.64

4.5

4.56

4.58

4.17

4.72

4.89

4.42

4.19

4.5

4.56

Taura

2.33 S

79.82 W

3.5

3.78

4.17

3.78

3.22

3.58

3.89

3.69

3.72

3.81

3.42

3.71

Tiputini

0.75 S

75.53 W

220

4.53

4.33

4.17

3.83

3.94

3.64

3.92

4.53

4.58

4.69

4.56

4.47

4.27

Tulcan

0.82 S

77.7 W

2950

4.06

4.11

4.14

3.86

4.17

3.92

4.31

4.39

4.19

4.31

4.19

4.14

0.37

0.3

0.14

0.42

0.14

0.3

0.18

0.21

0.24

0.09

0.31

0.29

0.11

0.37 S

78.55 W

3058

4.23

4.11

4.05

3.75

4.1

4.04

4.21

4.45

4.47

4.15

4.17

4.21

4.16

Izobamba Izobamba

CEC-10

PARTE 14-1-38

COMITÉ EJECUTIVO DEL CODIGO ECUATORIANO DE LA CONSTRUCCIÓN (Creado Mediante el Decreto Ejecutivo Nº 3970 15 de Julio 1996) 2. DATOS DEL CONELEC En 2008, el CONELEC elaboró el Mapa Solar del Ecuador, basado en mediciones satelitales del NREL. De igual manera, hasta que no sea oficializado se lo presenta a título informativo. La Tabla A3 y Mapa 1 corresponden a dicho trabajo.

Tabla A3. ZONAS DE IRRADIACIÓN SOLAR DEL ECUADOR SEGÚN EL CONELEC

Zonas Rango de Radiación Solar (Wh/m2/día) 1 3500 - 4050 2 4050 – 4350 3 4350 – 4800 4 4800 – 5250 5 5250 - 5700

Mapa 1. ZONAS DEL ECUADOR SEGÚN SU IRRADIACIÓN SOLAR. Mapa editado por el CONELEC, 2008

3. OTRAS FUENTES Otras fuentes de datos de radiación solar que pueden consultarse son: Nombre

Dirección internet

Observaciones

http://www.giss.nasa.gov/data/seawifs/

julio 1983 a junio 1991

Datos satelitales 1. SeaWiFS Surface Solar Irradiance Mediciones en tierra

CEC-10

SUBCOMITÉ 9

PARTE 14-1-39

Energía Renovable

2. WRDC Solar Radiation and Radiation Balance Data http://wrdc-mgo.nrel.gov/

1984 a 1993.

ANEXO B: MÉTODO DE CÁLCULO RECOMENDADO Uno de los métodos largamente usados para el dimensionamiento de sistemas solares térmicos es el método de las curvas f (f-chart) y que se recomienda en la presente guía. Este algoritmo permite calcular la cobertura solar de un sistema en relación de la energía necesaria para cubrir las cargas térmicas. Cabe señalar que si bien este método es bastante exacto para periodos largos de tiempo (cálculos anuales) su precisión decrece para estimaciones cortas, por lo que no es recomendable su uso para periodos diarios o semanales. Esta metodología estima la fracción solar anual como una función de las variables adimensionales X y Y según la fórmula siguiente:

f  1.929Y  0.065 X  0.245Y 2  0.0018 X 2  0.0215Y 3

(1)

Donde X y Y se encuentran entre los valores de 0≤Y≤3 y 0≤X≤18 cuya ecuación se define como:

 F  FRU L  R 100  Ta t X Energía absorbida por el captador  FR    Ac Demanda térmica total LTOT

(2)

 F     FR  n  R  N M HT FR   n Y Energía perdida por el captador    Ac Demanda térmica total LTOT

(3)

Donde: Ac = área del campo de colectores [m2] FRUL = factor de pérdidas obtenida de la curva de eficiencia del captador

 FR    = factor de corrección del intercambiador, en el caso de sistemas directos su  FR  valor es 1, para sistemas con intercambiador su valor puede ser aproximado a 0.9

Ta = es la media mensual de temperatura ambiente [ºC]

t = tiempo de un mes en segundos [s] LTOT = demanda energética mensual [J]

 

 n

FR  n = factor óptico obtenido de la curva de eficiencia del captador = factor de pérdida de rendimiento debido al ángulo de incidencia.

Este puede ser calculado en detalle o ser considerado del orden del 5%, es decir la ecuación se verá afectado por un término de 0.95.

N M = días del mes H T = media mensual diaria de radiación incidente sobre la superficie del captador

inclinado. [J/m2]

CEC-10

PARTE 14-1-40

Energía Renovable Adicionalmente existen dos correcciones para el término X, una debido a que el algoritmo está diseñado para volúmenes de acumulación de 75 litros/m 2 de captador, y otra para compensar las fluctuaciones de temperatura de agua de la red.

Xc  V    X  75 

0.25

(4)

X cc 11.6  1.18TACS  3.68Tred  2.32Ta  X 100  Ta

(5)

Donde V es el nuevo volumen considerado, en litros, y T ACS, Tred, y Ta son la temperatura deseada del ACS, la temperatura de la red y la temperatura ambiente, respectivamente. Una vez conocido el valor de f o fracción solar igualamos el calor necesario con el que es capaz de producir el sistema solar.

Qu  fLTOT

(6)

Siendo Qu el calor aportado por el sistema solar.

Cálculo de la demanda energética La demanda energética se calcula mes a mes, según la tabla de necesidades de ACS

  litros  N H N M ρ H 2O c p H 2O TACS  Tred  LTOT  C  persona y día  Donde

 H2O

es la densidad del agua,

c p H2O

(7)

es la capacidad calorífica del agua (4,18

T

T



ACS red kJ/kg·K), NM son los días del mes, NH el número de usuarios y es el salto térmico entre la temperatura del agua de la red y la temperatura del agua caliente que deseemos, en este caso la impondremos en 60 ºC.

Cálculo de la radiación sobre superficie inclinada Si bien el cálculo de la radiación sobre superficie inclinada puede ser muy complicado, en esta guía se recomienda el uso de las tablas que se detallan a continuación para encontrar la media mensual de radiación diaria sobre la superficie del captador según la ecuación siguiente:

HT  k * H

(8)

Donde H es la media mensual diaria de radiación sobre superficie horizontal y k se escoge de entre las tablas que se encuentran a continuación. Una latitud positiva significa norte y una latitud negativa significa sur.

CEC-10

PARTE 14-1-41

Energía Renovable TABLAS B1. VALOR k SEGÚN LATITUD Y MESES DEL AÑO

Latitud: 2º Incli.

ENE

FEB

MAR

ABR

MAY

JUN

JUL

AGO

SEP

OCT

NOV

DIC

1.02

1.01

0.98

0.97

0.96

0.97

0.98

1.01

1.03

1.04

1.02

0.99

0.96

0.93

0.92

0.93

0.96

0.99

1.02

1.04

1.05

1.02

0.98

0.93

0.89

0.87

0.89

0.93

0.98

1.02

1.05

1.06

1.05

1.01

0.96

0.89

0.84

0.82

0.84

0.89

0.96

1.02

1.06

1.07

1.04

0.93

0.85

0.79

0.76

0.78

0.84

0.93

1.01

1.06

1.07

1.03

0.98

0.9

0.8

0.73

0.69

0.72

0.8

0.89

0.99

1.05

1.06

1.02

0.95

0.86

0.75

0.66

0.62

0.65

0.74

0.85

0.96

1.03

1.05

0.99

0.92

0.81

0.69

0.59

0.55

0.58

0.68

0.81

0.93

1.01

1.03

0.96

0.88

0.77

0.63

0.52

0.47

0.51

0.62

0.75

0.89

0.98

0.93

0.84

0.71

0.57

0.45

0.39

0.43

0.55

0.7

0.84

0.94

0.97

0.89

0.79

0.65

0.5

0.37

0.31

0.35

0.48

0.64

0.79

0.9

0.93

0.84

0.74

0.59

0.42

0.29

0.23

0.27

0.4

0.57

0.74

0.85

0.88

0.79

0.68

0.53

0.35

0.2

0.14

0.19

0.32

0.5

0.68

0.8

0.84

0.73

0.62

0.46

0.27

0.13

0.12

0.11

0.24

0.43

0.61

0.74

0.78

0.67

0.56

0.39

0.19

0.12

0.11

0.16

0.36

0.57

0.68

0.72

0.61

0.49

0.31

0.13

0.11

0.1

0.28

0.47

0.61

0.66

0.54

0.42

0.24

0.12

0.11

0.1

0.09

0.2

0.4

0.54

0.59

0.47

0.35

0.16

0.11

0.1

0.09

0.08

0.12

0.32

0.47

0.52

Latitud: 1º Incli.

ENE

FEB

MAR

ABR

MAY

JUN

JUL

AGO

SEP

OCT

NOV

DIC

1.02

1.01

0.98

0.97

0.96

0.97

0.98

1.01

1.02

1.03

1.02

0.99

0.96

0.93

0.92

0.93

0.96

0.99

1.02

1.04

1.01

0.97

0.93

0.89

0.87

0.88

0.92

0.97

1.02

1.05

1.06

1.04

1.01

0.95

0.89

0.84

0.81

0.83

0.88

0.95

1.01

1.05

1.06

1.04

0.99

0.92

0.85

0.78

0.75

0.77

0.84

0.92

1.05

1.06

1.03

0.97

0.89

0.8

0.72

0.69

0.71

0.79

0.89

0.98

1.04

1.05

1.01

0.95

0.85

0.74

0.65

0.62

0.65

0.73

0.84

0.95

1.02

1.04

0.98

0.91

0.81

0.67

0.58

0.54

0.57

0.67

0.8

0.92

1.02

0.95

0.87

0.76

0.62

0.51

0.46

0.5

0.61

0.74

0.88

0.97

0.99

0.92

0.83

0.7

0.56

0.43

0.38

0.42

0.54

0.69

0.83

0.93

0.96

0.88

0.78

0.64

0.49

0.35

0.3

0.34

0.46

0.63

0.78

0.89

0.92

0.83

0.73

0.58

0.41

0.27

0.21

0.26

0.39

0.56

0.73

0.84

0.87

0.78

0.67

0.51

0.34

0.19

0.13

0.17

0.31

0.49

0.66

0.79

0.82

0.72

0.61

0.45

0.26

0.13

0.12

0.11

0.23

0.42

0.6

0.73

0.77

0.66

0.55

0.37

0.18

0.12

0.11

0.15

0.34

0.53

0.67

0.71

0.6

0.48

0.3

0.13

0.11

0.1

0.26

0.46

0.6

0.64

0.53

0.41

0.23

0.12

0.11

0.1

0.09

0.19

0.39

0.53

0.58

0.46

0.34

0.15

0.11

0.1

0.09

0.08

0.11

0.31

0.46

0.51

CEC-10

PARTE 14-1-42

Energía Renovable Latitud: 0º Incli. 0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 70 75 80 85 90

ENE 1 1.02 1.03 1.04 1.04 1.03 1.02 1 0.98 0.95 0.91 0.87 0.82 0.77 0.71 0.65 0.58 0.52 0.45

FEB 1 1.01 1.01 1.01 1 0.99 0.97 0.94 0.9 0.87 0.82 0.77 0.72 0.66 0.6 0.53 0.47 0.4 0.32

MAR 1 1 0.99 0.97 0.95 0.92 0.88 0.84 0.8 0.75 0.69 0.63 0.57 0.5 0.43 0.36 0.29 0.21 0.14

ABR 1 0.98 0.96 0.92 0.88 0.84 0.79 0.74 0.68 0.61 0.54 0.47 0.4 0.32 0.25 0.17 0.13 0.12 0.11

MAY 1 0.97 0.93 0.88 0.83 0.77 0.71 0.64 0.57 0.5 0.42 0.34 0.26 0.18 0.13 0.12 0.12 0.11 0.1

JUN 1 0.96 0.92 0.87 0.81 0.75 0.68 0.61 0.53 0.45 0.37 0.28 0.2 0.13 0.12 0.11 0.1 0.1 0.09

JUL 1 0.97 0.93 0.88 0.83 0.77 0.7 0.64 0.56 0.49 0.41 0.33 0.24 0.16 0.11 0.11 0.1 0.09 0.08

AGO 1 0.98 0.95 0.92 0.88 0.83 0.78 0.72 0.66 0.59 0.52 0.45 0.37 0.3 0.22 0.13 0.1 0.09 0.08

SEP 1 1 0.99 0.97 0.95 0.92 0.88 0.84 0.79 0.73 0.68 0.61 0.55 0.48 0.4 0.33 0.25 0.17 0.09

OCT 1 1.01 1.02 1.02 1.01 0.99 0.97 0.94 0.91 0.87 0.82 0.77 0.71 0.65 0.59 0.52 0.45 0.37 0.29

NOV 1 1.02 1.04 1.05 1.05 1.04 1.03 1.02 0.99 0.96 0.92 0.88 0.83 0.77 0.72 0.65 0.58 0.51 0.44

DIC 1 1.02 1.04 1.05 1.06 1.06 1.05 1.03 1.01 0.98 0.95 0.91 0.86 0.81 0.75 0.69 0.63 0.56 0.49

FEB 1 0.98 0.96 0.92 0.88 0.84 0.79 0.73 0.67 0.61 0.54 0.46 0.39 0.31 0.23 0.15 0.1 0.09 0.08

MAR 1 1 0.99 0.97 0.95 0.92 0.89 0.84 0.8 0.74 0.69 0.63 0.56 0.49 0.42 0.34 0.26 0.19 0.11

ABR 1 1.01 1.02 1.02 1.01 1 0.98 0.95 0.92 0.88 0.83 0.78 0.73 0.66 0.6 0.53 0.46 0.39 0.31

MAY 1 1.02 1.04 1.05 1.05 1.05 1.04 1.02 1 0.97 0.93 0.89 0.84 0.79 0.73 0.67 0.6 0.53 0.46

JUN 1 1.03 1.04 1.06 1.06 1.06 1.05 1.04 1.02 0.99 0.96 0.92 0.87 0.82 0.77 0.71 0.64 0.58 0.51

JUL 1 1.02 1.03 1.04 1.04 1.04 1.03 1.01 0.98 0.95 0.92 0.88 0.83 0.78 0.72 0.66 0.6 0.53 0.46

AGO 1 1.01 1.02 1.01 1.01 0.99 0.97 0.95 0.91 0.87 0.83 0.78 0.73 0.67 0.61 0.55 0.48 0.41 0.34

SEP 1 1 0.99 0.97 0.95 0.92 0.89 0.85 0.81 0.76 0.7 0.64 0.58 0.51 0.45 0.37 0.3 0.23 0.15

OCT 1 0.98 0.96 0.93 0.89 0.85 0.8 0.74 0.67 0.62 0.56 0.49 0.41 0.34 0.26 0.18 0.13 0.12 0.11

NOV 1 0.97 0.93 0.89 0.84 0.78 0.72 0.65 0.58 0.51 0.43 0.35 0.27 0.19 0.13 0.12 0.11 0.11 0.1

DIC 1 0.96 0.92 0.87 0.81 0.75 0.69 0.62 0.54 0.46 0.38 0.3 0.21 0.13 0.12 0.11 0.1 0.1 0.09

Latitud: -1º Incli. 0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 70 75 80 85 90

CEC-10

ENE 1 0.97 0.93 0.88 0.83 0.77 0.71 0.65 0.57 0.5 0.42 0.34 0.26 0.17 0.11 0.11 0.1 0.09 0.08

PARTE 14-1-43

Energía Renovable Latitud: -2º Incli. 0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 70 75 80 85 90

ENE 1 0.97 0.93 0.89 0.84 0.78 0.72 0.65 0.58 0.51 0.43 0.35 0.27 0.19 0.11 0.11 0.1 0.09 0.08

FEB 1 0.98 0.96 0.93 0.89 0.84 0.8 0.74 0.68 0.62 0.55 0.48 0.4 0.32 0.24 0.16 0.1 0.09 0.08

MAR 1 1 0.99 0.98 0.96 0.93 0.89 0.85 0.81 0.75 0.7 0.64 0.57 0.5 0.43 0.36 0.28 0.2 0.12

ABR 1 1.01 1.02 1.02 1.02 1.01 0.99 0.96 0.93 0.89 0.84 0.79 0.74 0.68 0.61 0.57 0.47 0.4 0.32

MAY 1 1.01 1.04 1.05 1.06 1.06 1.05 1.03 1.01 0.98 0.94 0.9 0.85 0.8 0.74 0.68 0.61 0.54 0.47

JUN 1 1.03 1.05 1.06 1.07 1.07 1.06 1.05 1.03 1 0.97 0.93 0.88 0.84 0.78 0.72 0.66 0.59 0.52

JUL 1 1.02 1.04 1.05 1.05 1.04 1.03 1.02 0.99 0.96 0.93 0.89 0.84 0.79 0.73 0.67 0.61 0.54 0.47

AGO 1 1.01 1.02 1.02 1.01 1 0.98 0.95 0.92 0.88 0.84 0.79 0.74 0.68 0.62 0.56 0.49 0.42 0.35

SEP 1 1 0.99 0.98 0.96 0.93 0.9 0.86 0.81 0.77 0.71 0.65 0.59 0.53 0.46 0.39 0.31 0.24 0.16

OCT 1 0.98 0.96 0.93 0.89 0.85 0.8 0.75 0.69 0.63 0.57 0.5 0.42 0.35 0.27 0.19 0.13 0.12 0.11

NOV 1 0.97 0.93 0.89 0.84 0.79 0.73 0.66 0.59 0.52 0.45 0.37 0.29 0.2 0.13 0.12 0.11 0.11 0.1

DIC 1 0.96 0.92 0.87 0.82 0.76 0.69 0.62 0.55 0.47 0.39 0.31 0.23 0.14 0.12 0.11 0.1 0.1 0.09

FEB 1 0.98 0.96 0.93 0.89 0.85 0.8 0.75 0.69 0.63 0.56 0.49 0.41 0.34 0.26 0.18 0.1 0.09 0.08

MAR 1 1 0.99 0.98 0.96 0.93 0.9 0.86 0.82 0.76 0.71 0.65 0.58 0.52 0.44 0.37 0.29 0.22 0.14

ABR 1 1.02 1.03 1.03 1.02 1.01 0.99 0.97 0.94 0.9 0.85 0.81 0.75 0.69 0.63 0.56 0.49 0.41 0.34

MAY 1 1.03 1.05 1.06 1.06 1.06 1.05 1.04 1.02 0.99 0.95 0.91 0.87 0.81 0.76 0.69 0.63 0.56 0.49

JUN 1 1.03 1.05 1.06 1.07 1.07 1.07 1.05 1.04 1.01 0.98 0.94 0.9 0.85 0.79 0.73 0.67 0.6 0.53

JUL 1 1.02 1.04 1.05 1.05 1.05 1.04 1.02 1 0.97 0.94 0.9 0.85 0.8 0.75 0.69 0.62 0.56 0.49

AGO 1 1.01 1.02 1.02 1.02 1 0.98 0.96 0.93 0.89 0.85 0.8 0.75 0.69 0.63 0.57 0.5 0.43 0.36

SEP 1 1 0.99 0.98 0.96 0.94 0.9 0.87 0.82 0.77 0.72 0.66 0.6 0.54 0.47 0.4 0.33 0.25 0.18

OCT 1 0.98 0.96 0.93 0.9 0.86 0.81 0.76 0.7 0.64 0.58 0.51 0.44 0.36 0.29 0.21 0.13 0.12 0.11

NOV 1 0.97 0.94 0.89 0.85 0.79 0.74 0.67 0.6 0.53 0.46 0.38 0.3 0.22 0.14 0.12 0.11 0.11 0.1

DIC 1 0.97 0.93 0.88 0.83 0.77 0.7 0.63 0.56 0.49 0.41 0.32 0.24 0.16 0.12 0.11 0.1 0.1 0.09

Latitud: -3º Incli. 0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 70 75 80 85 90

CEC-10

ENE 1 0.97 0.93 0.89 0.84 0.79 0.73 0.66 0.59 0.52 0.44 0.37 0.28 0.2 0.12 0.1 0.1 0.09 0.08

PARTE 14-1-44

Energía Renovable Latitud: -4º Incli. 0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 70 75 80 85 90

ENE 1 0.97 0.94 0.9 0.85 0.8 0.74 0.67 0.6 0.53 0.46 0.38 0.3 0.22 0.13 0.1 0.1 0.09 0.08

FEB 1 0.98 0.96 0.93 0.9 0.86 0.81 0.76 0.7 0.64 0.57 0.5 0.43 0.35 0.27 0.19 0.11 0.09 0.08

MAR 1 1 1 0.98 0.96 0.94 0.91 0.87 0.82 0.77 0.72 0.66 0.6 0.53 0.46 0.38 0.31 0.23 0.15

ABR 1 1.02 1.03 1.03 1.03 1.02 1 0.98 0.95 0.91 0.87 0.82 0.76 0.7 0.64 0.57 0.5 0.43 0.35

MAY 1 1.03 1.05 1.06 1.07 1.07 1.06 1.05 1.03 1 0.97 0.93 0.88 0.83 0.77 0.71 0.64 0.57 0.5

JUN 1 1.03 1.05 1.07 1.08 1.08 1.07 1.06 1.04 1.02 0.99 0.95 0.91 0.86 0.81 0.75 0.69 0.62 0.55

JUL 1 1.02 1.04 1.05 1.06 1.05 1.05 1.03 1.01 0.98 0.95 0.91 0.86 0.81 0.76 0.7 0.64 0.57 0.5

AGO 1 1.01 1.02 1.02 1.02 1.01 0.99 0.97 0.94 0.9 0.86 0.81 0.76 0.71 0.65 0.58 0.52 0.45 0.37

SEP 1 1 1 0.98 0.97 0.94 0.91 0.87 0.83 0.78 0.73 0.67 0.61 0.55 0.48 0.41 0.34 0.26 0.19

OCT 1 0.99 0.96 0.94 0.9 0.86 0.82 0.77 0.71 0.65 0.59 0.52 0.45 0.37 0.3 0.22 0.14 0.12 0.11

NOV 1 0.97 0.94 0.9 0.85 0.8 0.74 0.68 0.61 0.54 0.47 0.39 0.31 0.23 0.15 0.12 0.11 0.1 0.1

DIC 1 0.97 0.93 0.88 0.83 0.77 0.71 0.64 0.57 0.5 0.42 0.34 0.25 0.17 0.12 0.11 0.1 0.09 0.09

ANEXO C: EJEMPLO DE CÁLCULO Antecedentes El presente ejemplo intenta mostrar la forma correcta de cálculo de una instalación de agua caliente sanitaria para una vivienda, usando las recomendaciones dadas en la presenta GUIA.

Se propone el análisis en dos localidades: Quito y Guayaquil, en las cuales se desea colocar un sistema de calentamiento de agua para una vivienda unifamiliar en donde habitan cuatro personas. Se realizará el análisis para varias coberturas. Datos meteorológicos Para los cálculos que aquí se propone realizar se han los siguientes datos de partida. En la línea inferior se especifican las fuentes de donde se han tomado.

Tabla C1: DATOS METEOROLÓGICOS DE LA CIUDAD DE GUAYAQUIL

CEC-10

Guayaquil

Latitud:

-2,2

MES

T ambiente

T red

V media viento

(MJ/m2/día

(ºC)

a 10 m (m/s)

PARTE 14-1-45

Energía Renovable

ENERO

14,04

26,7

18,7

3,6

FEBRERO

15,12

26,7

18,7

2,6

MARZO

16,74

27,1

19,1

3,1

ABRIL

15,66

27,1

19,1

3,1

MAYO

16,2

26,4

18,4

3,6

JUNIO

15,12

25,2

17,2

4,1

JULIO

15,66

24,4

16,4

4,1

AGOSTO

16,74

24,3

16,3

4,6

SEPTIEMBRE

18,36

24,8

16,8

4,1

OCTUBRE

16,2

24,9

16,9

4,1

NOVIEMBRE

17,82

25,4

17,4

4,1

DICIEMBRE

17,28

26,4

18,4

4,1

Tabla C2: DATOS METEOROLÓGICOS DE LA CIUDAD DE QUITO

CEC-10

Quito

Latitud:

MES

T ambiente

T red

V media viento

(MJ/m2/día

(ºC)

a 10 m (m/s)

ENERO

17.82

13,6

11,6

FEBRERO

17.82

13,9

11,9

1,9

MARZO

17.82

13,8

11,8

1,7

ABRIL

17.28

13,8

11,8

1,7

MAYO

16.74

13,9

11,9

1,8

JUNIO

17.28

14,1

12,1

2,3

JULIO

18.90

13,8

11,8

2,7

AGOSTO

19.44

14,2

12,2

2,9

SEPTIEMBRE

19.98

13,8

11,8

2,3

OCTUBRE

18.90

13,6

11,6

NOVIEMBRE

18.90

13,5

11,5

1,9

DICIEMBRE

18.36

13,5

11,5

PARTE 14-1-46

Energía Renovable

Cálculo de la demanda energética De acuerdo a la ecuación 7 de este anexo, la demanda energética depende del consumo diario de agua caliente. En nuestro país no existen estudios acerca del consumo medio de agua calienta de una persona. En estas circunstancias, en este ejemplo, citamos algunas fuentes que pueden ser tomadas como referencia.

Tabla C3: RECOMENDACIONES DE CONSUMO SEGÚN ALGUNAS FUENTES Fuente

Consumo [litros/persona/día]

Temperatura [°C]

Código Técnico de la Edificación. Ministerio de Fomento. España

Ashrae

Fabricante local

Ref: ASHRAE De la experiencia local se ha considerado que el dato de consumo que más se aproxima a nuestra realidad es el valor de 50 litros/persona/día a una temperatura de 55°C (que es aproximado a 45 litros/persona/día a 60°C de temperatura). Para estas condiciones la demanda energética es la que se muestra en la tabla siguiente.

Tabla C4: DEMANDA ENERGÉTICA EN LA CIUDAD DE GUAYAQUIL

CEC-10

Temperatura de uso

Consumo máx. (lt/día)

180

Número de usuarios

Factor sumultaneidad

Consumo/usuario (lt/día)

Número de viviendas

OCUPACIÓN

VOLUMEN

ENERGÍA NECESARIA

m3/mes

(MJ/mes)

ENERO

100

5,6

964,7

FEBRERO

100

871,3

MARZO

100

5,6

955,3

ABRIL

100

5,4

924,5

MAYO

100

5,6

971,7

JUNIO

100

5,4

967,5

JULIO

100

5,6

1018,4

PARTE 14-1-47

Energía Renovable

AGOSTO

100

5,6

1020,7

SEPTIEMBRE

100

5,4

976,5

OCTUBRE

100

5,6

1006,7

NOVIEMBRE

100

5,4

962,9

DICIEMBRE

100

5,6

971,7

65,7

11612

TOTAL

Tabla C5: DEMANDA ENERGÉTICA EN LA CIUDAD DE QUITO

Temperatura de uso

Consumo máx. (lt/día)

180

Número de usuarios

Factor sumultaneidad

Consumo/usuario (lt/día)

Número de viviendas

OCUPACIÓN

VOLUMEN

ENERGÍA NECESARIA

m3/mes

(MJ/mes)

ENERO

100

5,6

1130,5

FEBRERO

100

11014,8

MARZO

100

5,6

1125,8

ABRIL

100

5,4

1089,5

MAYO

100

5,6

1123,5

JUNIO

100

5,4

1082,8

JULIO

100

5,6

1125,8

AGOSTO

100

5,6

1116,5

SEPTIEMBRE

100

5,4

1089,5

OCTUBRE

100

5,6

1130,5

NOVIEMBRE

100

5,4

1096,3

DICIEMBRE

100

5,6

1132,9

65,7

13258,5

TOTAL

CEC-10

PARTE 14-1-48

Energía Renovable

Elección de los colectores Debido a que no existe en nuestro país un laboratorio de homologación de colectores solares y que para la mayoría de colectores de fabricación local no conocemos su curva de rendimiento, se ha supuesto un rendimiento estándar dado por los siguientes valores.

  FR  n  FRU L

Te  Ta   0,75  4,5 Te  Ta  Is

(9)

La inclinación que se ha considerado es de 5° el mínimo admisible para garantizar la no acumulación de suciedades en la cubierta de los colectores y la orientación directamente hacia la línea ecuatorial, en este caso el norte. Cabe señalar que por nuestra situación geográfica (latitudes entre 4° de latitud sur hasta 2° de latitud norte) la orientación es prácticamente irrelevante. Se ha considerado en este ejercicio dos colectores estándar, que tienen la misma curva de rendimiento, pero que difieren en su área. Un colector que se lo ha llamado colector A con un área de absorción de 1,5 m 2 y un colector que se lo ha llamado colector B con un área de absorción de 2 m 2

Cálculo de la cobertura solar Este cálculo se lo ha hecho según las recomendaciones expuestas en la presente guía. El cálculo de la radiación total sobre superficie inclinada (para este ejemplo 5°) se muestra en la tabla siguiente.

Tabla C6: CÁLCULO DE LA RADIACIÓN TOTAL SOBRE UNA SUPERFICIE INCLINADA Ciudad

Guayaquil

Ciudad

Quito

Latitud

-2,2

Latitud

Inclinación

ENERO

0,97

14,04

13,92

0,97

17,82

17,29

FEBRERO

0,98

15,12

14,82

0,98

17,82

17,46

MARZO

16,74

17,82

ABRIL

1,01

15,66

15,82

1,01

17,28

17,45

MAYO

1,02

16,2

16,52

1,02

16,74

17,07

JUNIO

1,02

15,12

15,42

1,03

17,28

17,8

JULIO

1,02

15,66

15,97

1,02

18,9

19,28

AGOSTO

1,01

16,74

16,91

1,01

19,44

19,63

SEPTIEMBRE

18,36

19,98

OCTUBRE

0,98

16,2

15,88

0,98

18,9

18,52

NOVIEMBRE

0,97

17,82

17,29

0,97

18,9

18,33

DICIEMBRE

0,96

17,28

16,59

0,96

18,36

17,63

194,94

193,93

219,24

218,27

TOTAL

La cobertura de acuerdo a estos datos se muestra a continuación.

CEC-10

PARTE 14-1-49

Energía Renovable Tabla C7: COBERTURA SOLAR DE ACUERDO A TRES ÁREAS DE CAPTACIÓN DISTINTAS PARA LA CIUDAD DE GUAYAQUIL.

Ciudad

Guayaquil

2 COLECTORES A (3 m2)

2 COLECTORES B (4 m2)

3 COLECTORES B (6 m2)

Nec ACS

COBERTURA

(MJ/mes)

(f)

(MJ/mes)

(f)

(MJ/mes)

(f)

ENERO

965,37

589,5

0,61

703,29

0,73

842,89

0,87

FEBRERO

872,03

541,91

0,62

645,76

0,74

771,86

0,89

MARZO

956,23

613,99

0,64

729,08

0,76

865,21

0,9

ABRIL

925,51

577,94

0,62

687,96

0,74

820,68

0,89

MAYO

972,86

594,2

0,61

710,57

0,73

854,98

0,88

JUNIO

968,74

608,72

0,63

726,98

0,75

871,95

0,9

JULIO

1019,74

691,49

0,68

820,33

0,8

970,37

0,95

AGOSTO

1021,97

709,08

0,69

839,81

0,82

990

0,97

SEPTIEMBRE

977,53

697,47

0,71

823,24

0,84

963,97

0,99

OCTUBRE

1007,64

661,92

0,66

787,7

0,78

937,7

0,93

NOVIEMBRE

963,69

634,9

0,66

755,44

0,78

899,01

0,93

DICIEMBRE

972,35

617,67

0,64

735,97

0,76

878,87

0,9

TOTAL

11624

7539

0,65

8966

0,77

10667

0,92

VOLUMEN DE ACUMULAC.

240

360

480

TOTAL (LITROS)

CEC-10

PARTE 14-1-50

Energía Renovable

Tabla C8: COBERTURA SOLAR DE ACUERDO A TRES ÁREAS DE CAPTACIÓN DISTINTAS PARA LA CIUDAD DE QUITO.

Ciudad

Quito

2 COLECTORES A (3 m2)

2 COLECTORES B (4 m2)

3 COLECTORES B (6 m2)

Nec ACS

COBERTURA

(MJ/mes)

(f)

(MJ/mes)

(f)

(MJ/mes)

(f)

ENERO

1132,1

685,67

0,61

833,87

0,74

1035,94

0,92

FEBRERO

1016,2

622,39

0,61

755,66

0,74

935,62

0,92

MARZO

1127,42

703,7

0,62

852,99

0,76

1052,63

0,93

ABRIL

1091,05

665,24

0,61

807,82

0,74

1000,59

0,92

MAYO

1125,07

669,44

0,6

814,26

0,72

1011,98

0,9

JUNIO

1084,25

674,56

0,62

817,05

0,75

1006,75

0,93

JULIO

1127,42

762,06

0,68

917

0,81

1114,4

0,99

AGOSTO

1118,05

772,2

0,69

926,59

0,83

1118,05

SEPTIEMBRE

1091

766,24

0,7

918,97

0,84

1091,05

OCTUBRE

1132,1

736,98

0,65

8890,77

0,79

1092,82

0,97

NOVIEMBRE

1097,84

707,58

0,64

856,3

0,78

1053,15

0,96

DICIEMBRE

1134,44

702,19

0,62

852,77

0,75

1056,37

0,93

TOTAL

13277

8468

0,64

10244

0,77

12570

0,95

VOLUMEN DE ACUMULAC.

240

360

480

TOTAL (LITROS)

CEC-10

PARTE 14-1-51

Energía Renovable

ANEXO D: TABLAS DE DEMANDA ENERGÉTICA El nivel de temperatura al que es necesario calentar el fluido condiciona esencialmente la elección del tipo de colector. A continuación se muestran diversas tablas donde se especifican los datos de consumo de agua caliente sanitaria por día y por persona para varias aplicaciones.

Tabla D1. VALORES DE DEMANDA DE ACS

CRITERIO DE CONSUMO

Fuente: CENTRO DE INVESTIGACIONES Y Fuente: CÓDIGO TÉCNICO DE DESARROLLO TECNOLÓGICO LA EDIFICACIÓN. MINISTERIO TIMEESCI – ECUADOR, 2009 DE FOMENTO, ESPAÑA, 2005 . LITROS ACS/DIA

LITROS ACS/DIA

A 55 °C

A 60 °C

VIVIENDAS UNIFAMILIARES

POR PERSONA

VIVIENDAS MULTIFAMILIARES

POR PERSONA

HOSPITALES Y CLINICAS

100

POR CAMA

HOTELES ****

100

POR CAMA

HOTELES ***

POR CAMA

HOTELES Y HOSTALES **

POR CAMA

RESIDENCIAS (ANCIANOS, ESTUDIANTES), ETC

POR CAMA

VESTUARIOS/DUCHAS COLECTIVAS

POR SERVICIO

ESCUELAS

POR ALUMNO

CUARTELES

POR PERSONA

FABRICAS Y TALLERES

POR PERSONA

OFICINAS

POR PERSONA

GIMNASIOS

20 A 25

POR USUARIO

LAVANDERIAS

3A5

POR KILO DE ROPA

RESTAURANTES

5 A 10

POR COMIDA

CAFETERIAS

POR ALMUERZO

Tabla D2. DATOS RECOPILADOS DEL XV SIMPOSIO PERUANO DE ENERGIA SOLAR (www.solartec.com.pe) En este simposio se evaluó el proyecto de Implementación de agua caliente sanitaria de 6000 lt/día a 50°C en un sitio llamado Chosica con una radiación solar promedio de 5.5 kwh/m2dia, y con una localización geográfica 11°55’ Latitud Sur, 76°40’ longitud oeste, una altitud de 961 msnm. Para este análisis se planteo el siguiente cuadro de consumos:

CEC-10

PARTE 14-1-52

Energía Renovable Tabla D2. CONSUMOS DE ACS SEGÚN USOS - PERÚ

USOS

CONSUMO Litros/día/persona a 50 ºC

DOMÉSTICO Baños

Cocina

Lavatorios

ALBERGUES

Por camas

HOTELES

Por camas

HOSPITALES

Por camas

D.1. REFERENCIA EDIFICIO DE OFICINAS Y VIVIENDAS EN NUEVA YORK El consumo medio mensual de agua caliente en los grandes edificios para oficinas tal como el Equitable Building de la ciudad de New York con 12.000 inquilinos, no es mayor a 425 m3, lo que da un promedio de 35,4 litros por persona y mes, o sea un poco más de un litro por persona y día. Pero el agua suele calentarse a 49°C, mientras para que sea agradable a su empleo debe tener 38°C, y para enfriar hasta los 38°C, los 35,4 litros de agua a 49°C, se necesitan unos 25 litros de agua a 16°C lo que daría para cada inquilino alrededor de 60 litros de agua caliente, en un servicio mensual de unos 24 días. En las tablas siguientes se muestra el consumo de agua caliente por día y por semana. Los datos proceden de las lecturas de los contadores de la American Gas Association. Tabla D3. OTROS DATOS REFERENCIALES DATOS DE AGUA CALIENTE PARA EDIFICIOS DE OFICINAS

APARATOS

250 con

LUNES A VIERNES INCLUSIVE

POR DIA CORRIENTE

SEMANA ENTERA

24200

133230

Consumo de gas en m3

320

1960

Aumento de temperatura °C

36.4

36.5

Temperatura del agua consumida °C

57.7

58.2

Aparatos Consumo de agua caliente en litros

agua caliente

EDIFICIO:

CEC-10

6 pisos, contando con planta baja, piso semisubterraneo y sotano

PARTE 14-1-53

Energía Renovable

APARATOS

12 baños

CONSUMO MAXIMO POR CONSUMO MINIMO POR DIA DIA

Agua caliente consumida en litros

1530

1280

Consumo de gas en m3

Aumento de temperatura °C

41.6

42.2

Temperatura del agua caliente

12 pilas

consumida en °C EDIFICIO:

6 pisos y piso semisubterraneo.12 apartamentos de 9 habitaciones

APARATOS

25 baños

CONSUMO MAXIMO POR CONSUMO MINIMO POR DIA DIA

Agua caliente consumida en litros

11350

9406

11 duchas

Consumo de gas en m3

133

115

12 fregaderos

Aumento de temperatura °C

51.6

50.5

26 lavaderos

Temperatura del agua caliente

55.5

53 personas

suministrada en °C

13 pilas

Ref: Manual del Arquitecto y del Constructor Kidder Parker (pag 1800 a 1804)

CEC-10

PARTE 14-1-54

Energía Renovable

ANEXO E: INFORMACIÓN QUE DEBE ENTREGAR EL PROVEEDOR O CONTRATISTA CON SU OFERTA PARA FACILITAR LA SELECCIÓN DE EQUIPOS. El fabricante, distribuidor o contratista, debe ofrecer la información técnica relativa al SST, que permita al interesado conocer sobre el equipo y diferenciar entre las ofertas disponibles en el mercado ecuatoriano. Por otra parte, el fabricante, contratista o distribuidor debe ofrecer equipos completos, repuestos y servicio postventa. Además debe ofrecer al usuario capacitación para el buen uso y mantenimiento del sistema.

INFORMACIÓN TÉCNICA

El fabricante, distribuidor o contratista debe suministrar al usuario, la información técnica de cada uno de los componentes del SST como se indica a continuación, previa a la venta:

1.1 Colector Solar Datos de placa a) Marca y/o nombre del fabricante b) Denominación del modelo c) Peso y dimensiones d) Área efectiva del colector e) Materiales de fabricación de: cubierta transparente, placa de absorción y tipo de recubrimiento, tubería interna, número de tubos en la placa de absorción, material del aislante y su espesor, y material de la caja o chasis

Datos de eficiencia f) Coeficiente global de pérdidas térmicas g) Eficiencia óptica h) Eficiencia nominal de operación en condiciones estipuladas por el fabricante o en condiciones estándar de laboratorio homologado i) Copia del certificado de ensayos emitido por una entidad acreditada para tal fin.

Datos generales j) Presión de prueba y presión hidráulica máxima a la que puede estar sometido k) Requerimientos y accesorios que se suministran para una adecuada instalación l) Tiempo de vida útil esperado

1.2. Tanque de Almacenamiento Datos de placa a) Marca y/o nombre del fabricante b) Capacidad del tanque (litros)

CEC-10

PARTE 14-1-55

Energía Renovable c) Peso y dimensiones d) Material y espesor de la pared del tanque interno e) Tipo de tanque (abierto, cerrado) f) Recubrimiento interno del tanque para evitar corrosión g) Tipo de ánodo de sacrificio (si lo tiene) h) Presión a la cual se ensayo y presión hidráulica máxima que puede soportar i) Tipo de aislamiento y espesor j) Tipo de recubrimiento exterior y su conductividad térmica k) Presión de alivio y mecanismo que la garantiza l) Tipo de complemento auxiliar de energía (si lo tiene) m) Si está dotado de intercambiador de calor interior (todo lo relacionado con su fabricación, operación, mantenimiento y duración). n) Si está dotado de elementos o materiales que provean almacenamiento por calor latente, se debería especificar todo lo relacionado con seguridad y toxicidad. o) Duración probable y factores de envejecimiento del tanque p) Requerimientos de instalación y accesorios que se suministran para ello. q) Si el tanque está provisto de un elemento auxiliar de complemento energético, especificar su potencia y programación de funcionamiento automático.

Datos de eficiencia r) Factor global de pérdidas térmicas en función de la temperatura. s) Copia del certificado de ensayos emitido por una entidad acreditada para tal fin.

1.3. Accesorios y Tuberías El proveedor debe informar sobre todas las especificaciones de los accesorios y tuberías que son parte de la instalación de los SST: material, calibre, presión y temperatura máximas de operación. Del aislamiento de la tubería: material, conductividad térmica, intemperismo y vida útil esperada.

1.4. Certificado de Prueba El proveedor debe indicar al potencial usuario la certificación de calidad y desempeño del sistema total, emitida por la entidad autorizada para tal fin, del SST completo

1.5. Garantía técnica Igualmente, el distribuidor o proveedor debe mostrar claramente sus garantías y términos de aplicación: información sobre el tiempo de vida útil de cada uno de los elementos del SST, y casos en los que no aplica la garantía técnica

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PARTE 14-1-56

Energía Renovable

ANEXO F: DOCUMENTOS Y SERVICIOS QUE EL PROVEEDOR O CONTRATISTA DEBE ENTREGAR CON LOS EQUIPOS. El fabricante deberá suministrar al usuario, los manuales de operación del SST y sus componentes, así como los procedimientos de instalación y mantenimiento.

1. MANUAL DE INSTALACIÓN Deberá explicar los requisitos físicos y funcionales del sistema. Las instrucciones deben describir los requisitos de interconexión de los diferentes subsistemas y componentes y los requisitos de interface con la edificación y el sitio. Las instrucciones deberán contener el espesor mínimo y tipo del aislamiento para tuberías interiores y exteriores y tanque de almacenamiento Si el sistema incluye un intercambiador de calor se deberá indicar: El fluido de transferencia de calor aprobado y que el cambio por otro fluido de transferencia de calor puede causar daño y crear riesgos de accidente. Tipo y cantidad de fluido requerido La presión de trabajo segura máxima del fluido

2. MANUAL DE OPERACIÓN Describir claramente la operación del sistema. Explicar la función de cada subsistema y componente. Diagramas del sistema. Listado de partes y repuestos. Procedimiento de arranque, interrupción y mantenimiento de rutina. Detallar la forma de actuar en casos especiales tales como: congelamiento, ebullición, fuga, interrupción.

3. PLAN DE MANTENIMIENTO Plan de mantenimiento preventivo del sistema. Trabajos de reparación menores.

4. SERVICIO Y PARTES DE REEMPLAZO Todos los componentes del sistema deben estar disponibles localmente.

5. PELIGROS Descripción de los peligros que pueden surgir en la operación y mantenimiento del sistema. Acciones preventivas y correctivas que se deben tomar en caso de accidente.

CEC-10

PARTE 14-1-57

Energía Renovable

6. NOTAS DEL INSTALADOR Anexo con toda la información del técnico instalador. Volumen y composición del fluido de transferencia de calor. Información relevante.

ANEXO G: GUÍA PARA LA INSTALACIÓN, OPERACIÓN Y MANTENIMIENTO DE SISTEMAS SOLARES TÉRMICOS PARA CALENTAMIENTO DE AGUA PARA USO DOMESTICO. Los sistemas térmicos solares deben estar diseñados y construidos para brindar la máxima eficiencia y calidad en su clase, según el equipo que se ha decidido seleccionar. La forma más sencilla de obtener el máximo provecho de un sistema solar térmico, es teniendo en cuenta y llevando una sencilla norma de mantenimiento preventivo, utilizando un práctico sistema de mantenimiento que debe estar instalado estratégicamente en el equipo solar. Rutina recomendada de mantenimiento: Normal

1 vez por año

Máximo

2 veces al año

Tiempo estimado en cada operación de mantenimiento: De 3 a 5 minutos. Herramientas necesarias: Ninguna ESQUEMA DE INSTALACIÓN

Sistema de Mantenimiento

CEC-10

PARTE 14-1-58

Energía Renovable

DESCRIPCIÓN Es necesario reconocer a cada uno de los elementos y accesorios que compone un sistema solar térmico.

OPERACIÓN El sistema solar térmico se encuentra funcionando correctamente cuando la instalación del mismo ha sido ejecutada por un técnico calificado en la materia y se han realizado las pruebas, calibración y puesta en servicio. Sin embargo recomendamos al usuario tener en cuenta que el equipo estará funcionando correctamente cuando la posición de las diferentes válvulas estén como indicamos a continuación: Las válvulas 1 y 6 deben estar abiertas, mientras que las válvulas 7 y 5 deben permanecer cerradas. Abierta

Abierta

Cerrada

SIMBOLOGÍA Pt

Panel colector de energía solar térmica.

Tanque termosolar para almacenamiento de la energía térmica (agua caliente).

Válvula de compuerta para el acceso de agua fría al tanque.

Unión universal.

Válvula check.

Válvula de seguridad de 80 PSI.

Válvula de paso reducido para mantenimiento de los colectores solares.

Válvula de paso completo para el funcionamiento normal del equipo solar.

Válvula de paso reducido para el mantenimiento del tanque termosolar.

Agua fría.

Agua Caliente.

MANTENIMIENTO 1. MANTENIMIENTO DE PANELES COLECTORES TÉRMICOS Cerrar válvula #1 y válvula #6. Abrir válvula #5 Abrir válvula #1 y dejar que salga el agua a través de los paneles hasta que el agua esté completamente limpia.

CEC-10

PARTE 14-1-59

Energía Renovable Para esto es recomendable cerrar rápidamente la válvula #5 y volverla a abrir después de unos 10 segundos, para generar interiormente una turbulencia que ayude a limpiar de mejor manera el fondo de los paneles. Repetir la operación de 3 a 5 veces. Cuando el agua está completamente limpia, los paneles estarán completamente limpios. Cerrar la válvula #5.

2. MANTENIMIENTO TANQUE TERMOSOLAR. 1. Cerrar

3. Abrir

1. Cerrar

4. Cerrar y abrir rápidamente

2. Abrir

7. Cerrar

La válvula #6 está cerrada. Cerrar la válvula #1. Abrir la válvula #7. Abrir la válvula#1. Observar hasta que el agua esté completamente limpia. Para esto es recomendable cerrar rápidamente la válvula #7 y volverla abrir después de unos 10 segundos, para generar turbulencia que ayude a limpiar de mejor manera el fondo del tanque. Repetir esta operación de 2 a 3 veces. Cuando el agua esté completamente limpia, el tanque estará completamente limpio. Cerrar la válvula #7.

CEC-10

PARTE 14-1-60

Energía Renovable 1. Cerrada

2. Cerrar

3. Abrir

6. Cerrar y abrir rápidamente

4. Abrir

9. Cerrar

NOTA IMPORTANTE: Cuando el mantenimiento se ha terminado es necesario volver a poner en funcionamiento el equipo completo, esto es; verificar que las válvulas #6 y #1 estén completamente abiertas.

Abierta

Cerrada

3. SOPORTES DE UN SISTEMA SOLAR TÉRMICO El sistema de soportes debe ser diseñado y construido de modo que pueda garantizar el funcionamiento del equipo solar térmico, con la máxima eficiencia y durabilidad a través de tiempo. Estos soportes pueden ser individuales o de conjunto dependiendo del tipo de sst., que se instale, siendo el más recomendable y usual en el Ecuador y Latinoamérica los sst., que operan con termosifón. La capacidad soportante de la estructura física disponible debe ser 2.5 veces el peso vivo del tanque termosolar lleno de agua y la estabilidad sismo-resistente debe proveerse, en todo su entorno, al menos a 2 metros a la redonda del tanque termo.

CEC-10

PARTE 14-1-61