INSTALACIÓN Y MANTENIMIENTO DE PANELES SOLARES

1. Tema 1: Componentes principales y sus funciones.

   Descripción corta: revisión de paneles, estructura de soporte, inversor, cableado y protecciones, con énfasis en sus roles y límites operativos.

   1. Paneles fotovoltaicos: función, tipos (monocristalinos, policristalinos) y características clave.
   2. Estructuras de soporte: materiales, tipos de montaje y criterios de selección.
   3. Inversores: funciones, tipos (centrales, string, microinversores) y criterios de compatibilidad.
2. Tema 2: Configuraciones de instalación y efectos en rendimiento.

   Descripción corta: análisis de conexiones en serie, paralelo y combinadas.

   1. Conexión en serie: impacto en tensión total y requerimientos de protección.
   2. Conexión en paralelo: impacto en corriente total y balance de impedancias.
   3. Estrategias mixtas y consideraciones de seguridad.
3. Tema 3: Cables, protecciones y seguridad eléctrica.

   Descripción corta: selección de cables, protecciones, y criterios de seguridad.

   1. Protecciones contra sobrecorriente y sobretensiones.
   2. Selección de cables y normas de instalación.
   3. Procedimientos de seguridad eléctrica básica.
4. Tema 4: Diseño básico de estructuras y ubicación.

   Descripción corta: criterios de ubicación, cargas, ventilación y acceso.

   1. Criterios de ubicación de paneles y sombras.
   2. Selección de materiales y durabilidad.
   3. Consideraciones de mantenimiento y acceso.

1. Actividad 1: Identificación de componentes en un montaje de bancada - Descripción breve: en un banco de pruebas, identificar cada componente y describir su función. Puntos clave: ubicación, interfaces y límites de operación. Aprendizajes: comprender la interacción entre componentes y su papel en la seguridad.
2. Actividad 2: Comparación de configuraciones - Análisis práctico de series vs Paralelo con un conjunto de paneles simulados. Puntos clave: efectos en tensión, corriente y pérdidas. Aprendizajes: capacidad para seleccionar la configuración adecuada según requisitos de potencia y seguridad.
3. Actividad 3: Revisión de normas básicas y buenas prácticas - Lectura de normativa básica y discusión guiada en clase. Puntos clave: cumplimiento, responsabilidades y documentación de seguridad. Aprendizajes: aplicación de normas para una instalación segura.

• Cuestionario de reconocimiento de componentes (10–15 preguntas) para medir la comprensión de funciones.
• Ejercicio práctico de diseño de una configuración en serie/paralelo con especificaciones dadas y justificación de la elección.
• Rúbrica de seguridad y cumplimiento: revisión de un diagrama unifilar para verificar protecciones y cableado.

4 semanas

1. Tema 1: Fundamentos de operación de celdas y módulos.

   Descripción corta: efecto fotoeléctrico, generación de portadores y respuesta de módulo frente a irradiancia.

   1. Conceptos básicos de la ubicación de bandas y generación de portadores.
   2. Comportamiento de módulos ante variaciones de irradiancia.
2. Tema 2: Irradiancia y su efecto en rendimiento.

   Descripción corta: relación entre irradiancia (W/m2) y corriente generada; efectos de sombras y atenuación.

   1. Relación I-V en distintas irradiancias.
   2. Impacto de sombras parciales.
3. Tema 3: Efecto de la temperatura y coeficiente de temperatura.

   Descripción corta: cómo la temperatura reduce la tensión y la potencia.

   1. Coeficiente de temperatura de Vmp y Pmax.
   2. Impacto de la temperatura ambiente y del módulo.
4. Tema 4: Orientación e inclinación para maximizar la producción.

   Descripción corta: criterios de orientación óptima según latitud y estación.

   1. Determinación de ángulo de inclinación y azimuth.
   2. Impacto de sombras y variaciones estacionales.

1. Actividad 1: Análisis de curvas I-V y efecto de irradiancia - Estudio de curvas a diferentes niveles de irradiancia y discusión de las diferencias. Aprendizajes: interpretación de puntos clave como Isc, Voc, Vmp y Imp.
2. Actividad 2: Simulación del efecto de temperatura - Cálculos de variación de voltaje y potencia ante subidas de temperatura; uso de coeficientes de temperatura.
3. Actividad 3: Taller de orientación e inclinación - Determinar la orientación e inclinación óptimas para un sitio ficticio y justificar la selección basada en producción estimada.

• Ejercicio de interpretación de curvas I-V a diferentes irradiancias y temperaturas.
• Problema de cálculo de energía diaria estimada para una ubicación dada, considerando inclinación y orientación.
• Informe práctico de selección de ángulo de inclinación para maximizar la producción anual.

3 semanas

1. Tema 1: Potencia nominal y derating.

   Descripción corta: interpretación de Pmax, eficiencia del sistema y factores de derating (temperatura, sombras, calidad de componentes).

   1. Lectura de especificaciones de módulos e inversores.
   2. Derating por temperatura y por pérdidas ambientales.
2. Tema 2: Cálculo de energía estimada.

   Descripción corta: métodos para estimar energía diaria y anual a partir de irradiancia local y rendimiento esperado.

   1. Modelos simples de predicción de energía.
   2. Uso de datos climáticos locales y curvas de producción.
3. Tema 3: Pérdidas y mitigación.

   Descripción corta: pérdidas por conexión, cableado, sombreado, suciedad y balance de potencia.

   1. Identificación de pérdidas comunes.
   2. Estrategias para reducir pérdidas (mecánicas, eléctricas, de operación).

1. Actividad 1: Cálculo práctico de potencia y energía - Realizar cálculos con datos de módulo e inversor para obtener Pnom y energía diaria estimada. Aprendizajes: aplicar fórmulas y interpretar resultados.
2. Actividad 2: Evaluación de pérdidas - Identificar pérdidas en un diagrama de un sistema propuesto y proponer medidas de mitigación.
3. Actividad 3: Análisis de casos locales - Usar datos climáticos simulados para estimar producción con distintas derivaciones de orientación y temperatura.

• Ejercicio de dimensionamiento: calcular Pnom, pérdidas y energía estimada para un sistema de 2 kW con condiciones locales dadas.
• Informe de mitigación de pérdidas: propuesta de acciones para una instalación específica.

2–3 semanas

1. Tema 1: Normas y reglamentos aplicables.

   Descripción corta: regulación eléctrica, estándares de instalación y requisitos de red.

   1. Normas de seguridad eléctrica y calidad de instalación.
   2. Conexión a red y interoperabilidad.
2. Tema 2: Prácticas seguras y procedimientos.

   Descripción corta: PPE, LOTO, señalización y procedimientos de trabajo seguro.

   1. Procedimientos de trabajo seguro en montaje y mantenimiento.
   2. Gestión de riesgos y evaluación previa.
3. Tema 3: Documentación, pruebas y puesta en marcha.

   Descripción corta: listas de verificación, pruebas de continuidad y pruebas de puesta en marcha.

   1. Checklist de instalación y pruebas requeridas.
   2. Pruebas de aislamiento, continuidad y protección.

1. Actividad 1: Análisis de normas y elaboración de checklist - Lectura de normas y creación de una checklist de seguridad para una instalación simulada. Aprendizajes: cumplimiento normativo y seguridad.
2. Actividad 2: Simulación de LOTO y ejercicio de EPP - Simulación de bloqueo/etiquetado y uso correcto de EPP en laboratorio.
3. Actividad 3: Puesta en marcha controlada - Verificación de protecciones y toma de medidas de seguridad antes de energizar un sistema de simulación.

• Examen teórico sobre normas y reglamentos aplicables.
• Rúbrica de seguridad: evaluación de prácticas de LOTO, EPP y verificación de protecciones.
• Informe de seguridad: plan de intervención ante una puesta en marcha simulada.

2 semanas

1. Tema 1: Preparación y selección de componentes.

   Descripción corta: criterios de selección, herramientas y seguridad inicial.

   1. Selección de paneles, inversor y protecciones adecuados al tamaño del sistema.
   2. Herramientas y equipo de protección personal.
2. Tema 2: Montaje de estructura y módulos.

   Descripción corta: instalación de estructuras de soporte y fijación de módulos.

   1. Procedimientos de montaje y alineación.
   2. Verificación de fijaciones y condiciones de sombreado.
3. Tema 3: Conexión de inversor y cableado.

   Descripción corta: conexionado, protección y pruebas de continuidad.

   1. Conexión de DC entre paneles y la entrada del inversor.
   2. Conexión de salida AC y protecciones de red.
4. Tema 4: Puesta en marcha y verificación.

   Descripción corta: pruebas iniciales y verificación de parámetros de salida.

   1. Medición de voltaje, corriente y potencia de salida.
   2. Verificación de seguridad y rendimiento básico.

1. Actividad 1: Montaje en bancada - Ensamblaje de un sistema básico en banco de pruebas, con instalación de paneles y estructura. Aprendizajes: organización, seguridad y secuenciación de tareas.
2. Actividad 2: Conexionado y pruebas - Conectar inversor y cableado; realizar pruebas de continuidad y seguridad eléctrica.
3. Actividad 3: Puesta en marcha - Encendido controlado y lectura de salidas; interpretación de resultados.

• Evaluación práctica de instalación: montaje completo y verificación de funcionamiento.
• Observación de cumplimiento de seguridad y uso correcto de EPP y procedimientos LOTO.

3 semanas

1. Tema 1: Mantenimiento preventivo.

   Descripción corta: limpieza, inspección de tornillería, fijaciones y conductores, pruebas básicas.

   1. Procedimientos de limpieza y control de sombras.
   2. Verificación de conexiones y estado de protecciones.
2. Tema 2: Mantenimiento correctivo.

   Descripción corta: diagnóstico de fallas y reparación o sustitución de componentes.

   1. Diagnóstico visual y pruebas básicas.
   2. Plan de reemplazo de componentes y pruebas de pos reparación.
3. Tema 3: Registro y reporte de mantenimiento.

   Descripción corta: uso de formatos y herramientas para registrar actividades.

   1. Bitácora de mantenimiento y plan de acción futuro.
   2. Auditoría de mantenimiento y cumplimiento.

1. Actividad 1: Rutina de mantenimiento preventivo - Realizar limpieza, inspección y pruebas en un sistema de laboratorio; registrar hallazgos.
2. Actividad 2: Diagnóstico de falla simulada - Presentar un fallo simulado, identificar causa y proponer reparación.
3. Actividad 3: Bitácora de mantenimiento - Elaborar una bitácora detallada de mantenimiento, con observaciones, fechas y repuestos.

• Evaluación de mantenimiento preventivo: cumplimiento de procedimientos y calidad de registro.
• Prueba de diagnóstico y plan de reparación para un fallo simulado.

2 semanas

1. Tema 1: Fallas comunes y señales.

   Descripción corta: síntomas típicos y causas probables.

   1. Conexiones sueltas o corroídas.
   2. Sombreado parcial y fallos de sombreado.
2. Tema 2: Diagnóstico y pruebas.

   Descripción corta: uso de instrumentos básicos para diagnóstico.

   1. Pruebas de continuidad y resistencia de aislamiento.
   2. Medidas de tensión y corriente en ruta de energía.
3. Tema 3: Soluciones técnicas y seguridad.

   Descripción corta: acciones correctivas, sustitución de componentes y verificación final.

   1. Plan de reparación y seguridad pos-reparación.
   2. Reevaluación de rendimiento tras intervención.

1. Actividad 1: Revisión de caso de falla - Estudio de un caso con falla y desarrollo de un plan de diagnóstico y corrección.
2. Actividad 2: Pruebas de diagnóstico - Realización de pruebas de continuidad y aislamiento en un banco de pruebas, con interpretación de resultados.
3. Actividad 3: Propuesta de soluciones - Elaboración de un informe con soluciones técnicas y criterios de seguridad.

• Evaluación de diagnóstico: resolución de un caso práctico con justificación de las pruebas y la solución.
• Informe técnico de corrección y verificación de rendimiento

2 semanas

1. Tema 1: Elementos de un plan de mantenimiento.

   Descripción corta: alcance, calendario, tareas y responsables.

   1. Definición de frecuencias de limpieza, inspección y pruebas.
   2. Identificación de piezas críticas y criterios de reemplazo.
2. Tema 2: Indicadores de rendimiento y seguridad.

   Descripción corta: establecimiento de KPIs y criterios de seguridad en mantenimiento.

   1. KPIs de producción, disponibilidad y calidad.
   2. Procedimientos de seguridad y respuesta a incidencias.
3. Tema 3: Documentación y revisión.

   Descripción corta: formatos de informe, registros de mantenimiento y auditoría.

   1. Plantilla de informe de mantenimiento.
   2. Checklist de revisión anual y plan de mejoras.

1. Actividad 1: Elaboración de un plan de mantenimiento - Crear un plan para un sistema de ejemplo, con calendario, tareas y responsables.
2. Actividad 2: Definición de KPIs - Selección de indicadores, umbrales y métodos de recopilación de datos.
3. Actividad 3: Revisión por pares - Intercambio de planes y mejora mediante retroalimentación.

• Presentación del plan de mantenimiento completo ante el grupo y defensa de las decisiones.
• Evaluación de claridad, viabilidad y cobertura de aspectos de seguridad y rendimiento.

2–3 semanas