estructuras solares fotovoltaicas

Soportes para placas solares: el patito feo de las instalaciones

Los módulos fotovoltaicos precisan estructuras estables, rígidas y durables que soporten el desgaste climatológico, la fuerza del viento, el peso de la nieve y otras condiciones igualmente adversas. Por eso los soportes para placas solares son una pieza fundamental para las instalaciones solares fotovoltaicas, que sin embargo suele ser bastante denostadas. Por esta razón vamos a dedicarles un artículo.

Tipos de soportes para placas solares

Las estructuras suelen clasificarse en dos bloques:

  • Estructuras fijas: muy utilizadas en el ámbito de los módulos fotovoltaicos planos. Dotan a los paneles de ángulos fijos, determinados por la latitud del lugar, que maximizan la eficiencia de la instalación. Existen modelos para tejado, pared, suelo, poste e inclusive con integración arquitectónica.

soportes para placas solares  fijos

  • Estructuras móviles: su concepción es bastante distinta, gracias a uno o dos ejes móviles consiguen aumentar la captación solar de los módulos fotovoltaicos realizando un seguimiento del Sol (una forma similar al proceder de los girasoles, por ejemplo). Obviamente esta movilidad requiere de un consumo eléctrico y su mayor complejidad mecánica también conlleva más operaciones de mantenimiento.

seguidor solar soportes para paneles solares

Ventajas y desventajas de cada tipología

Estructuras fijas

  • Su coste es menor.
  • La periodicidad del mantenimiento y el coste del mismo, también.
  • Se trata de elementos de gran fiabilidad.
  • No consumen energía.
  • Su simplicidad también se traduce por lo general en menor peso (unos 60kg de “hierros” por cada kWp instalado, frente a los 150-250 kg por kWp en las instalaciones con seguimiento monoposte y horizontales respectivamente).

Estructuras móviles

  • Aumentan la producción entre un 15-40%, dependiendo de la latitud de la ubicación de la instalación, de la época del año y del propio mecanismo de seguimiento. En nuestro ámbito, es muy raro ver estructuras móviles de más de un eje, ya que encarecen notablemente la instalación y su mantenimiento.

Objetivos de las estructuras soporte en las instalaciones fotovoltaicas

Independientemente del tipo de estructura que escojamos, ésta debe proporcionar a los módulos fotovoltaicos la orientación correcta, la inclinación precisa, durabilidad en el tiempo y seguridad.

Situar correctamente nuestras estructuras no es un asunto baladí, en caso de hacerlo erróneamente daremos al traste con los cálculos realizados por el técnico y la producción de la instalación puede variar ostensiblemente. La inclinación, por ejemplo, debe adaptarse a la latitud de la instalación, pero también a la época del año en la que deseamos que la instalación funcione preferentemente.

Si se tratase de una instalación fotovoltaica aislada en la península, y su uso preferencial fuese anual, deberíamos dotar a la estructura soporte (y con ello a los paneles) de una inclinación de 60º, que sería en este caso el plano en el que más radiación se recibe en diciembre (el mes de menor radiación, y el “compromete” el uso anual de la instalación).

Soportes para placas solares estructuras solares fotovoltaicas en huertos solares

Entre módulo y módulo debe además dejarse cierta separación, generalmente de unos 10 mm, con el fin de facilitar la refrigeración de los módulos y a la vez reducir la presión que el viento ejerce sobre la superficie total (disminuyendo el conocido como “efecto vela”).

La estructura debe además calcularse debidamente para soportar el peso de los equipos, así como eventuales sobrecargas producidas por nieve, viento, y en ocasiones sismo.

Materiales empleados para su fabricación

Aluminio

El aluminio posee la ventaja de ser un metal muy ligero, con una densidad de 2,70 g/cm3 a 20ºC, a igual solicitud de carga arroja unos pesos propios entre un 35-80% inferiores a sus homólogos en acero.

Además es un material resistente a la mayoría de formas de corrosión, un aspecto muy a tener en cuenta a la hora de instalar estructuras a la intemperie. La capa natural de óxido que se produce en él, conocida como alúmina, forma una barrera muy efectiva que protege al material.

Por otra parte posee excelentes cualidades físicas y químicas que le dotan de una muy elevada durabilidad y de gran estabilidad ante condiciones que pueden someter a los materiales a distintos tipos de degradación como los cambios de temperatura, la humedad, la radiación, etc. En resumidas cuentas y gracias a las cualidades mencionadas, posee una vida útil muy considerable y su mantenimiento es mínimo.

El aluminio además no es un manterial magnético, al contrario que el polvo de aluminio (muy inestable) es incombustible, no es tóxico y es un material totalmente reciclable. ¡Haciendo uso de él en nuestras isntalaciones renovables nuestra huella sobre el medio ambiente es aún menor! (aunque cierto es que el coste energético de producción del aluminio es elevado, pero en este caso no se trata de una lata de refresco de usar y tirar, sino que va a estar muuuchos años cumpliendo su función de apoyo en la generación de energía limpia).

Acero galvanizado y acero inoxidable

Las estructuras que emplean este material se diseñan con perfiles de acero de gran calidad galvanizado en caliente (según norma UNE-EN-1461), con un revestimiento de zinc que asegura la protección eficaz y eficiente contra las inclemencias de la climatología y asegura una mayor durabilidad y un menor mantenimiento.

El acero galvanizado es más barato que el aluminio, aunque presenta algunos problemas. Por ejemplo, si lo taladramos una vez galvanizado perderá su protección, por lo que se debe hilar fino en la fase de ingeniería. aluminio.

Si invertimos un poco más, podemos obtener estructuras de acero inoxidable y evitar esta problemática.

Hormigón

solarbloc-estructura solar fotovoltaica hormigonSe trata de productos prefabricados de hormigón especialmente diseñados para actuar como soporte en este campo. Ideal para cubiertas y superficies planas, simplifican el montaje y abaratan los costes. Con estos elementos se elimina la fijación del propio soporte o su anclaje, lo que también evita posibles problemas de afectar a la impermeabilización de la cubierta en el proceso de fijación.

La propia masa de las piezas de hormigón que ejerce como soporte, entre 50 y 75 Kg aproximadamente según pieza, es la que contrarresta la fuerza del viento y de otros agentes externos.

Estructura solar en bloque de hormigón, con todos los anclajes necesarios para la soportación de placas solares. Proporciona el lastrado necesario para la instalación de placas soalres en cubierta plana o suelo, cumpliendo normativa vigente.

La corrosión galvánica

Cuando empleamos elementos metálicos debemos tener en cuenta algunas consideraciones para mitigar este efecto electroquímico que, aunque parece un tanto complejo de asumir, en síntesis produce corrosión cuando distintos materiales metálicos están en contacto (por ejemplo al hacer uso de una tornillería compuesta por un material que difiera del utilizado en la estructura).

Este problema puede revestir especial relevancia en regiones marítimas donde hay cloruros en suspensión, ya que el agua salada es un gran electrolito.

Existen distintos modos de prevenir este fenómeno, he aquí algunos ejemplos:

  • No hacer uso de uniones conductoras eléctricamente (mediante plástico, por ejemplo)
  • Utilizar materiales que, aún siendo distintos, no presenten diferencia de potencial. Cuanto más próximos entre sí estén los potenciales de dos metales, menor será ésta y menor también la corriente galvánica. Utilizar el mismo metal en todos los elementos de la estructura y tornillería sería la forma más precisa de evitar este tipo de corrosión.
  • Evitar que se establezca electrolito alguno en la conexión entre materiales, por ejemplo revistiendo uno de ellos.

corrosión galvánica

Geometría de las estructuras según cubierta

Otro aspecto a tener en cuenta es la tipología de la cubierta donde se va a realizar la instalación fotovoltaica en caso de que esa sea su ubicación. A fin de cuentas no pueden situarse del mismo modo paneles fotoltaicos en una cubierta plana que en una inclinada.

  • Estructuras individuales:   suelen dirigirse a terrazas o tejados planos qe no precisan colocar módulos en posición horizontal y cuando la cantidad de paneles a colocar no es muy elevada.
  • Estructuras de triángulo inclinado: destinadas al mismo tipo de cubiertas que en el caso anterior, los módulos se colocan horizontalmente y son mucho más econmómica en caso de tener que instalar una cantidad mayor de módulos.
  • Estructuras coplanares: ideales para cubiertas inclinadas, se adata al tejado manteniendo su inclinación y son sencillas y prácticas de instalar, reduciendo el impacto visual una vez instaladas.

Ahora que ya eres todo un experto en estructuras para paneles solares, puedes consultar nuestros productos en esta categoría en la tienda online de SOLARMAT,

O, si lo prefieres, podemos llevarte directamente a cualquier de las tipologías de estructuras que comercializamos según el tipo de cubierta que dispongas y/o el material empleado:

Estructuras con seguidor solar (móviles de un eje):

seguidores_solares

<< Ver estructuras con seguimiento en 1 eje >>

Esctructuras solares fijas en altura. Una variante de las estructuras fijas que proporciona gran protección anti-robo:

2

<< Ver estructuras elevadas de acero inox >>

Estructuras solares fijas para suelo:

estructura_suelo

<< Ver estructuras para suelo >>

Estructuras solares fijas para cubiertas inclinadas (coplanares):

coplanares

<< Ver estructuras para cubiertas inclinadas de acero inox. >>

Estructuras solares fijas para cubiertas planas:

cubierta_plana

<< Ver estructuras cubiertas planas acero inox. >>

Estructuras solares para fijar en pared:

pared

<< Ver estructuras para fijación en pared de aluminio >>

Estructuras solares fijas de hormigón

hormigón

<< Ver estructuras solares de hormigón >>

Sobre Mario Siles

2 thoughts on “Soportes para placas solares: el patito feo de las instalaciones

  1. Buenas, muy interesante tu artículo. Te comento unas dudas que me surgen.
    Al unir la puesta a tierra de los bastidores de panel mediante el cable de cobre que problema tendría en función de si la estructura es de alumnio o de acero inoxidable/galvanizado?
    Muchas gracias!

    1. Buenas, José Luis, y muchas gracias por tu comentario. Tanto el aluminio como el acero galvanizado o no son buenos conductores de electricidad. Lo mejor es utilizar un terminal de acero para anclar mediante tornillo-tuerca o un tornillo roscachapa el terminal a la estructura. De esta forma nos aseguramos de un buen contacto para derivar a tierra cualquier defecto o corrientes derivadas a la estructura.
      Un saludo!

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