Estructura soporte de los módulos FV Apuntes interesantes sobre las estructuras que soportan el generador fotovoltaico. Forma parte del Contenido de aula solar fotovoltaica
Soportes de fijado y anclaje de los paneles FV
El sistema de fijación o anclaje y las propias estructuras metálicas que sirven de soporte de módulos fotovoltaicos son una parte importante de la instalación que suele plantear problemas que el instalador o proyectista es muchas veces incapaz de ver anticipadamente, según el tamaño, la complejidad y la ubicación del generador solar.
En instalaciones domésticas, en las que el número de módulos es reducido y su posición respecto al sol está generalmente determinada por la del tejado de la casa, las dificultades suelen aparecer en la fijación al propio tejado del pequeño armazón prefabricado que se suele vender junto con los paneles, pero no por la complejidad de montaje, sino por las dificultades que pueda plantear la cubierta de la vivienda según su composición o antiguedad.
Por lo demás, estas estructuras de soporte prediseñadas suelen ser de gran calidad y escasa dificultad mecánica, al estar compuestas por perfiles metálicos normalizados y viniendo convenientemente preparadas para poder ser atornilladas al marco del módulo fotovoltaico. En lo concerniente a los emparrillados de montaje para grandes instalaciones, aquellas cuya potencia solemos nombrar en megawatios, debemos decir que generalmente, las normas de obligado cumplimiento en cada país, cubren sobradamente las variables que cualquier diseñador tiene en cuenta a la hora de proyectar uno de estos entramados metálicos, aunque sabiendo que la ubicación de cada instalación es única, siempre surgen inconvenientes a resolver.
La primera dificultad suele ser la del aprovechamiento del terreno disponible. No solo es necesario encajar una determinada potencia (superficie de exposición al sol) en un espacio físico, bien sea parcela de terreno, cubierta de nave industrial, etc, además, es obligado contar con la distancia necesaria entre hileras para su mantenimiento, metros cuadrados para máxima insolación, y obra civil para albergar distintos aparatos como convertidores, transformadores, sistemas de monitorización, etc.
El diseño de las estructuras contemplando todas estas variables, suele solventarse, en los casos en que la instalación va asentada sobre el propio terreno, disponiendo parrillas que soportan un determinado número de paneles fotovoltaicos. Estas disposiciones aligeran hierro en un sentido y pueden también ahorrar espacio, sin embargo, obligan al proyectista a pensar en esfuerzos mucho mayores al tener que soportar más peso y con frecuencia, una enorme resistencia al viento, lo que se traduce en mayor número de anclajes al terreno y, según la naturaleza de éste, más volumen de cimentación. Por tanto hay que sopesar entre kilos de acero, metros cúbicos de cemento y mano de obra que realice la labor de albañilería, todo ello sin menoscabo de la robustez del sistema.
Las empresas que se dedican a la comercialización y diseño estructural, tienen a estas alturas bastante automatizados estos cálculos y prediseñados sistemas de soporte de extraordinaria calidad, siempre teniendo en cuenta todas las variables geológicas, geográficas y económicas de las que hemos hablado y muchas más. Estos, no solamente ofrecen enormes garantías en cuanto a la calidad de los materiales, además suelen tener también una facilidad de montaje que permite gran rapidez y enorme fiabilidad mecánica.
Estructuras metálicas para FV y la intemperie
Uno de los aspectos más importantes es la resistencia de los componentes de la estructura a la intemperie; la humedad constante, la salinidad del ambiente, las diferencias de temperatura, etc agreden constantemente a los metales, por lo que éstos ( vigas, largueros, tornillos, tuercas, grapas, etc ) han de llevar una protección que en el caso del hierro suele ser un baño galvánico o galvanizado del mayor espesor ( micras ) posible según el caso .
Como en casi todo, el presupuesto manda mucho, pero si éste no fuera problema también es posible pensar en el empleo de aluminio en lugar de hierro. Especial importancia hay que dar a la conexión eléctrica entre el marco de los paneles y el conjunto de todo el armazón metálico. Con independencia del sistema de fijación empleado, el instalador debe asegurarse de que NO existe diferencia de potencial alguna entre las dos partes metálicas, para evitar la corrosión en dicha unión producida por un par galvánico.
Parte esencial de la estructura que soporta los módulos del generador FV, es su puesta o conexión a tierra; literalmente la conexión eléctrica con el planeta, de forma que no exista ninguna diferencia de potencial entre la masa metálica que conforma el armazón y la Tierra. Pero debido a que esta es una cuestión eléctrica, hablamos de ella en el capítulo de cableado citando algunas lecturas de las que podemos aprender mucho.
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