Opciones de montaje para sistemas FV

Durante el diseño de un sistema fotovoltaico es muy importante seleccionar un sitio apropiado para montar los módulos fotovoltaicos. Hoy en día existen muchas opciones de montaje para sistemas FV y en este Blog se explicaran las principales. La ubicación debe estar orientada de forma que se optimice la recepción de irradiación solar, y debe estar libre de obstáculos que generen sobras a lo largo del año. Las recomendaciones generales es que la instalación de los módulos debe de estar cerca de los equipos de potencia del edificio para minimizar pérdidas en las líneas. Otro punto importante a considerar es que el usuario final debe estar conforme con la estética del arreglo y la ubicación del sistema.

Existen diferentes tipos de sistemas de montaje disponibles en el mercado y cada marca ofrece sus propias soluciones para cumplir con la seguridad y un correcto soporte de los módulos fotovoltaicos. En general el tipo de montaje que se elige depende mucho de la orientación del edificio, sombras en el sitio o posibles sombras, consideraciones meteorológicas, material del techo, capacidad del suelo o del techo para soportar el peso del arreglo y aplicaciones del sistema. También es muy importante considerar si la instalación fotovoltaica necesita algún tipo de protección contra robo y vandalismo, así como tener fácil acceso para dar servicio técnico y mantenimiento al sistema.

Montaje sobre poste

Un arreglo fotovoltaico puede ser montado sobre un sistema de soporte atornillado directamente a un poste vertical previamente asegurado y fijado con cemento al piso. Este tipo de montaje es una buena opción cuando no es posible fijar el arreglo al edificio. Esta opción puede ajustarse estacionalmente para optimizar el rendimiento del sistema. El diámetro y la densidad del poste, la profundidad a la que debe instalarse, así como la cantidad de cemento requerido, depende del tamaño del arreglo, el tipo de suelo, el terreno y la velocidad del viento.

Montaje de suelo

La estructura base de un arreglo montado en suelo utiliza un marco atornillado directamente a anclajes o bases previamente preparadas. Existen estructuras de soporte en tamaños estándar como para instalar cuatro, ocho y doce módulos disponibles en el mercado, o pueden fabricarse en el sitio. Un marco de montaje consiste comúnmente de dos barras de canal paralelas que forman un soporte individual. A estas barras se les atornillan soportes transversales para incrementar el apoyo estructural y prevenir daños por el viento. Al marco se atornillan anclajes de aluminio extruido para fijar el arreglo a un ángulo de inclinación específico. También se pueden utilizar anclajes ajustables fabricados especialmente para permitir variaciones de inclinación estacionales. En general los sistemas de montaje de suelo necesitan cimientos con una integridad estructural suficiente para evitar daños por sobrepasar la capacidad de carga del suelo. Los cimientos deben resistir los efectos de presión y efectos cortantes del viento.   

Montaje sobre techo

Existen cinco tipos de sistemas cuando se monta un arreglo fotovoltaico sobre un techo o cubierta: montaje directo, montaje sobre estructura sobresaliente, montaje sobre estructura en plano paralelo, montaje con lastre y montaje integrado al edificio. Los montajes sobre techo de tipo directo, se montan directamente sobre la cubierta convencional que cubre la estructura de techo, y se elimina la necesidad de una estructura de soporte y rieles de montaje. El problema de este tipo de montaje es que no permite la circulación de aire alrededor ni detrás de los módulos, lo que da lugar a temperaturas de operación altas y una disminución en la generación de energía. Este tipo de montaje es muy poco usual hoy en día y fue muy utilizado en instalaciones de hace varios años.

Los montajes sobre estructuras sobresalientes, los módulos están soportados por un marco de metal y están dispuestos en un ángulo predeterminado. El arreglo montado a la estructura se coloca sobre el techo, con la estructura de montaje atornillada o apernada a la estructura del techo mismo. Las conexiones eléctricas del arreglo son de más fácil acceso, ya que las superficies traseras de los módulos quedan expuestas.

En el caso de la opción de montaje sobre estructura en plano paralelo, los módulos tienen una separación con el techo de al menos 10 cm con el propósito de permitir un flujo de aire adecuado. Los módulos se sitúan en rieles con canales, a los que son fijados utilizando prensas centrales y finales, las cuales sujetan el marco de aluminio. Estos rieles se fijan al techo con anclajes. Es necesario usar pernos de tamaño adecuado para fijar los anclajes a la estructura de soporte a viga del techo. Este es el caso de anclaje más común para instalaciones sobre techo hoy en día. Finalmente en el caso de la opción de montaje con lastre, están diseñados para usarse en techos planos o de muy baja pendiente y su principal beneficio es que no necesitan penetrar la estructura del techo. Se utilizan pesos, o lastres, para evitar que los módulos sean levantados por el viento. Es común que el peso requerido se logre con bloques de concreto.

Fuente:

[1] Fotovoltaica Manual de diseño e instalación. Una panorámica de la energía fotovoltaica.