Montaje de paneles solares: Superficies, celdas, presión atmosférica e inclinación.

En una entrega previa mencionamos dos de los aspectos considerables en cualquier instalación: zona sísmica y velocidad del viento. Observamos que una región con alta actividad sísmica requeriría más rieles para obtener una mejor estabilidad frente a las vibraciones. Asimismo, mencionamos que la velocidad a la que impacta el viento en los paneles solares genera dos reacciones. La primera de ellas es el esfuerzo a compresión que trata de hundir a la estructura. La segunda es el esfuerzo a tensión que intenta desprender al panel de la estructura. O bien, desprender a la estructura de la superficie. Todo esto afecta al montaje de paneles solares.

En esta ocasión veremos las distintas superficies donde se suelen hacer instalaciones con paneles solares. También, cómo la relación que existe entre el número de celdas de un panel y la presión atmosférica afecta en la cantidad de material necesario. Finalmente, mencionaremos cómo la inclinación de nuestros paneles afecta en los cálculos de los esfuerzos ya mencionados. Este blog, al igual que el anterior, está limitado únicamente dentro del territorio mexicano. Por lo que demás regiones geográficas serán omitidas.

Superficie donde se instala el montaje

Podemos encontrar instalaciones de paneles solares en las zonas urbanas. Así como campos llenos de paneles, donde apreciamos hectáreas que aprovechan la energía solar. Por lo que para distintas necesidades se necesitan distintos sistemas. K2 Systems ofrece soluciones para las siguientes superficies: techos planos, tejados, techos de tela asfáltica techos metálicos trapezoidales y techos de lámina engargolada. Cada ocuparía sistemas diferentes, lo cual implicaría un presupuesto distinto para cada caso. Pero no es necesario hacer una comparación pues el Sistema CrossRail Tilt Up es compatible con todas de las superficies. Su opción más popular facilita la elección del tipo de estructura. Por lo que nos resta con decidir el tipo de riel que necesitamos. Para ello es necesario definir el tamaño del panel, es decir, el número de celdas con el que cuenta.

Celdas que el montaje carga

Dentro del mercado existen distintos tamaños de paneles solares. Por lo que en esta situación solo nombraremos a los paneles de 60 y 72 celdas. Ya que indagar en las dimensiones de cada modelo de cada marca sería demasiado complicado. El factor del número de celdas afecta directamente a las dimensiones del panel, así como su peso. Y a mayor masa y área es más grande el esfuerzo que se produce con la velocidad del viento. En otras palabras, las dimensiones del panel están directamente relacionadas con la compresión y tensión que se pueda generar. Pero no es el único factor que tiene esta correlación, pues la presión atmosférica también es una variable.

Presión atmosférica e inclinación del sistema

Es sabido que la presión atmosférica está relacionada con la temperatura. Por lo que en una instalación de varios paneles debe considerarse la expansión del Aluminio 6000. Éste es el material que se emplea en la mayoría de los artículos de K2 Systems. Pero la presión atmosférica también tiene una relación directa con la masa. Sobre todo porque no se perciben los mismos valores a nivel del mar que en la ciudad de México. Así que si el peso es modificado el resultado de los esfuerzos a tensión o compresión también serán distintos.

Lo mismo pasa con la inclinación que se le de al sistema. Ya que el resultado de los esfuerzos serán distintos en cada caso. En algunos ejemplos el esfuerzo cortante será mayor al de tensión y en otros casos ocurrirá lo contrario. Siendo la inclinación del sistema y de la superficie los que afecten directamente el rendimiento. Detalles como estos afectan al montaje de paneles haciendo que se agregue más material. Un ejemplo es el montaje de la siguiente fotografía donde se agrega un riel en diagonal.

Conclusión

Factores como los presentados en este blog y en el anterior frecuentemente son omitidos. Mas que nada por personas que no tienen nociones de todas las implicaciones que se ven involucradas. Al final del día cada una de estas variables afecta a los bolsillos del consumidor. Por lo que un buen diseño nos ayudará a minimizar costos y maximizar el beneficio, lográndose un proyecto más rentable. Para nuestra fortuna existen herramientas que nos ayudan en nuestros cálculos y en nuestros diseños. Siendo una de ellas Helioscope. Un simulador de instalación de paneles solares. Asimismo, KeeUI cuenta con su propia herramienta, por lo que sería buena idea darle un vistazo.

Bibliografía

[1] moment ENGINEERING + DESIGN. (2019, 20 marzo). MSEG Letter. Sistema CrossRail Tilt Up. Recuperado 8 de diciembre de 2021, de https://k2-systems.com/files/Content-ESS/Technical-Data/CrossRail-Tilt-Up/CR%20Tilt%20Up%20Engineering%20Letters/TiltUp-CAEngineeringLetter-US06-0319.pdf