Consells per instal·lar una estructura de marc per a panells solars
La instal·lació de panells solars no es tracta només de triar mòduls de qualitat i l'inversor adequat. Un dels factors més importants per determinar el rendiment, la seguretat i la vida útil del sistema és l'estructura de muntatge. El marc serveix com a suport per als panells, garantint l'estabilitat contra el vent, la pluja, la calor, la corrosió i les fluctuacions tèrmiques diàries. Petits errors al marc, com ara angles incorrectes, cargols mal ajustats o un material incorrecte, poden provocar una disminució de l'eficiència, fuites a la teulada i el risc que els panells es desprenguin durant vents forts. Aquí teniu alguns consells pràctics i importants per instal·lar un marc de panells solars.
1. Entendre el tipus d'ubicació d'instal·lació: muntatge al sostre o al terra
L'estructura del marc del panell solar varia segons el suport de muntatge:
– Teulada de teules/ceràmica: requereix ganxos i baranes que segueixin el contorn de la teulada sense danyar la capa impermeable.
– Teulades metàl·liques/spandek: generalment s'utilitzen brides i cargols especials amb juntes de goma (EPDM) per evitar fuites.
– Teulades planes (de formigó): sovint utilitzen sistemes de balast o ancoratge, tenint en compte les càrregues addicionals i les vies de drenatge.
– Muntatge a terra: requereix una fonamentació (piló enterrat, formigó o piló cargolat) dissenyada segons les condicions del sòl i les càrregues del vent.
Un bon primer pas és assegurar-se que el tipus d'estructura de gelosies sigui adequada per a la ubicació. Un sistema de gelosies dissenyat per a una teulada inclinada pot no ser automàticament adequat per a una teulada plana, i viceversa.
2. Realitzar un estudi estructural de l'edifici abans de la instal·lació.
Abans d'instal·lar el marc, comproveu la capacitat estructural de l'edifici per suportar el pes dels panells i el marc. Cal assegurar-se que:
– L'estat de l'estructura de la teulada (fusta/acer lleuger/formigó) encara és fort, no està podrit ni és porós.
– El punt de suport del marc del panell ha d'estar sobre una peça estructural robusta (correta, biga, encavallada o biga), no només fixat a la coberta de la teulada.
– Tingueu en compte les càrregues addicionals: panells solars, marcs, cables i càrregues del vent.
En cas de dubte, consulteu un enginyer civil o un aplicador experimentat. Un error comú és instal·lar la biga en un punt que "sembla fort" però que en realitat només és una coberta de teulada.
3. Determineu l'orientació i l'angle d'inclinació correctes.
El marc determina l'orientació i la inclinació dels panells. Idealment, a Indonèsia, els panells s'optimitzen per orientar-se cap al nord o cap al sud (segons la ubicació i el disseny del sistema) amb una inclinació suficient per maximitzar la producció i facilitar l'eliminació de l'aigua de pluja.
No obstant això, a la pràctica, l'elecció de l'angle també es veu influenciada per:
– forma de la teulada i limitacions d'espai,
– possibles ombres d'arbres/edificis/antenes,
– càrrega del vent (una inclinació elevada augmenta la sustentació),
– permisos estètics i ambientals.
L'important: assegureu-vos que tots els panells d'una cadena tinguin una orientació i un angle uniformes per garantir un rendiment consistent.
4. Trieu un material de marc que sigui resistent a la corrosió.
Generalment, els marcs dels panells solars utilitzen:
– Alumini anoditzat, lleuger i resistent a la corrosió, àmpliament utilitzat per a rails i brides.
– Acer galvanitzat (galvanitzat en calent), resistent per a grans estructures o muntatges a terra.
– Acer inoxidable, sovint utilitzat per a cargols i components petits, especialment a les zones costaneres.
Si la ubicació és a prop de la costa o en una zona humida/industrial, la corrosió pot ser un problema important. Assegureu-vos d'una galvanització adequada i utilitzeu cargols resistents a l'òxid. Eviteu barrejar materials diferents sense aïllant, ja que això pot desencadenar corrosió galvànica.
5. Utilitzeu elements de fixació d'acord amb les normes.
Els cargols, les femelles, les volanderes i les brides sovint es donen per fet, però aquests components determinen la resistència del marc davant del vent. Alguns consells importants:
– Utilitzeu elements de fixació de qualitat industrial (com a mínim del grau recomanat pel fabricant).
– Apliqueu el parell d'apretament especificat. Els cargols massa ajustats poden danyar el marc del rail o del panell; massa fluixos és perillós.
– Feu servir un bloqueig (volandereta de ressort/femella de bloqueig de nylon) si cal per evitar que s'afluixi a causa de la vibració i els cicles de calor.
La millor pràctica és utilitzar una clau dinamomètrica, especialment en instal·lacions a gran escala.
6. Presteu atenció a la distància entre els rails i els punts de fixació del panell.
Cada panell té una zona de subjecció recomanada pel fabricant. Subjeccionar el panell fora d'aquesta zona pot causar microesquerdes a les cel·les o fer que el marc es torci. Consells:
– Llegiu la fitxa tècnica del panell per conèixer la zona de subjecció i la càrrega mecànica màxima.
– Organitzeu l'espai entre els rails de manera que els punts de subjecció siguin els recomanats.
– Assegureu-vos que els rails estiguin instal·lats rectes i anivellats per tal que la càrrega es distribueixi uniformement sobre el marc del panell.
Si els rails no estan anivellats, el panell es pot comprimir per un costat, cosa que pot causar tensions a llarg termini i possibles danys.
7. Eviteu les filtracions a la teulada amb detalls d'impermeabilització adequats.
Per a les instal·lacions de teulades, les fuites són el principal risc. Feu el següent:
– Feu servir un segellador adequat (no només silicona) i apliqueu-lo al punt de penetració si cal.
– Assegureu-vos que les juntes d'EPDM dels cargols i els suports estiguin instal·lades correctament.
– Mantingueu els cursos d'aigua fluint sense problemes; no tapeu les canaletes ni reteneu l'aigua.
– A les teules, assegureu-vos que estiguin ben fixades i que no estiguin esquerdades després d'instal·lar el ganxo.
És millor evitar les fuites en primer lloc que reparar-les, cosa que sol ser complicada perquè s'ha de desmuntar parcialment el panell.
8. Disseny de marc resistent al vent i a l'aixecament
Les càrregues de vent (especialment l'aixecament) poden ser significatives, sobretot en zones obertes o altituds elevades. Tingueu en compte:
– Afegiu punts d'ancoratge segons els càlculs locals de càrrega de vent.
– Utilitzeu apuntalaments/reforçadors si l'estructura és llarga o alta.
– Assegureu-vos que la distància a la vora (retracció) des de la vora de la teulada sigui suficient, ja que la vora de la teulada sol rebre turbulències de vent més fortes.
– Per a cobertes planes amb llast, calculeu el pes del llast i assegureu-vos que la distribució de la càrrega sigui segura per a l'estructura de l'edifici.
Un bon marc no només és prou fort per suportar el pes dels panells, sinó que també és estable contra les forces d'estirada i empenta del vent.
9. Proporcioneu espai de ventilació i espais de dilatació tèrmica.
Els panells solars funcionen millor quan no estan massa calents. L'estructura del marc ha de proporcionar espai entre els panells i el sostre per permetre una circulació d'aire adequada. A més, els rails d'alumini s'expandeixen i es contrauen a causa dels canvis de temperatura. Per tant:
– Deixeu els espais de dilatació recomanats pel sistema ferroviari.
– No bloquegeu els rails massa rígidament sense espai d'expansió.
– Assegureu-vos que no s'estiri el cable quan el rail s'expandeixi.
Una bona ventilació ajuda a l'eficiència, mentre que un disseny d'expansió adequat evita que el marc es deformi o que els cargols s'afluixin.
10. Assegureu-vos que la connexió i la connexió a terra del marc estiguin instal·lades correctament.
Les estructures metàl·liques han d'estar unides (unides elèctricament) i connectades a terra per seguretat i protecció contra llamps/corrents de fuita. Mesures generals a seguir:
– Feu servir un pont de connexió o una pinça de connexió segons el sistema.
– Assegureu-vos de netejar l'alumini anoditzat als punts de contacte si cal per obtenir una bona conductivitat.
– Feu servir un cable de terra de la mida adequada i una connexió resistent a la corrosió.
– Seguiu les normes elèctriques locals i les recomanacions del fabricant.
Les fallades de connexió a terra sovint són invisibles, però són un factor de seguretat molt important.
11. Endreça la gestió de cables per no fer malbé el marc i el panell.
Tot i que l'atenció se centra en el marc, una mala gestió dels cables pot provocar fricció, danys a l'aïllament del cable i punts calents. Consells:
– Feu servir clips especials per a cables fotovoltaics, no qualsevol brida que es torni trencadissa ràpidament.
– Eviteu que els cables pengin i toquin la teulada (risc de calor, aigua i mossegades d'animals).
– Assegureu-vos que els cables no quedin atrapats entre el marc i el panell.
La neteja no és només estètica, sinó que també redueix el risc de problemes a llarg termini.
12. Realitzar inspeccions finals i manteniment periòdic
Després de la instal·lació, feu una inspecció exhaustiva:
– Comproveu la rectitud dels panells i els rails, l'apretatge de les brides i el parell d'apretatge dels cargols.
– Assegureu-vos que no hi hagi vores tallants al carril que puguin danyar els cables.
– Simula el recorregut de l'aigua de pluja i assegura't que no es produeixin tolls.
– Després d'unes setmanes de funcionament (després de temps calorós i plujós), torneu a comprovar l'apretament, ja que el material es pot "assentar".
El manteniment anual també és important: comproveu si hi ha corrosió, cargols solts, estat dels suports i fuites a la teulada.
Tancament
L'estructura de l'entramat és la base mecànica d'un sistema de panells solars. Si seleccioneu el tipus d'entramat adequat, considereu els materials resistents a la corrosió, calculeu les càrregues del vent, garantiu la impermeabilització i implementeu una instal·lació neta i estandarditzada, aconseguireu un sistema segur, durador i amb un rendiment òptim. Per a projectes grans o condicions de teulada complexes, treballar amb un instal·lador professional i seguir les recomanacions del fabricant és la millor inversió per evitar reparacions costoses posteriorment.
Si vols, et puc ajudar a crear una versió més tècnica d'aquest article (amb referències estàndard, càlculs senzills de càrrega de vent i una llista de comprovació d'instal·lació) o una versió més lleugera per a blogs de consumidors.
