Consejos para la instalación de una estructura de soporte para paneles solares
La instalación de paneles solares no se trata solo de elegir módulos de calidad y el inversor adecuado. Uno de los factores más cruciales para determinar el rendimiento, la seguridad y la vida útil del sistema es la estructura de montaje. El marco sirve de soporte para los paneles, garantizando su estabilidad frente al viento, la lluvia, el calor, la corrosión y las fluctuaciones térmicas diarias. Pequeños errores en el marco, como ángulos incorrectos, tornillos poco apretados o un material inadecuado, pueden provocar una disminución de la eficiencia, filtraciones en el techo y el riesgo de que los paneles se desprendan con vientos fuertes. A continuación, se ofrecen algunos consejos prácticos e importantes para la instalación de un marco para paneles solares.
1. Comprenda el tipo de ubicación de instalación: montaje en techo o en suelo.
La estructura del marco del panel solar difiere según el medio de montaje:
– Techo de tejas/cerámica: requiere ganchos y rieles que sigan el contorno del techo sin dañar la capa impermeable.
– Techos de metal/spandek: generalmente se utilizan abrazaderas y tornillos especiales con juntas de goma (EPDM) para evitar fugas.
– Cubiertas planas (hormigón): a menudo se utilizan sistemas de lastre o anclaje, teniendo en cuenta las cargas adicionales y las vías de drenaje.
– Montaje sobre el suelo: requiere una cimentación (pilote enterrado, de hormigón o de tornillo) diseñada de acuerdo con las condiciones del suelo y las cargas de viento.
Un buen primer paso es asegurarse de que el tipo de estructura de cerchas sea apropiado para la ubicación. Un sistema de cerchas diseñado para un techo inclinado puede no ser automáticamente adecuado para un techo plano, y viceversa.
2. Realizar un estudio estructural del edificio antes de la instalación.
Antes de instalar la estructura, compruebe la capacidad estructural del edificio para soportar el peso de los paneles y la estructura. Algunos aspectos a tener en cuenta son:
– El estado de la estructura del techo (madera/acero ligero/hormigón) sigue siendo sólido, no está podrido y no es poroso.
– El punto de apoyo del marco del panel debe estar sobre una parte estructural robusta (correa, viga, cercha o vigueta), no simplemente fijado a la cubierta del techo.
– Considere las cargas adicionales: paneles solares, estructuras, cables y cargas de viento.
Ante cualquier duda, consulte a un ingeniero civil o a un instalador experimentado. Un error común es instalar la cercha en un punto que "parece resistente" pero que en realidad es solo una cubierta de techo.
3. Determinar la orientación y el ángulo de inclinación correctos.
La estructura determina la orientación y la inclinación de los paneles. Idealmente, en Indonesia, los paneles se optimizan para que apunten hacia el norte o el sur (según la ubicación y el diseño del sistema) con la inclinación suficiente para maximizar la producción y facilitar la evacuación del agua de lluvia.
Sin embargo, en la práctica, la elección del ángulo también está influenciada por:
– formas del techo y limitaciones de espacio,
– posibles sombras de árboles/edificios/antenas,
– carga de viento (una inclinación elevada aumenta la sustentación),
– Permisos estéticos y medioambientales.
Lo importante: asegúrese de que todos los paneles de una cadena tengan una orientación y un ángulo uniformes para garantizar un rendimiento constante.
4. Elija un material para el marco que sea resistente a la corrosión.
Generalmente, los marcos de los paneles solares utilizan:
– Aluminio anodizado, ligero y resistente a la corrosión; ampliamente utilizado para rieles y abrazaderas.
– Acero galvanizado (galvanizado en caliente), resistente para grandes estructuras o soportes terrestres.
– Acero inoxidable, utilizado frecuentemente para tornillos y componentes pequeños, especialmente en zonas costeras.
Si la ubicación está cerca de la costa o en una zona húmeda o industrial, la corrosión puede ser un problema grave. Asegúrese de que la galvanización sea adecuada y utilice pernos resistentes a la corrosión. Evite mezclar materiales diferentes sin un aislante, ya que esto puede provocar corrosión galvánica.
5. Utilice elementos de fijación que cumplan con las normas.
A menudo damos por sentado que los pernos, tuercas, arandelas y abrazaderas son componentes esenciales, pero estos elementos determinan la resistencia del cuadro frente al viento. Algunos consejos importantes:
– Utilice elementos de fijación de calidad industrial (al menos del grado recomendado por el fabricante).
Aplique el par de apriete especificado. Los pernos demasiado apretados pueden dañar el riel o el marco del panel; si están demasiado flojos, son peligrosos.
– Si es necesario, utilice una arandela de seguridad (arandela elástica/tuerca autoblocante) para evitar que se afloje debido a las vibraciones y los ciclos de calor.
Lo más recomendable es utilizar una llave dinamométrica, especialmente en instalaciones de gran envergadura.
6. Preste atención a la distancia entre los rieles y los puntos de sujeción del panel.
Cada panel tiene una zona de sujeción recomendada por el fabricante. Sujetar el panel fuera de esta zona puede provocar microfisuras en las celdas o hacer que el marco se tuerza. Consejos:
– Consulte la ficha técnica del panel para conocer la zona de sujeción y la carga mecánica máxima.
– Ajuste la separación de los rieles de manera que los puntos de sujeción coincidan con las recomendaciones.
Asegúrese de que los rieles estén instalados rectos y nivelados para que la carga se distribuya uniformemente sobre el marco del panel.
Si los rieles no están nivelados, el panel puede comprimirse en un lado, lo que provoca tensiones a largo plazo y posibles daños.
7. Evite las filtraciones en el techo con los detalles de impermeabilización adecuados.
En las instalaciones de techos, las filtraciones son el principal riesgo. Haga lo siguiente:
– Utilice un sellador adecuado (no solo silicona) y aplíquelo en el punto de penetración si es necesario.
– Asegúrese de que las juntas de EPDM de los tornillos y soportes estén instaladas correctamente.
– Mantenga los cursos de agua fluyendo sin problemas; no cubra las canaletas ni acumule agua.
– En las tejas del tejado, asegúrese de que estén bien sujetas y que no se hayan agrietado después de instalar el gancho.
Es mejor prevenir las fugas desde el principio que repararlas, lo cual suele ser complicado porque hay que desmontar parcialmente el panel.
8. Diseño de estructura resistente al viento y a la fuerza de elevación.
Las cargas de viento (especialmente la fuerza de elevación) pueden ser significativas, sobre todo en zonas abiertas o a gran altitud. Considere lo siguiente:
– Añadir puntos de anclaje según los cálculos locales de carga de viento.
– Utilice refuerzos o rigidizadores si la estructura es larga o alta.
– Asegúrese de que la distancia al borde (retranqueo) desde el borde del tejado sea suficiente, ya que el borde del tejado suele recibir una turbulencia de viento más fuerte.
– Para cubiertas planas con lastre, calcule el peso del lastre y asegúrese de que la distribución de la carga sea segura para la estructura del edificio.
Una buena estructura no solo es lo suficientemente resistente para soportar el peso de los paneles, sino que también es estable frente a las fuerzas de tracción y empuje del viento.
9. Proporcione espacio para la ventilación y juntas de dilatación térmica.
Los paneles solares funcionan mejor cuando no están demasiado calientes. La estructura de soporte debe proporcionar espacio entre los paneles y el techo para permitir una correcta circulación del aire. Además, los rieles de aluminio se expanden y contraen debido a los cambios de temperatura. Por lo tanto:
– Deje las juntas de dilatación recomendadas por el sistema ferroviario.
– No apriete demasiado los rieles sin dejar espacio para la expansión.
– Asegúrese de que el cable no se tense cuando el riel se expanda.
Una buena ventilación contribuye a la eficiencia, mientras que un diseño de expansión adecuado evita que el marco se deforme o que los pernos se aflojen.
10. Asegúrese de que la conexión a tierra y la unión del bastidor estén instaladas correctamente.
Las estructuras metálicas deben estar conectadas eléctricamente y puestas a tierra para garantizar la seguridad y la protección contra rayos y corrientes de fuga. Pasos generales a seguir:
– Utilice un puente de conexión o una pinza de conexión según el sistema.
– Asegúrese de limpiar el aluminio anodizado en los puntos de contacto, si es necesario, para garantizar una buena conductividad.
– Utilice un cable de puesta a tierra del tamaño adecuado y una conexión robusta y resistente a la corrosión.
– Siga las normas eléctricas locales y las recomendaciones del fabricante.
Los fallos de puesta a tierra suelen ser invisibles, pero constituyen un factor de seguridad muy importante.
11. Ordene el manejo de cables para no dañar el marco y el panel.
Si bien la atención se centra en el cuadro, una mala gestión del cableado puede provocar fricción, daños en el aislamiento de los cables y puntos calientes. Consejos:
– Utilice clips especiales para cables fotovoltaicos, no bridas de plástico cualquiera que se vuelven quebradizas rápidamente.
– Evite que los cables cuelguen y toquen el techo (riesgo de calor, agua y mordeduras de animales).
– Asegúrese de que los cables no queden atrapados entre el marco y el panel.
El orden no es solo una cuestión estética, sino que también reduce el riesgo de problemas a largo plazo.
12. Realizar inspecciones finales y mantenimiento periódico.
Tras la instalación, realice una inspección exhaustiva:
– Compruebe que los paneles y los rieles estén rectos, que las abrazaderas estén bien apretadas y que el par de apriete de los pernos sea el correcto.
– Asegúrese de que no haya bordes afilados en los rieles que puedan dañar los cables.
– Simule el recorrido del agua de lluvia y asegúrese de que no se formen charcos.
– Después de varias semanas de funcionamiento (tras un periodo de calor y lluvia), vuelva a comprobar el apriete, ya que el material puede “asentarse”.
El mantenimiento anual también es importante: compruebe si hay corrosión, tornillos sueltos, el estado de los soportes y goteras en el techo.
Clausura
La estructura de soporte es la base mecánica de un sistema de paneles solares. Al seleccionar el tipo de estructura adecuado, considerar materiales resistentes a la corrosión, calcular las cargas de viento, garantizar la impermeabilización e implementar una instalación limpia y estandarizada, logrará un sistema seguro, duradero y de rendimiento óptimo. Para proyectos grandes o condiciones de techo complejas, trabajar con un instalador profesional y seguir las recomendaciones del fabricante es la mejor inversión para evitar costosas reparaciones posteriores.
Si lo desea, puedo ayudarle a crear una versión más técnica de este artículo (con referencias estándar, cálculos sencillos de carga de viento y una lista de verificación de instalación) o una versión más ligera para blogs de consumidores.
