Fuente: saurenergy.com
A nivel mundial, las instalaciones solares han crecido a un ritmo impresionante. India ha contribuido en gran medida al crecimiento y, con 100 GW de objetivo para 2022 en sus manos, India está a punto de convertirse en la nación solar más grande del mundo. La reducción continua de los precios del sistema solar con respecto a las tasas de red más altas está dando como resultado un aumento de la demanda mundial de soluciones solares y, por lo tanto, conduce a su rápido crecimiento. La energía solar es innegable el futuro y una fuente líder de energía renovable. Los paneles solares funcionan mejor cuando reciben luz solar sin sombra durante un máximo de horas, montados en un ángulo de inclinación preciso con la cara dirigida hacia el sur. Aquí es donde entran en escena las estructuras de montaje del panel solar. Una de las mayores áreas de innovación dentro de la instalación de paneles solares involucra el sistema de montaje.
Las estructuras de montaje del módulo juegan un papel vital en el funcionamiento eficiente de un sistema de energía solar, tanto en servicios públicos como en azoteas. Si bien la mayoría de los componentes del equilibrio del sistema (BOS), como el inversor, los cables de CC, las cajas de conexiones, los transformadores, etc., se compran fácilmente a los proveedores de equipos, la mano de obra de un contratista de EPC se refleja principalmente a través de las estructuras de montaje del módulo y la gestión del cableado. .
Estas estructuras ayudan a que los paneles descansen cómodamente, evitan que se dañen y, lo que es más importante, los colocan en un ángulo de inclinación preciso para aprovechar al máximo la energía solar. Se pueden fabricar estructuras de montaje para tejados, montaje en suelo, cocheras y soluciones de seguimiento solar que ahora han experimentado muchos desarrollos en términos de peso, material, adaptabilidad y facilidad de instalación. Ha habido muchas innovaciones tecnológicas que han dado lugar a costes reducidos, una instalación mejor y más rápida, una alta durabilidad y un rendimiento mejorado.
La reciente instalación de un proyecto solar en la India ha adoptado varias tecnologías y diseños de montaje solar que incluyen las estructuras hechas de hierro galvanizado y las estructuras de aluminio. Algunos de los proyectos han adoptado una combinación de estructura de acero y estructura de aluminio donde las patas verticales están hechas de acero galvanizado en caliente y el resto de los miembros están hechos de una estructura de aluminio extruido. Normalmente, la estructura de montaje del módulo consta de los siguientes componentes.
Además, la caída del costo de las estructuras de montaje de módulos ha sido uno de los mayores contribuyentes a la caída en el costo del proyecto. Han caído casi un 60% en los últimos 4-5 años. La fabricación de estructuras es un mercado bastante consolidado en el que las cinco principales empresas de la India controlan el 80% de la cuota de mercado. Estos jugadores tienen una capacidad acumulada de 2.300 MW por año. Esto puede parecer una base sólida para el crecimiento futuro. Sin embargo, la demanda en India es cíclica y está impulsada por políticas. Las entregas oportunas para los 2.300 MW completos ya serán un problema, por no hablar de atender a un mercado de 4.000-5.000 MW. Los costos de montaje de estructuras también pueden aumentar si hay un aumento en la capacidad adicional. Sin embargo, este aumento será de corta duración, ya que las empresas pueden comenzar a comprar partes de la estructura de otros fabricantes de acero.
Cualquier sistema solar está diseñado para funcionar durante 20 a 25 años, por lo que el material juega un papel importante en la solución general. La resistencia del material se define por la geografía y el entorno de la ubicación que se está instalando. Por lo tanto, existe una creciente necesidad de materiales altamente duraderos, libres de óxido y resistentes a la corrosión en la industria. Esto está llevando a la aparición de productos evolutivos como el acero resistente a la oxidación que se han vuelto muy populares en el mercado de paneles solares con sus precios competitivos y mayor durabilidad. Hay varios tipos de acero en función de su peso, grado de resistencia y recubrimiento, lo que implica precios diferentes. Al seleccionar el material, uno debe mirar la garantía proporcionada por la empresa para obtener el máximo retorno de la inversión. Probablemente, el mercado de productos solares más competitivo, los sistemas de montaje son un elemento importante de los paneles solares: aseguran los paneles solares al techo o al suelo. Aquí, repasamos las categorías básicas de sistemas solares montados en el techo para ayudar a los nuevos instaladores a comprender la instalación.
Tipos de estructuras de montaje solar
La elección correcta y adecuada de las estructuras de montaje para proyectos de sistemas solares es muy esencial en términos de la producción general, la eficiencia y la vida útil de los paneles solares. Dado que es una inversión costosa, la elección de los sistemas de montaje no debe descartarse como una consideración menor. Los módulos solares deben asegurarse, montarse y ajustarse en una estructura muy estable y duradera, protegiendo la matriz contra los efectos del viento, granizo, lluvia, nieve e incluso terremotos menores. Se montan en el suelo, en techos o en postes. Hay cinco tipos básicos de estructuras de montaje, de las cuales cuatro son de ángulo fijo y una de ángulo variable:
Bastidores montados en el techo
Racks montados en el suelo
Racks montados en la parte superior del poste
Racks de montaje lateral
Bastidores montados con sistema de seguimiento
Bastidores montados en el techoPor lo general, mantenga las distancias de tendido de cables entre el panel solar y el banco de baterías o el inversor al mínimo, pero requiere penetraciones en el techo y corre el riesgo de causar goteras en el techo, por lo que el techo debe estar bien sellado. Otra desventaja de las estructuras montadas en el techo puede surgir si la orientación y el ángulo del techo no son óptimos, desperdiciando así una gran cantidad de energía potencial que su sistema podría generar. Para una eficiencia óptima del sistema utilizando una estructura montada en el techo, debe asegurarse de que no haya sombras de árboles u otros edificios en la ruta de flujo de aire óptimamente libre de sus paneles solares. Estos también consisten en consideraciones de ingeniería de diseño que incluyen análisis de comportamiento sísmico, pruebas de túnel de viento de capa límite y certificación UL 2703 para puesta a tierra y unión. Los soportes de techo son óptimos cuando su casa o edificio tiene suficiente espacio para todos los paneles solares que necesita. También tienen la opción de ser fijos o ajustables y también se pueden instalar con seguidor solar.
Soportes de tierra,como puede adivinar, se utilizan principalmente para montar paneles solares en el suelo en cualquier lugar de su propiedad. Si su techo carece de espacio para un montaje en el techo o está muy sombreado por árboles o una ubicación en el camino del sol, esta es una alternativa viable. Por lo general, estos son ajustables para permitirles inclinarse hacia arriba o hacia abajo para obtener la máxima absorción solar en varios momentos durante el día. . La desventaja es que las estructuras montadas en el suelo corren el peligro de estar expuestas a actos de vandalismo, acumulación de suciedad, hojas y nieve en la parte inferior de la matriz. Por lo tanto, los racks montados en el suelo solo se recomiendan para ubicaciones seguras, preferiblemente en entornos limpios y estables (con poca nieve o suciedad en el suelo).
Montajes de postese utilizan para anclar paneles solares a postes, lo adivinó. Hay dos tipos principales de montajes de poste, "top-of-pole" y "side-of-pole". El primero permite que el panel solar se asiente sobre un poste, elevado varios pies del suelo. Este último ancla los paneles solares al costado de los postes.Racks montados en la parte superior del posteson estructuras donde los postes de montaje se fijan al suelo y se aprietan con hormigón y el módulo solar se monta en la parte superior de los postes. La ventaja es que más bien no está expuesta al vandalismo ni a la acumulación de suciedad, hojas y nieve, pero no es fácil de limpiar.Racks de montaje lateralse utilizan normalmente para sistemas solares que comprenden un pequeño número de módulos. Se utilizan especialmente para sistemas de iluminación remota que ya vienen con un poste al que se pueden sujetar fácilmente.
Bastidores montados con sistema de seguimientose puede utilizar para todo tipo de sistemas de seguimiento solar, así como para sistemas de bombeo de agua solar, lo que permite un máximo de radiación solar que se puede utilizar para generar electricidad. Son especialmente rentables en climas cálidos. Hay dos tipos diferentes de estructuras montadas para sistemas de seguimiento que son de un eje y de dos ejes. Los rastreadores de un eje están diseñados para rastrear el movimiento del sol de este a oeste, mientras que los sistemas de dos ejes rastrean el curso diario y estacional del sol y se utilizan de manera abrumadora con sistemas concentradores fotovoltaicos. Los rastreadores solares son un sistema automatizado que permite que sus paneles sigan la trayectoria del sol a lo largo del día para una exposición y recolección solar óptimas. Sin embargo, si bien los seguidores solares aumentan la eficiencia y reducen el mantenimiento manual de sus paneles, no se usan comúnmente debido al gran aumento en el costo total y la adición de otra parte móvil que potencialmente se descompone y causa problemas para la matriz.
Diferentes tipos de soportes de techo
Montajes empotradosson el primer tipo de montaje en techo que cubriremos. Son una opción sencilla y económica adecuada para la mayoría de las instalaciones de paneles solares montados en el techo. Por lo general, no son ajustables y, como sugiere su nombre, están diseñados para quedar alineados con la superficie del techo en el que están montados. Los paneles solares generalmente se aseguran con clips de metal que sujetan el panel en su lugar, dejando aproximadamente 2-4 pulgadas de espacio entre el techo y la parte inferior del panel. Esto permite una gran cantidad de flujo de aire a lo largo de la parte inferior del panel, lo que mantiene el panel frío y funcionando con la máxima eficiencia. Si un panel se sobrecalienta, su eficiencia disminuye y también su vida útil. Estos soportes son ideales para los propietarios de viviendas, menos para los propietarios de negocios. Los soportes de techo en general tienen como objetivo proteger su techo, así como el panel solar en sí. El montaje empotrado reduce la carga de viento en los paneles solares. Los montajes empotrados son ideales para reducir la carga muerta en su techo, funcionan para cualquier tipo de sistema, son adecuados para áreas con mucho viento, hay espacio para la flexibilidad en la inclinación y orientación del panel y brindan una mínima interferencia con los desagües del techo.
Sin embargo, no están exentos de fallas. Dependiendo del tipo de techo que tenga, la instalación de un montaje empotrado podría requerir una penetración en el techo (normalmente no se requieren penetraciones), lo que aumentará el riesgo de goteras en el techo.
Monturas lastradasson similares a los montajes empotrados, pero usan pesos para mantener los paneles solares en su lugar en su techo. Este diseño puede ahorrar tiempo y costos de mano de obra, pero presenta un desafío adicional de colocar los pesos en el techo, que puede ser bastante sustancial cuando se trata de sistemas más grandes. Los soportes con balasto no requieren penetraciones en el techo, son más rápidos y económicos de instalar y permiten una inclinación del panel de hasta 20 grados para una exposición solar óptima. Sin embargo, este soporte aumenta la carga en el techo, tiene menor densidad de potencia y es menos adecuado para áreas con mucho viento. Están limitados por ciertas condiciones del sitio, como la pendiente del techo y la altura del edificio.
Tambien haySoportes híbridos,lo que probablemente pueda adivinar es una combinación de montajes empotrados y montajes lastrados. Usan algunos elementos estructurales de ambos soportes para acomodar algunos techos que no pueden soportar ninguno de los dos. Los montajes híbridos requieren una penetración mínima en el techo, se pueden instalar rápidamente (según el modelo) y permiten la optimización del diseño personalizado en función de factores como la carga y el viento. Estos soportes suelen ser más costosos y pueden ocupar más espacio en su techo, dejando menos espacio para su sistema.
Soportes de suelo de techoson similares en diseño a los soportes de suelo normales, pero pueden "sentarse" en su techo. Dependiendo del tipo de techo que tenga, esto puede ser mejor que un montaje empotrado. Los soportes para el suelo en el techo tienen la capacidad de ser ajustables o fijos para una máxima exposición solar durante todo el año.
Material del bastidor de montaje
Los bastidores de montaje pueden estar hechos de diferentes tipos de materiales. No olvide preguntar a su fabricante sobre el material de sus estructuras de montaje para evitar elecciones incorrectas y costosas posteriores al proyecto. La mayoría de los fabricantes de bastidores de montaje utilizan aluminio. No solo es de bajo peso, lo que disminuye la presión del peso en el techo, el poste o el sistema de seguimiento, sino que también es resistente a la corrosión, fuerte y compatible con los marcos de los módulos solares de muchos fabricantes que en su mayoría están hechos de aluminio.
Otra opción puede ser el montaje de estructuras de acero inoxidable. Aunque las rejillas de acero inoxidable son muy fuertes y resistentes a los impactos ambientales como el granizo, la nieve, la lluvia, etc. y pueden durar años, son una inversión cara. Los bastidores de montaje hechos de madera son baratos y fáciles de trabajar, pero son de consistencia débil y pueden fallar rápidamente, especialmente en ambientes húmedos. Los bastidores de montaje hechos de plástico también son baratos, pero no son la opción óptima en términos de estática y vida útil. Al igual que los bastidores de montaje de madera, pueden arder
o incluso romperse si la presión sobre el panel solar (por ejemplo, nieve) es demasiado alta. Por último, pero no menos importante, los bastidores de montaje hechos de hierro también son fáciles de trabajar y un poco más costosos que los de madera, pero rápidamente son víctimas de la corrosión y no son recomendables en ambientes húmedos.
La integridad estructural es de suma importancia. Al igual que cualquier otro componente de un edificio, los sistemas solares deben ser estructuralmente sólidos y seguros. Pueden surgir numerosos problemas si los sistemas son de baja calidad o están mal instalados. La industria solar se compromete a llevar productos y sistemas extraordinarios a los mercados de la India y del mundo para mejorar el desarrollo solar en todo el mundo. La entrada de tecnologías y productos innovadores en el sector está allanando el camino para un futuro más limpio y verde.
