Estructuras para placas solares

Cuando hablamos de instalaciones de energía fotovoltaica tal vez lo primero que nos viene a la mente es la imagen aquella de los paneles solares instalados en los tejados de las casas. Sin embargo una instalación fotovoltaica es mucho más compleja que simplemente ver a los paneles instalados en un tejado.

En este post abordaremos cómo son esas estructuras, qué se recomienda tomar en cuenta para iniciar una instalación fotovoltaica, y demás aspectos de interés que seguramente te ayudarán a evaluar la decisión de concertar una reunión con nuestros asesores para que te podamos brindar toda la guía que sea necesario para una excelente instalación fotovoltaica.

Lo más importante para que una instalación fotovoltaica funcione de manera correcta, es que esta cuente con un buen diseño de todo el sistema. Por eso es indispensable tener muy claras las necesidades que se van a satisfacer con el uso de este tipo de energía, por lo que la potencia que va a derivar del uso de este sistema tiene que ser la precisa, de manera de que se evite un despilfarro de energía innecesariamente.

La importancia de proyectar  la energía necesaria

Uno de los conceptos que más vamos a tomar en cuenta es el de la energía necesaria que aspiramos generar para proyectar nuestro sistema fotovoltaico. También cabe especialmente lo que llamamos energía instantánea que es aquella que vamos a utilizar de inmediato en la satisfacción energética de los otros electrodomésticos de nuestro hogar y de aquellas necesidades que tengamos que cubrir de manera muy específica.

No se trata de que se va a solicitar un presupuesto para instalaciones de cualquier tipo fotovoltaicas y ya, se trata de contar con una asesoría altamente especializada que conozca en primer lugar de las necesidades de consumo real que usted tenga y además conozca de las capacidades de los equipos que van a trabajar sí para lograr un excelente resultado.

Por ello es indispensable ante todo establecer una previsión de consumo diario de energía que tendría la instalación fotovoltaica. Es importante que se cuente con una idea clara de una previsión de necesidades energéticas diarias de consumo real que va a tener esa unidad o esa instalación fotovoltaica.

Hablando de tener en cuenta previsión de consumo diario

Lo primero que se debe tener en cuenta cuando se está tratando de prever el consumo diario de energía fotovoltaica, es saber a qué equipos eléctricos van a servir. Se recomienda no satisfacer necesidades de consumo energético en aparatos como aires acondicionados, hornos, radiadores eléctricos, o calentadores de agua. Básicamente nada que funcione con resistencia eléctrica.

Esto es fundamental tenerlo en cuenta porque puede tratarse de un desperdicio de energía importante, y hacer que el sistema sea un sistema ineficiente.

Tener una idea precisa de que electrodomésticos van a recibir alimentación por vía de energía fotovoltaica es indispensable, por eso se recomienda elegir electrodomésticos cuya clasificación energética sea eficiente.

Es importante tener en cuenta que podemos tener necesidades más importantes que otras, eso es algo que solamente usted puede saber pero siempre es prudente y necesario que lo consulte con los expertos con usted piensa elaborar esas instalaciones de energía fotovoltaica para que así puedan hacer los cálculos adecuados, y puedan brindarle la mejor solución a su medida.

Planificación y cálculos previos

La planificación del consumo es el paso más importante a dar antes de cualquier otra cosa cuando hablamos de instalaciones fotovoltáicas. Y aparte cuando tenemos nuestra estimación de consumo diario pasado de esas necesidades, los especialistas pueden hacer los cálculos necesarios tanto para la potencia con la que se va a trabajar, como para todos los recursos específicos que pueden emplear.

Por ejemplo, los inversores necesitarán tener ciertas características dependiendo de la cantidad de insumos que estaría funcionando en un momento dado. Todos los cálculos siempre se llevan hacia la hipótesis del mayor uso posible y en las peores condiciones climáticas posibles, de manera que siempre las hipótesis de cálculo resulten enfocadas hacia el mejor resultado de desmpeño.

Una vez efectuado todos los cálculos necesarios según la estimación de consumo que tendremos, ya entramos en la parte de eminentemente práctica de empezar con las instalaciones.

Veamos ahora las diversas estructuras para los paneles solares y todos los demás componentes de nuestra instalación fotovoltaica.

Ya hemos conversado en otros post anteriores acerca de las características de los paneles o placas solares fotovoltáicas, que son un elemento fundamental de todas estas estructuras de las cuales nos estamos refiriendo aquí. Ahora bien vamos a explicar un poco de qué están hechos como se acoplan y cuál es la importancia de esta información de cara a la estructura final que vamos a instalar.

La parte más importante de lo que llamamos módulos fotovoltaico viene siendo el conjunto de células fotovoltáicas las cuales como ya sabemos, son las encargadas de la transformación de la energía solar o la luz solar en energía eléctrica, según el resultado del efecto fotovoltaico.

Las células fotovoltáicas encuentran encapsuladas con vidrio reforzado y varias capas de material plástico principalmente. Todo este conjunto se refuerza su vez dentro de un marco de perfiles metálicos de aluminio. Ésa es la estructura básica de los paneles solares como tal.

Así los paneles solares fotovoltaicos que conocemos en la actualidad básicamente tienen la siguiente estructura: una cubierta frontal, capas encapsuladas, el marco de apoyo, todo marco de protección posterior, cajas de conexiones eléctricas, y por supuesto las células fotovoltaicas.

La cubierta frontal de estos paneles tiene una función eminentemente protectora pues es la que está expuesta directamente a los agentes atmosféricos. Suele utilizarse vidrio templado con bajo contenido en hierro que es una buena protección para todo este tipo de situaciones y además también es muy buen transmisor de lo que es la energía y la radiación solar.

La siguiente parte de los paneles solares son las cápsulas o capas encapsuladas, que son las encargadas de proteger a las células solares y todos sus contactos eléctricos. Los materiales que suelen emplearse en estas capas encapsuladas suelen ser de polímeros como está el vinil acetileno o MVA. Éstos materiales proporcionan la mejor transmisión para la radiación solar y además anulan la posibilidad de degradarse frente a las condiciones atmosféricas y a los rayos ultravioleta del sol.

Dos elementos más de la estructura de los paneles solares de los módulos fotovoltaicos son la marca apoyo y la protección posterior. Ésta marca de apoyo define la robustez y da forma a todo el conjunto, y además permite su inserción en estructuras que agruparán a los módulos fotovoltaicos, haciendo así el armado de toda la estructura.

El material habitual es aluminio porque es un recurso bastante liviano, resistente y que tiene la capacidad de soportar bien las situaciones climatológicas diversas a lo largo del año.

La protección posterior tiene la finalidad de cuidar de los agentes atmosféricos ejerciendo una especie de barrera contra la humedad. Usualmente se emplea materiales acrílicos.

El material suele ser de color blanco ya que ese color favorece el reflejo sobre las células fotovoltaicas. El material es un polímero termoplástico muy parecido al PVC. Este material tiene una baja inflamabilidad y resiste a los vapores,  y tiene además una excelente resistencia al desgaste por las condiciones climatológicas.

La caja de conexiones eléctricas es otro de los componentes de todo este conjunto, y es de donde salen dos cables, uno positivo y otro negativo. Es el sitio donde se da la continuidad en el circuito eléctrico.

Algunos de estos módulos fotovoltaicos tienen una toma de tierra que se puede utilizar en instalaciones con alta potencia.

Las células fotovoltaicas son los elementos más importantes de toda nuestra estructura de paneles fotovoltaicos. Son los dispositivos semiconductores capaces de generar la electricidad a partir de la luz solar.

Naturalmente en  el proceso de la fabricación de los paneles solares se suele pasar un control de calidad en el cual se toman en cuenta todas las condiciones climáticas en los cuales van a estar sometidos todos estos materiales,  por ello la resistencia a las condiciones atmosféricas es un factor primordial en la calidad de los materiales.

Ubicación y orientación de los paneles solares fotovoltaicos

Hemos conversado acerca de la importancia de las estructuras fotovoltaicas, así como de la composición de los paneles solares fotovoltaico. Ahora vamos a  explicar un poco cómo procede la ubicación, orientación, e inclinación de estos paneles solares fotovoltaicos.

Teniendo en cuenta los cálculos que se han hecho previamente para el consumo energético instantáneo, ahora viene la parte de la planificación de la colocación de la estructura de lo que será el sistema fotovoltaico. Por ello es importante tener una idea bastante precisa del lugar de ubicación del sistema para su instalación.

Recordemos que cuando hablamos de paneles solares fotovoltaicos y de instalaciones fotovoltaicas, estamos hablando de aprovechamiento de la luz solar. Por esto es importante conocer la trayectoria solar, el perfil de las necesidades y condiciones de la ubicación de los paneles solares en consecuencia, y trazar el diseño de nuestro sistema fotovoltaico para el mayor y mejor aprovechamiento de la radiación solar.

Todo esto que hemos mencionado implica determinar la orientación y la inclinación de los paneles solares fotovoltaicos en las instalaciones que se van a hacer, por lo cual de allí vamos a tener el resultado práctico de la aprovechamiento de la energía solar en energía eléctrica.

En cuestión de ubicación, por lo general todos los módulos fotovoltaicos los solemos encontrar en los techos o cubiertas de las construcciones. Esto no es precisamente un patrón fijo a seguir, ya que se trata de criterios de seguridad más que otra cosa pero también hay que considerar que el aprovechamiento de la luz solar requiere la mejor exposición de la estructura fotovoltaica hacia el acceso a los rayos del sol.

Los techos, tejados y similares  son elementos estructurales que están presentes en todas las edificaciones y que debemos considerar para tres finalidades posibles: la superficie disponible, la orientación, y la carga estructural que puede soportar, esto es cuánto peso puede soportar esa cubierta.

Este tema de la carga estructural o peso que puede soportar la cubierta es crucial, porque con el peso de nuestra estructura fotovoltaica no estamos jugando.  Si estamos hablando de un sistema fotovoltaico que va a alimentar un consumo importante, podemos imaginarnos que el peso de toda la estructura va a impactar en la estabilidad de nuestra edificación.

Y aparte otro aspecto a tomar en cuenta es el de la exposición de la estructura fotovoltaica a los rayos solares, por lo tanto la incidencia de sombras en ese lugar debe ser la menor posible.

Cuidando la incidencia de sombras

Aunque parezca obvio, un aspecto a tener en cuenta de manera primordial es el de las sombras que pueden incidir sobre nuestra estructura fotovoltaica.

Recordemos que durante las estaciones del año las sombras pueden cambiar de posición, y no solamente durante las estaciones del año inclusive durante las distintas horas del día. En invierno por ejemplo la radiación solar y hacia la tierra en una dirección menos perpendicular a la superficie de esta que cuando es estación de verano, por lo que las sombras son mucho más alargadas.

Por eso para lograr el máximo aprovechamiento de nuestro sistema fotovoltaico hay que tener cuidado de la incidencia de todas esas sombras sobre los paneles solares tanto la sombra cercanas, como las sombras más inmediatas o las sombras lejanas del lugar.

El efecto de la sombra se debe tener con mucho cuidado a la hora de determinar la ubicación de los paneles de nuestra estructura fotovoltaica, ya que las sombras en los paneles solares pueden producir una merma significativa de la producción de energía eléctrica, especialmente ocurren en horas  centrales del día, que es lo que conocemos como máxima insolación.

Todas estas particularidades las debes abordar con expertos. Y en ello te podemos ayudar, desde determinar tus necesidades de consumo, hasta hacer los cálculos respectivos para tu instalación, verificar ubicación, y suministrarte todos los componentes estructurales para que finalmente tengas tu sistema fotovoltaico funcional.

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