Los sistemas de montaje fotovoltaicos (también llamados estanterías de módulos solares) se utilizan para fijar paneles solares en superficies como techos, fachadas de edificios o el suelo. [1] Estos sistemas de montaje generalmente permiten la adaptación de paneles solares en techos o como parte de la estructura del edificio (llamado BIPV ). [2]
Montaje en techo
La matriz solar de un sistema fotovoltaico se puede montar en tejados , generalmente con un espacio de unos pocos centímetros y paralelo a la superficie del techo. Si la azotea es horizontal, la matriz se monta con cada panel alineado en ángulo. Si se planea montar los paneles antes de la construcción del techo, el techo se puede diseñar en consecuencia instalando soportes de soporte para los paneles antes de instalar los materiales para el techo. La instalación de los paneles solares puede ser realizada por la tripulación responsable de instalar el techo. Si el techo ya está construido, es relativamente fácil adaptar los paneles directamente sobre las estructuras de techo existentes. Para una pequeña minoría de techos (a menudo no construidos según el código) que están diseñados para que solo puedan soportar el peso del techo, la instalación de paneles solares exige que la estructura del techo se fortalezca de antemano. En todos los casos de modernizaciones, es necesario tener en cuenta especialmente el sellado contra la intemperie Hay muchos diseños de bajo peso para sistemas fotovoltaicos que se pueden usar en techos inclinados o planos (por ejemplo, cuñas de plástico o la cápsula fotovoltaica ); sin embargo, la mayoría depende de un tipo de rieles de aluminio extruido (por ejemplo, Unirac ). Recientemente, se han probado con éxito soluciones de estanterías fotovoltaicas basadas en tensión que reducen el peso y el costo. [3] En algunos casos, al convertir a tejas de composición, el peso de los materiales del techo retirados puede compensar el peso adicional de la estructura de los paneles. La práctica general para la instalación de paneles solares montados en el techo incluye tener un soporte de soporte por cada cien vatios de paneles. [4] [5]
Montado en el suelo
Los sistemas fotovoltaicos montados en el suelo suelen ser grandes centrales fotovoltaicas a escala de servicios públicos . La matriz fotovoltaica consta de módulos solares que se mantienen en su lugar mediante bastidores o marcos que se fijan a soportes de montaje en el suelo. [6] [7]
Los soportes de montaje en tierra incluyen:
- Soportes de poste , que se clavan directamente en el suelo o se incrustan en concreto.
- Montajes de cimientos , como losas de concreto o zapatas vertidas
- Soportes de pie con balasto , como bases de hormigón o acero que usan peso para asegurar el sistema de módulo solar en su posición y no requieren penetración en el suelo. Este tipo de sistema de montaje es muy adecuado para sitios donde la excavación no es posible, como vertederos cubiertos, y simplifica el desmantelamiento o la reubicación de los sistemas de módulos solares.
Montaje como estructura de sombra
Los paneles solares también se pueden montar como estructuras de sombra donde los paneles solares pueden proporcionar sombra en lugar de cubiertas de patio. El costo de tales sistemas de sombreado es generalmente diferente de las cubiertas de patio estándar, especialmente en los casos en que los paneles proporcionan toda la sombra requerida. La estructura de soporte para los sistemas de protección pueden ser sistemas normales como el peso de una matriz de PV estándar es de entre 3 y 5 libras / ft 2 . Si los paneles se montan en un ángulo más pronunciado que las cubiertas de patio normales, las estructuras de soporte pueden requerir un refuerzo adicional. Otros temas que se consideran incluyen:
Energía fotovoltaica integrada en edificios
La energía fotovoltaica integrada en el edificio (BIPV) son materiales fotovoltaicos que se utilizan para reemplazar los materiales de construcción convencionales en partes de la envolvente del edificio , como el techo (tejas), los tragaluces o las fachadas. Se están incorporando cada vez más en la construcción de nuevos edificios como fuente principal o auxiliar de energía eléctrica, aunque los edificios existentes también se pueden adaptar con módulos BIPV. La ventaja de la energía fotovoltaica integrada sobre los sistemas no integrados más comunes es que el costo inicial se puede compensar reduciendo la cantidad gastada en materiales de construcción y mano de obra que normalmente se usaría para construir la parte del edificio que reemplazan los módulos BIPV. [8]
La energía fotovoltaica adaptada al edificio (BAPV) utiliza módulos solares para crear ventanas solares fotovoltaicas y, de esta manera, también para modernizar el edificio existente.
Orientación e inclinación
Una célula solar funciona mejor cuando su superficie es perpendicular a los rayos del sol, que cambian continuamente a lo largo del día y la estación. Es una práctica común inclinar un módulo fotovoltaico fijo (sin seguidor solar ) en el mismo ángulo que la latitud de la ubicación de la matriz para maximizar el rendimiento energético anual del módulo. Por ejemplo, el módulo fotovoltaico en la azotea en los trópicos proporciona el mayor rendimiento energético anual cuando la inclinación de la superficie del panel está cerca de la dirección horizontal. Un estudio en los trópicos mostró que la orientación de la energía fotovoltaica en tejados de pendiente baja tiene un impacto insignificante en el rendimiento energético anual, pero en el caso de las aplicaciones de sombrillas solares externas fotovoltaicas, la fachada este y la pendiente del panel de 30-40 ° son la ubicación e inclinación más adecuadas. . [9]
Referencias
- ^ "Sistemas de estanterías fotovoltaicas" . solattach.com. 16 de mayo de 2016 . Consultado el 16 de mayo de 2016 .
- ^ "¿Qué diferencia hay entre la energía solar térmica y la energía solar fotovoltaica?" . epia.org. Archivado desde el original el 12 de julio de 2011 . Consultado el 26 de julio de 2011 .
- ^ BT Wittbrodt y JM Pearce. Evaluación del costo total en EE. UU. De estanterías fotovoltaicas de techo plano de bajo peso basadas en tensión. Solar Energy 117 (2015), 89–98. acceso abierto
- ^ a b "GUÍA PARA EL DISEÑO E INSTALACIÓN DE SISTEMAS FOTOVOLTAICOS (FV)" . ecodiy.org . Consultado el 26 de julio de 2011 .
- ^ a b "PROCEDIMIENTOS PARA EL DISEÑO E INSTALACIÓN DE SISTEMAS SOLARES ELÉCTRICOS (FOTOVOLTAICO FOTOVOLTAICO)" (PDF) . thebii.org. Archivado desde el original (PDF) el 8 de mayo de 2007 . Consultado el 26 de julio de 2011 .
- ^ Sistemas de estanterías fotovoltaicas de montaje en suelo SolarProfessional.comMarzo de 2013
- ^ Sistemas solares fotovoltaicos montados en el suelo del Departamento de recursos energéticos de Massachusetts, diciembre de 2012
- ^ "Edificio Fotovoltaico Integrado (BIPV)" . wbdg.org . Consultado el 26 de julio de 2011 .
- ^ Sabre, Esmail M .; Lee, Siew Eang; Manthapuri, Sumanth; Yi, Wang; Deb, Chirag (julio de 2014). "Evaluación del rendimiento de la energía fotovoltaica (fotovoltaica) y predicción del rendimiento energético basada en simulación para edificios tropicales" (PDF) . Energía . 71 : 588–595. doi : 10.1016 / j.energy.2014.04.115 .
Ver también
- Seguidor solar
- MPPT
- Central fotovoltaica en la azotea
- Sistema de energía fotovoltaico autónomo
- Sistema de energía fotovoltaica conectado a la red