La estructura fotovoltaica y su importancia para las placas solares

Una instalación fotovoltaica necesita de diferentes elementos para que pueda funcionar y aportarnos la energía eléctrica que necesitamos. Algunos de estos componentes parecen no ser importantes, ya que no intervienen directamente en la generación de la electricidad. No obstante, todos son vitales. Es el caso de las estructuras para las placas solares.

¿Qué es y para qué sirve una estructura fotovoltaica?

La estructura solar o soporte para las placas solares tiene dos funciones muy relevantes, si no vitales para que una instalación fotovoltaica pueda llevar a cabo su trabajo. La primera función es adecuar la inclinación y orientación para maximizar la generación eléctrica. La segunda función es asegurar las placas y fijarlas a un elemento, para que no puedan ser arrancadas por el viento.

✓ Aportar la inclinación y orientación adecuadas

Esta tarea o finalidad de una estructura fotovoltaica ayuda a que los paneles solares estén dispuestos lo más perpendicular posible a los rayos del sol. De esta forma reciben el máximo de radiación solar y pueden generar el máximo de energía eléctrica. Este aspecto lo saben muy bien los instaladores y buscan el tipo de estructura solar que mejor se adapte al tejado, cubierta u otra superficie donde tengan que ser instaladas las placas y nos ofrecerán la más adecuada en el presupuesto de placas solares. Así se evitan las irregularidades de ese tejado y se colocan las placas en la mejor disposición para aprovechar la luz solar.

✓ Fijación a la cubierta o tejado

La otra misión que cumplen las estructuras fotovoltaicas es la de anclar las placas para evitar que se muevan y que el viento las pueda arrancar y romperlas. En este caso tiene una función de seguridad, de modo que las placas estén fijas a un soporte estable. En ocasiones puede ser el propio tejado, mediante tornillos a la cubierta. Otras ocasiones pueden ser poyetes de hormigón, cuyo peso unido al de la estructura y las placas hace que el viento no pueda arrancar las placas. También pueden ser marquesinas para vehículos aprovechando todo el conjunto para hacer sombra a los coches.

Asimismo, debemos incluir es esta función algo muy importante, que es asegurar la no aparición de goteras en la vivienda. ¿Por qué puede pasar y cómo se evita esto? Para sujetar la estructura fotovoltaica al tejado, el instalador debe realizar perforaciones para los tornillos y atornillar las guías que soportarán las placas solares. Para ello se han diseñado elementos especiales que se llaman salvajetas. Estos se adaptan a los diferentes modelos de tejas, de forma que las tejas cubren el lugar donde se han ejecutado los agujeros y sé evita que se filtre agua por ellos.

Tipos de estructuras fotovoltaicas

Cada vivienda o edificio es diferente en su orientación, en su sistema estructural, en la apariencia del tejado, y entre otras muchas cosas en el tipo de su cubierta. Por ese motivo los fabricantes de estructuras fotovoltaicas han tenido que desarrollar diferentes tipos de soluciones de soportes para placas solares, que ayuden a acoplar las placas solares fotovoltaicas a la casa vivienda.

Cuando se quiere instalar placas solares fotovoltaicas en una vivienda, algo importante a tener en cuenta es dónde se podrán instalar y cómo se sujetarán a nuestro tejado. Ante estas preguntas debemos conocer los diferentes tipos de tejados y estructuras que existen. Así pueden los profesionales de la fotovoltaica hacer los cálculos necesarios para prepararnos los presupuestos.

▷ Estructuras individuales

Estas están pensadas para terrazas o tejados planos en los que se necesitan colocar módulos en posición inclinada y la cantidad de paneles no es muy grande.

▷ Estructuras fotovoltaicas con triángulo inclinado

Este tipo de soportes para placas solares también están destinados a terrazas o tejados planos. En las estructuras fotovoltaicas con triángulo inclinado los módulos se colocan en posición inclinada y su precio disminuye conforme aumenta la cantidad de placas solares a instalar, es decir, disminuye su precio con el tamaño de la instalación. Las estructuras para placas solares fotovoltaicas en cubiertas planas están diseñadas para asegurar la estabilidad y la impermeabilización de la cubierta.

▷ Estructuras coplanares para tejados inclinados

¿Qué es una estructura solar coplanar? Se conoce como estructuras coplanares a los soportes para placas solares que se instalan directamente a la cubierta, sin modificar la inclinación. Estas estructuras fotovoltaicas están fabricadas en aluminio o acero y tienen una alta resistencia.

Los soportes coplanares para placas solares ofrecen soluciones como los salvatejas y espárragos de doble rosca que facilitan el montaje y su seguridad, a la vez que disminuyen el impacto visual. Las estructuras para paneles solares sobre tejados inclinados se adaptan a infinidad de cubiertas, por ejemplo: teja árabe o plana, chapa metálica trapezoidal, panel Sandwich, Kalzip, etc. También se han diseñado una completa gama de fijaciones que ayudan a su anclaje en las cubiertas de los edificios y viviendas.

▷ Soportes para placas solares híbridas

Los fabricantes de estructuras fotovoltaicas han desarrollado soluciones híbridas, de forma que se adapten mejor a cualquier tipo de tejado. Por ejemplo, las que llevan triángulos variables para orientar los módulos y las coplanares si se instalan paralelos al tejado.

Existen otros tipos de estructuras fotovoltaicas, como las destinadas a las instalaciones de huertas solares, de inclinación variable, las elevadas o para tejados tipo “sándwich”, que utilizan estructuras más específicas con soluciones innovadoras y muy eficientes.

Para una gran instalación fotovoltaica como son las huertas solares, se emplea la estructura fotovoltaica para campo abierto, que se puede instalar en la mayoría de terrenos. Cada tipo de sistema se fabrica con distintas versiones de anclaje. Por ejemplo, las hay para hincar, con tornillo tierra o fundaciones de hormigón. Todos estos sistemas se diseñan para que el montaje de las placas solares fotovoltaicas sea sencillo y con pocos componentes.

Otra gran alternativa son las marquesinas o techados de parking, para ahorrar y al mismo tiempo proteger tu vehículo. Es un sistema de estructura fotovoltaica modular y de fácil montaje. Además, con un diseño moderno para pequeñas y grandes instalaciones, y que por lo general también incluyen todos los accesorios para la instalación de las placas fotovoltaicas.

Tipos de tejados que soportan instalaciones fotovoltaicas

El otro aspecto a considerar es el tipo de tejado o superficie en la que se debe instalar las placas solares, de forma que sepamos cuál de las anteriores estructuras fotovoltaicas conviene al tejado en cuestión. El tipo de cubierta, tejado o superficie sobre la que se quiere instalar las placas solares se clasifica en diferentes tipologías.

▷ Cubierta plana

Esta puede ser transitable, es decir una terraza que la podemos utilizar para tender ropa, disponer de una mesa y sillas y aprovecharla para cenar, etc. O no transitable, que son aquellas que suelen tener grava, o incluso césped para absorber mejor el calor y ofrecer mejor aislamiento térmico a nuestra vivienda.

▷ Cubiertas a un agua

Son aquellas que tiene un único faldón. En este caso habrá gran dificultad para colocar la estructura para placas solares, en el caso que la orientación de la cubierta sea a Norte o más orientada en esta dirección.

▷ Cubiertas a dos aguas

Este tipo de cubiertas son más comunes y disponen de dos faldones. Favorecen la colocación de una estructura fotovoltaica, aunque la orientación no sea perfectamente al sur, ya que siempre habrá un faldón o vertiente que disponga de una orientación entre sur-este o sur-oeste, por lo que las placas solares podrán recoger mejor los rayos de sol de la mañana o de la tarde, respectivamente.

▷ Cubiertas a cuatro aguas

Son los tejados que tienen cuatro faldones o vertientes. En este caso siempre habrá una vertiente que sea idónea para colocar las placas solares. No obstante, en muchos casos su superficie no es suficiente para la colocación de todos los paneles solares que se requieren para el consumo de la casa y el instalador deberá buscar una solución para instalar el resto de paneles.

Estructura y cobertura de los tejados

No debemos olvidar que la anterior tipología es solo el aspecto o su forma estructural. También nos va a afectar el tipo de cobertura con que fue diseñada por el arquitecto y se construyó. Los tipos más usualmente diseñados en función del material con que se cubren son las cubiertas de teja cerámica, conocidas como tejas árabes, aunque hay otro tipo más moderno que son completamente planas, las cubiertas de pizarra, que son muy típicas en el norte de España, las cubiertas de chapas metálicas tipo sándwich y las de hormigón o baldosín como terrazas o cubiertas planas.

Pero no únicamente influye la configuración o diseño del tejado y su cobertura, sino también el material del que está realizada la estructura que soporta las tejas. De este modo tenemos diferentes posibilidades, como es una cubierta construida con vigas de madera sobre la que se instalan las tejas. En este caso deberemos revisar el estado en que se encuentra toda la estructura, para conocer si podrá soportar un peso adicional. Y el técnico que ejecutará la instalación fotovoltaica deberá comprobarla para conocer qué tipo de anclaje deberá utilizar.

También podemos tener en nuestra vivienda una estructura metálica en la cubierta. No suele ser muy normal para edificaciones residenciales, sin embargo, no lo podemos eliminar de nuestra lista. Estas estructuras suelen ser más resistentes; no obstante, tampoco está de más que un técnico o arquitecto nos confirme cuánto peso puede llegar a soportar, para asegurarnos de que no tendremos problemas de sobrepeso por las placas solares.

Y por último, las diferentes configuraciones con hormigón, bien sean las cubiertas que se realizan completamente con hormigón armado, sobre el que se instalan las tejas, o bien las que se ejecutan con vigas de hormigón pretensado, con bovedillas, y rematado con las tejas. Estos tipos suelen ser los más robustos y no debe haber problemas ara poner el sobrepeso de la estructura fotovoltaica.