Claves para elegir la estructura que mejor se adapte a las necesidades de la instalación solar

Estructuras para paneles solares sobre tejado: energía sostenible al alcance de todos

Redacción Interempresas12/09/2023

Los paneles solares se han convertido en un símbolo de la revolución energética que está transformando nuestro mundo. Cada vez más personas buscan formas de reducir su huella de carbono y depender menos de los combustibles fósiles. Una de las soluciones más accesibles y efectivas es la instalación de paneles solares en los tejados de nuestras viviendas. Sin embargo, para que esta transición sea efectiva y sostenible, es esencial contar con estructuras adecuadas que soporten y optimicen el rendimiento de estos sistemas. Por ello fabricantes y arquitectos trabajan para desarrollar las estructuras que mejor se adapten a la superficie donde los módulos solares van a ir instalados. En este artículo, exploraremos las estructuras para paneles solares sobre tejados y su importancia en la generación de energía sostenible.

Una estructura para paneles solares es un soporte cuya función es la de sostener las placas solares de una instalación fotovoltaica. Su misión es garantizar la seguridad, la estabilidad y el rendimiento de la instalación solar.

La elección de la estructura más adecuada depende de factores como el tipo de techo, plano o inclinado, el espacio disponible, la orientación, el clima, el presupuesto y las preferencias estéticas. Incluso hay que tener en cuenta cuestiones como la protección contra el viento o la acumulación de suciedad.

En función de estos factores, existen varios tipos de estructuras. Las más habituales son las estructuras de fijación en ángulo, las coplanares y las lastradas.

Las estructuras de fijación de paneles solares en ángulo consisten en triángulos con rieles de aluminio que van atornillados a la cubierta del edificio. Pueden adaptarse a cualquier superficie y permiten disponer las placas solares a la inclinación más adecuada.

Existen diferentes tipos de estructuras de paneles solares para tejados en función de la inclinación, la forma y el material de las cubiertas.

Las estructuras coplanares son aquellas que se adaptan a la forma y la inclinación del tejado o la superficie de la cubierta. A diferencia de las estructuras en triángulo, mantienen los paneles pegados a la cubierta, lo cual es una ventaja desde el punto de vista estético. Otra de sus ventajas es que, al funcionar como una segunda cubierta, mejoran el aislamiento de la superficie en la que están instaladas. Son adecuadas para cubiertas de teja, pizarra o metálicas tipo sándwich y su uso está muy extendido en cubiertas inclinadas.

La función de las estructuras para paneles solares es garantizar la seguridad, la estabilidad y el rendimiento de la instalación.

Por su parte, las estructuras lastradas han sido diseñadas para cubiertas planas, especialmente de PVC, tela asfáltica o gravilla. Su ventaja es que al ser voluminosas —generalmente son de hormigón—, no necesitan anclaje.

Estas son las modalidades de fijación más habituales, pero podemos encontrar otras variantes que amplían la diversidad de estructuras.

La más utilizada es la estructura tipo fixed-tilt o inclinación fija. Se ajusta a una inclinación determinada fija y se adapta a diferentes tipos de techos planos (cemento, láminas, maderas, entre otros). La inclinación se calcula en función de la latitud del lugar y la época del año, buscando maximizar la captación de radiación solar. Esta estructura es sencilla, económica y fácil de instalar, pero no permite seguir el movimiento del sol a lo largo del día.

El diseño de la estructura debe adaptarse al tipo de instalación, al número y tamaño de paneles y a las condiciones climáticas del lugar

Una variante de la anterior es la estructura tipo domo, caracterizada por tener una forma semiesférica o cónica que permite una mayor distribución de la carga sobre el techo. Es ideal para naves industriales con techos planos o de láminas, donde se desea instalar mayor cantidad de módulos, ya que están diseñadas para quedar al ras de la superficie del techo.

Para techos planos o con poca pendiente también están indicadas las estructuras tipo plano paralelo. Esta modalidad consiste en colocar los paneles solares paralelos al techo, dejando un espacio entre ellos para permitir el flujo de aire y evitar el sobrecalentamiento. Aunque es simple y económica, su gran desventaja es que reduce el ángulo de incidencia de la luz solar y, por tanto, el rendimiento de los paneles.

Para salvar este inconveniente, se está introduciendo en el mercado un tipo de estructura inteligente que incorpora un sistema mecánico o electrónico que permite orientar los paneles solares siguiendo el movimiento del sol, aumentando la producción eléctrica hasta un 40% en comparación con las estructuras fijas. Sin embargo, hay que tener en cuenta que esta modalidad tiene un mayor coste, necesita más mantenimiento y conlleva un mayor consumo energético.

Otra opción es la estructura denominada BIPV. Esta innovadora modalidad consiste en integrar los paneles solares en la propia envolvente del edificio, sustituyendo elementos como las tejas, las ventanas o las fachadas. De esta manera se aprovecha al máximo el espacio disponible y se reduce el impacto visual, pero también se requiere una mayor inversión y una mayor complejidad técnica.

El material más utilizado para elaborar una estructura para placas solares es el aluminio, por su ligereza, su resistencia a la corrosión y su facilidad de montaje. También se emplean otros materiales como el acero inoxidable, que presenta una gran durabilidad y un fácil mantenimiento, o el hormigón, ideal para superficies planas.

El diseño de la estructura debe adaptarse al tipo de instalación, al número y tamaño de paneles y a las condiciones climáticas del lugar. A la hora de elaborar una estructura, se debe tener en cuenta tres factores: la resistencia, la estabilidad y la durabilidad. La resistencia debe garantizar que la estructura pueda soportar el peso de los paneles y de cargas externas como el viento y la nieve. La estabilidad debe asegurar que la estructura no se mueva por efecto del viento o de otros elementos como movimientos sísmicos. Por último, la durabilidad debe permitir que la estructura tenga una vida útil similar a la de las placas solares, que suele ser de unos 25 años.

Para obtener un buen rendimiento de la instalación, se requiere un estudio exhaustivo que deben realizar los profesionales cualificados.

Como se puede apreciar, la variedad de estructuras para paneles solares sobre tejado es muy amplia, pudiéndose adaptar a las necesidades de cada usuario y al tipo de superficie donde se va a instalar. De la correcta elección de la estructura depende el rendimiento del sistema fotovoltaico. Por ello, es recomendable contar con el asesoramiento de profesionales cualificados que puedan ofrecer la mejor solución al menor coste.