Como los paneles habitualmente estarán orientados hacia el sur, el viento que puede representar un riesgo más importante es el del norte, ya que producirá fuerzas de tracción sobre los anclajes, que siempre son más destructivas que las fuerzas de compresión. Para instalaciones pequeñas, el mercado ofrece unas soluciones sencillas, prácticas y baratas, que consisten en cajones de plástico que se llenan de material pesado (Escombros, arena, piedras, bloques de cemento …) sobre los cuales se fijan los paneles.
En los casos en que las cubiertas sean de fibrocemento (uralita) o bien metálicas, se deberá estudiar la posibilidad de incorporar una estructura auto apoyo sujetada sobre las columnas laterales o las vigas transversales. Sin embargo, en este tipo de cubiertas no transitables, habría que considerar el uso de los módulos fotovoltaicos decapa delgada (thin film) porque tienen una baja carga específica (de 4 a 6 kg/m2).
Se pueden utilizar muchos materiales para las estructuras de apoyo, entre los que cabe destacar: el acero inoxidable, el aluminio, el hierro galvanizado con una capa protectora de como mínimo 80 micras, madera tratada, etc. Pero el tornillería deberá ser de acero inoxidable, que deberá cumplir la norma MV-106. En caso de que la estructura sea galvanizada, se admitirán tornillos galvanizados, exceptuando la sujeción de los módulos a la estructura misma, que serán de acero inoxidable.
En el sistema de unión de las estructuras, hay que tener en cuenta el problema de los pares galvánicos que se presenta cuando dos metales de diferente potencial eléctrico se ponen en contacto, lo que se soluciona usando aislantes y arandelas de materiales no metálicos que eviten el contacto físico entre el marco del panel y la estructura de apoyo. Los módulos fotovoltaicos instalados en las cubiertas de los edificios provocan unos esfuerzos debido al peso que tienen ya la fuerza transmitida por el efecto del viento.[1]
El proyectista de la instalación deberá definir y calcular los esfuerzos que la instalación fotovoltaica realiza en la cubierta y, mediante el informe técnico correspondiente, notificarlo al arquitecto del edificio para que éste proceda a verificar la estructura o a hacer un nuevo cálculo más preciso. Esto último, en el caso que el edificio esté en la fase de proyecto. En los edificios ya construidos, habrá que ponerse en contacto con el arquitecto que realizó el proyecto para conocer las condiciones de sobrecarga de la cubierta del edificio.
Las estructuras móviles con accionamiento manual están totalmente desaconsejadas porque necesitan un seguimiento intensivo por parte del usuario y esto se ha demostrado del todo ineficaz. Por otro lado, hay sistemas de apoyo móviles de accionamiento automático que permiten el seguimiento continuo de la trayectoria solar mediante posicionadores electromecánicos. Estos sistemas tienen una buena implantación en grandes instalaciones fotovoltaicas de conexión a la red porque pueden aumentar la producción energética hasta un 35%, siempre que la estructura y el mecanismo de seguimiento garanticen una buena solidez mecánica, sean robustas y ofrezcan fiabilidad.
Ahora bien, en la implantación de estas estructuras, también habrá que evaluar otros factores como el aumento del coste global de la instalación y el aumento de ocupación de espacio. En el caso de montar varias unidades, la proyección de sombras de estos equipos aumentará entre un 30% y un 70% respecto a la proyección de sombra de las estructuras fijas. Por este motivo, aunque los sistemas de seguimiento solar permiten un aumento de la producción, sólo serán recomendables en las instalaciones en que el balance económico coste-instalación-producción energética sea verdaderamente favorable a los sistemas con seguimiento o en los casos en que el seguimiento sea un requisito del tipo de panel a utilizar.
En cuanto a tipologías de seguidores solares, podemos diferenciar básicamente:
• Los seguidores de un eje.
• Los seguidores de dos ejes. La diferencia principal de estos sistemas es que el seguidor de un eje sólo permite seguir la trayectoria del Sol en un ángulo, habitualmente la posición azimutal (eje este-oeste).En este caso, los costes de la instalación aumentarán respecto a una instalación fija aproximadamente hasta un 10% y el aumento de la producción energética media anual se fijará torno al 18%Los seguidores de dos ejes son los que permiten hacer un seguimiento de la trayectoria solar tanto en ángulo de altura solar como en el de posición azimutal (eje este-oeste).[2]
Estos seguidores optimizan la producción solar de los paneles fotovoltaicos con un aumento de la producción anual en torno al 30% más que las estructuras fijas. Esto es así porque este sistema de seguimiento permite mantener la perpendicularidad de los paneles con el Sol a lo largo de todas las horas de producción solar y durante todo el año. En contrapartida, el aumento de los costes de la instalación y del mantenimiento será aproximadamente de un 18% en las instalaciones grandes.
En caso de utilizar estructuras de apoyo que sean móviles, hay que asegurarse de que todos sus componentes cumplen los requisitos especificados anteriormente para las estructuras de apoyo fijas. Además, necesitarán un mantenimiento cuidadoso que garantice el correcto funcionamiento del sistema de seguimiento.