Tipos de sistemas de montaje

Marco del módulo con orificios de montaje.
Izquierda - Un sistema de riel y abrazadera.
Derecha - Un módulo FV con los orificios de montaje adecuados marcados.

módulos FV deben estar conectados a algún tipo de estructura por razones pragmáticas como prevenir daños por viento y pérdidas por robo, pero también para asegurar que el inclinación y azimut es correcto para maximizar la producción de energía. Un módulo FV típico viene con un marco de aluminio con el fin de proteger el resto del módulo y proporcionar un medio para asegurarlo. Un módulo FV debe asegurarse y apoyarse correctamente. Los fabricantes de módulos proporcionan orificios en el marco para el montaje con pernos, que sirven para identificar dónde es apropiado anclar el módulo. Hay dos formas principales de montar un módulo FV en una estructura:

1. A través de los tornillos que se encuentran en la parte posterior del marco del módulo.
2. Utilizando abrazaderas que fijan el módulo a un riel.

En cualquier caso, un módulo debe apoyarse y asegurarse en las áreas donde están los orificios de los pernos en el marco, de lo contrario, podría dañarse debido al clima. Es importante que el módulo esté bien apretado independientemente del sistema que se utilice para asegurarlo, pero no hasta el punto de distorsionar el marco. El fabricante tendrá especificaciones sobre qué tan apretado es apropiado en la hoja de especificaciones de un módulo, pero para apretar correctamente un perno a estas especificaciones es necesaria una llave dinamométrica ajustable. En muchas partes del mundo, las llaves dinamométricas ajustables pueden tener un costo prohibitivo o poco común, por lo tanto, un instalador puede confiar en la experiencia previa en el uso de una llave dinamométrica o simplemente en su buen juicio. Cualquiera de los estilos de montaje (usando los orificios o abrazaderas) se puede utilizar con una variedad de sistemas de montaje diferentes que tienen diferentes ventajas y desventajas que normalmente hacen que un tipo sea el más apropiado para una aplicación determinada.

El rendimiento de los módulos FV se ve muy afectado por las altas temperaturas. Por lo tanto, la instalación adecuada de módulos para permitir la ventilación puede tener un gran impacto en el rendimiento del sistema. Un módulo FV no debe, por ejemplo, colocarse directamente sobre una superficie de techo de metal, ya que no habrá ventilación en la parte posterior del módulo y el rendimiento se verá afectado. En muchos lugares, los módulos FV pueden experimentar cambios de temperatura de más de 60°C durante todo el año, lo que significa que también se debe dejar espacio para que los módulos se expandan y contraigan, de lo contrario, el vidrio o las celdas dentro de un módulo podrían comprimirse y dañarse. No hay reglas establecidas sobre cuánto espacio permitir alrededor de los módulos o entre módulos, pero hay algunas pautas:

• Un módulo debe estar al menos a 1 cm de la superficie del techo para un rendimiento óptimo. Menos distancia tendrá un impacto significativo en el rendimiento y más distancia no aumentará mucho el rendimiento.
• El espacio entre los módulos en una matriz normalmente lo determinará el sistema de montaje que se utilice. Se recomienda al menos 10 mm entre módulos para permitir la expansión, contracción y ventilación adecuada.

Montaje sobre techo

Un sistema FV montado en el techo usando rieles y abrazaderas.

Los módulos FV se montan en el techo de una casa o edificio. Este es el montaje mas común en el mundo. Los módulos FV se asientan sobre rieles que se anclan en un sistema de este tipo la estructura que subyace al techo (correas, vigas, etc.). Las abrazaderas se utilizan para sujetar los módulos a los rieles.

Ventajas

• Bajo costo ya que la estructura del techo ya existe.
• Muchos techos tienen mucho espacio abierto que se puede usar para un sistema FV considerable.
• No se requiere fabricación personalizada.
• Se requiere una cantidad limitada de material. Fácil de transportar al lugar de trabajo.
• Instalación simple. Sin hormigón.
• No ocupa espacio alrededor de la casa que pueda usarse para otro propósito.
• Fuera del alcance de los niños, animales domésticos y ladrones.

Desventajas

• Requiere la creación de agujeros en el techo que pueden provocar fugas.
• Hace difícil la reparación o el reemplazo del techo.
• La estructura del techo existente puede no ser apropiada para trabajar o soportar un sistema FV. Necesita ser evaluado.
• El tilt and azimuth del techo se usa normalmente y, a menudo, no es óptimo. Esto puede reducir el rendimiento del sistema.
• Las superficies de los techos pueden generar cantidades significativas de calor que pueden reducir la producción de módulos FV.
• La inclinación del módulo no se puede ajustar estacionalmente como con un soporte de poste.

Montaje sobre poste

Un sistema FV montado sobre un poste.

Los módulos FV se montan en una estructura de estanterías que se asienta sobre uno o dos postes anclados al hormigón. Los sistemas de montaje en poste son comunes para los sistemas FV autónomos a pequeña escala, ya que se pueden instalar en casi cualquier lugar y permiten optimizar el diseño para el sitio.

Ventajas

• Costo relativamente bajo para sistemas pequeños.
• Se puede instalar en casi cualquier lugar.
• La instalación no depende de la resistencia o calidad de un techo.
• Se puede elegir el ángulo y la orientación de los módulos FV.
• Se puede construir fácilmente para permitir que la inclinación de los módulos se ajuste estacionalmente.
• Mantiene los módulos más fríos que un sistema montado en el techo.

Desventajas

• El montaje en poste ocupará un espacio utilizable cerca de la casa.
• La instalación es más complicada. Requiere hormigón.
• Se requiere diseño y fabricación personalizados del montaje en poste para el proyecto.
• El transporte del poste y la estructura de montaje puede resultar complicado.
• Otros diseños de sistemas de montaje suelen ser más apropiados para sistemas más grandes.

Montaje sobre suelo

Un sistema FV montado en el suelo.

Los módulos FV se montan en una estructura de rieles que se asienta sobre cuatro o más postes anclados al hormigón. Los sistemas de montaje sobre suelo comparten muchas de las mismas ventajas que los sistemas de montaje en poste, pero funcionan mejor para sistemas autónomos más grandes.

Advantages

• Can be installed in nearly any location with any size system.
• May be fabricated on site with the right design and materials.
• Installation does not depend on the strength or quality of a roof.
• Angle and orientation of the PV modules can be chosen.
• Keeps modules cooler than a roof mounted system.

Disadvantages

• Involved installation involving many different holes with concrete.
• Requires the transportation of a significant quantity of materials and racking.
• Ground mount will occupy otherwise usable space near the home.
• Custom design of the ground mount system will be required.
• Not as easy to build to incorporate adjustable tilt like as with a pole mount.

Ballast mount

A ballast mounted PV system.

PV modules are mounted onto a racking structure that sits atop the ground or a flat roof surface that relies upon the weight of heavy concrete blocks to secure it rather than any type of concrete or anchors to the roof structure. Ballast mount systems are not as common with off-grid PV systems as other mounting systems, but they have a lot of advantages if the location is appropriate.

Advantages

• Simple installation. No concrete or roof penetrations required.
• Does not occupy space around the home that could be used for another purpose.
• Relatively low cost if the location is appropriate.
• Installation does not depend on the strength or quality of a roof.
• Orientation and tilt (to some degree) of the modules can be chosen.

Disadvantages

• Site specific. Only typically appropriate for roofs with a low angle (flat) or fenced-in/secure areas.
• Theft can be relatively easy.
• Requires a an appropriate ballast racking structure that either must be bought or custom fabricated beforehand.
• Roof structure must be able to support the additional weight of the concrete blocks.
• Requires a significant number of concrete blocks to be purchased or fabricated on-site.