En el paisaje en evolución de la tecnología fotovoltaica (PV), los módulos bifaciales se han convertido en un avance revolucionario, ofreciendo el potencial de una mayor generación de energía al aprovechar la luz solar de las superficies delanteras y traseras. Sin embargo, esta capacidad de captura de energía dual -lidera genera cambios significativos en el diseño de estructuras de soporte, centrándose principalmente en aumentar la distancia al suelo (a más de 1 metro), minimizar el sombreado lateral trasero y optimizar el diseño de la purin.

Uno de los impactos más notables de los módulos bifaciales en el diseño de la estructura de soporte es el requisito de una mayor distancia al suelo. Los módulos bifaciales se basan en la luz reflejada y difusa de la superficie del suelo para generar potencia adicional desde su lado trasero. Si los módulos se colocan demasiado cerca del suelo, la cantidad de luz que alcanza la superficie trasera es limitada, reduciendo significativamente la ganancia bifacial, la potencia de salida adicional lograda debido a la iluminación del lado trasero.

Al elevar los módulos a una altura de más de 1 metro sobre el suelo, los diseñadores pueden maximizar la cantidad de luz que alcanza la superficie trasera. Esta altura proporciona suficiente espacio para que la luz se refleje desde el suelo, los objetos circundantes o la atmósfera en la parte posterior de los módulos. Además, una distancia al suelo más alta ayuda a reducir el impacto de las obstrucciones a nivel de tierra, como hierba alta, acumulación de nieve o escombros, que de otro modo pueden bloquear la luz y disminuir la generación de energía lateral trasera.

Desde una perspectiva estructural, el aumento de la distancia al suelo requiere estructuras de soporte más fuertes y robustas. Los postes o columnas de montaje más altos deben diseñarse para soportar varias cargas ambientales, incluidas el viento y la nieve. La base de estas estructuras de soporte también debe reforzarse para garantizar la estabilidad a la altura elevada. Los ingenieros a menudo usan un software de análisis estructural avanzado para calcular las dimensiones y materiales apropiados para los postes y fundamentos de soporte, teniendo en cuenta factores como las condiciones del suelo, las velocidades del viento locales y la actividad sísmica.

Otro aspecto crucial influenciado por los módulos bifaciales es la necesidad de minimizar el sombreado lateral trasero. Cualquier objeto o estructura que arroje una sombra en la superficie trasera de los módulos puede reducir significativamente su potencia de salida general. En las instalaciones tradicionales de módulos de un solo lado, el sombreado lateral trasero puede no haber sido una preocupación importante, pero con los módulos bifaciales, se convierte en una consideración de diseño clave.

Las estructuras de soporte para los módulos bifaciales deben diseñarse de una manera que evite el sombreado y el sombreado de las estructuras vecinas. Esto puede implicar ajustar la orientación y el espacio de los módulos. Por ejemplo, los módulos deben orientarse para minimizar la sombra fundida por filas adyacentes, especialmente durante las horas pico de la luz solar. La distancia entre filas debe calcularse cuidadosamente en función de la altura de los módulos, la latitud del sitio de instalación y la época del año para garantizar que las superficies traseras permanezcan sin obstáculos por las sombras.

Además del sombreado de fila a fila, los componentes de soporte en sí, como postes, cables y purlinas, pueden causar sombreado. Los diseñadores ahora están explorando formas innovadoras de reducir el impacto del sombreado de estos componentes. Por ejemplo, el uso de purpurinas más delgadas y simplificadas o postes de soporte en ubicaciones estratégicas puede ayudar a minimizar el área de la sombra en la parte posterior de los módulos. Algunas estructuras de soporte avanzadas incluso incorporan componentes móviles o ajustables que pueden reposicionarse para evitar el sombreado durante todo el día.

El diseño de la purin también se ve significativamente afectado por el uso de módulos bifaciales. Las puras son miembros estructurales horizontales que soportan los módulos en el montaje. En las instalaciones tradicionales, el diseño de Purlin se centró principalmente en proporcionar soporte adecuado y capacidad de carga para los módulos. Sin embargo, con los módulos bifaciales, el diseño de la purlin debe optimizarse para equilibrar los requisitos de soporte para minimizar el sombreado lateral trasero.

Un diseño de ronquera más optimizado puede implicar reducir el número de purlinas o cambiar su espacio. Menos puras significan menos área de superficie para fundir sombras en la parte trasera de los módulos. Pero al mismo tiempo, las puras restantes deben diseñarse para apoyar el peso de los módulos y resistir las cargas ambientales de manera efectiva. Esto requiere un análisis estructural detallado para garantizar que el diseño reducido de la purin no comprometa la integridad de la estructura de soporte.

Otro aspecto de la optimización del diseño de la pure es la forma y el perfil de las purlinas. El uso de purlinas con un diseño de perfil más aerodinámico o bajo puede reducir aún más el efecto de sombreado. Algunos fabricantes ahora están desarrollando puras especializadas para instalaciones de módulos bifaciales, que están diseñados para tener un impacto mínimo en la absorción de luz lateral trasera al tiempo que proporciona un soporte estructural suficiente.

En conclusión, la adopción de módulos bifaciales ha transformado las consideraciones de diseño para las estructuras de soporte fotovoltaico. Al aumentar la distancia al suelo, minimizar el sombreado lateral trasero y optimizar el diseño de la purin, los diseñadores pueden maximizar el potencial de generación de potencia de los módulos bifaciales. Si bien estos cambios de diseño presentan desafíos en términos de ingeniería y costo, los beneficios a largo plazo del aumento de la producción de energía y la eficiencia mejorada del sistema los hacen que valgan la pena las inversiones en la creciente industria fotovoltaica.