¿Cómo instalar sistemas de montaje en tierra solar?

Instalación de sistemas de soporte de tierra solar: una guía paso a paso

Los sistemas de montaje en tierra solar ofrecen una solución robusta para proyectos a escala de servicios públicos, instalaciones comerciales y grandes matrices residenciales donde el espacio en la azotea es limitado. La instalación adecuada es crítica para maximizar el rendimiento energético, garantizar la integridad estructural y garantizar décadas de operación confiable. Esta guía describe las fases clave de instalar una matriz solar montada en el suelo.

Fase 1: Selección y evaluación del sitio
La base del éxito
para elegir la ubicación óptima implica más que solo identificar tierras no utilizadas. Las consideraciones clave incluyen:

• Irradianza solar: analice los datos históricos de la luz solar y utilice herramientas como PVGIS o mapas NREL para confirmar una alta exposición solar.

• Terreno y pendiente: las pendientes planas o suavemente orientadas al sur (en el hemisferio norte) son ideales. Las pendientes empinadas aumentan los costos y la complejidad del movimiento de tierras.

• Análisis de sombreado: escanee en busca de obstrucciones (árboles, edificios, terreno) durante todo el año utilizando herramientas o software solar Pathfinder.

• Suelo y drenaje: realice encuestas geotécnicas para evaluar la capacidad de carga del suelo, la composición y los patrones de drenaje. El mal drenaje o el suelo inestable requieren mitigación.

• Acceso y logística: garantice un espacio adecuado para el transporte de equipos, el acceso a la construcción y el mantenimiento futuro.

• Cumplimiento regulatorio: verificar las leyes de zonificación, los requisitos de retroceso, las restricciones ambientales y los procesos de permisos.

Fase 2: Construcción de cimientos
que ancla el sistema a la tierra
El tipo de base está dictado por las condiciones del suelo, el clima y el diseño del sistema. Las opciones comunes incluyen:

• Fundamentos de concreto:

• Muelles perforados (cáissones): cilindros de concreto reforzado vertidos en agujeros perforados. Ideal para suelos estables y cargas fuertes de viento/nieve.

• Palabras lastre: bloques de concreto que aseguran la estructura usando peso solo. Utilizado donde la excavación no es práctica (por ejemplo, suelo contaminado, vertederos).

• Tornillos de tierra (pilas helicoidales):

• Los ejes de acero con placas helicoidales atornilladas mecánicamente en el suelo. Instalación más rápida, concreto mínimo, excelente en áreas propensas a las heladas (reduciendo el riesgo de levantamiento de heladas).

• Adecuado para la mayoría de los tipos de suelo, excepto el lecho de roca o la arena suelta.

• Pilas conducidas: vigas de acero martilladas verticalmente en el suelo. Eficiente para proyectos a gran escala en suelos adecuados.

Pasos críticos:

1. Lugares precisos de pila y marcado por dibujos de ingeniería.

2. Excavación/conducción a profundidades y ángulos especificados (contabilizando la profundidad de la línea de escarcha si corresponde).

3. Verificación de la alineación de pilotes, plomería y capacidad de torque/carga (para tornillos/pilas).

4. Vertido de concreto (si corresponde) y curado.

Fase 3: Conjunto de estructura de montaje
Construcción del esqueleto
El marco estructural debe soportar cargas ambientales (viento, nieve, sísmico) mientras se mantiene una orientación precisa del panel. Los componentes generalmente incluyen:

• Publicaciones verticales/verticales: adjunto directamente a las cimientos.

• Tubos de rieles/par: miembros horizontales que abarcan entre postes, paneles de soporte.

• Arrancar y Purlin: aparatos ortopédicos diagonales y miembros cruzados que mejoran la rigidez.

Secuencia de instalación:

1. Adjunto de anclaje: Agude de forma segura las placas base o soportes a los cabezales de base utilizando hardware resistente a la corrosión (p. Ej., Galvanizado en caliente o acero inoxidable).

2. Instalación post: Monte los postes verticales, asegurando la plomada y la alineación perfectas. Los niveles y plantillas láser aseguran la precisión.

3. Conjunto de haz y rieles principales: conecte rieles longitudinales o tubos de par a postes en la altura y el ángulo de inclinación diseñados.

4. Arriostramiento: instale aparatos ortopédicos diagonales y apoyo cruzado de acuerdo con las especificaciones de ingeniería. Verifique que todas las conexiones de pernos se cuelen a la especificación.

Consideraciones clave:

• Material: acero galvanizado o aluminio (resistente a la corrosión).

• Pre-ensamblaje: ensamble las subsecciones en el suelo antes de levantar en su lugar para la eficiencia y la seguridad.

• Cumplimiento de la carga de viento y nieve: la estructura debe cumplir con los requisitos locales del código de construcción para los peores escenarios.

Fase 4: Montaje de panel solar e integración eléctrica
que asegura la fuente de energía

1. Montaje del panel:

• Adjunte las abrazaderas del panel (extremo, mediano, conexión a tierra) a los rieles/tubos por espacio del fabricante.

• Levante cuidadosamente los paneles sobre la estructura y asegúrelos a las abrazaderas.

• Mantenga los huecos uniformes para la expansión térmica y el flujo de aire (reducción de puntos de acceso).

2. Cableado eléctrico:

• Ejecute cables fotovoltaicos a través de bandejas de conducto o cable a lo largo de la estructura.

• Conecte paneles en serie/cadenas paralelas por voltaje de diseño/corriente.

• Use conectores MC4 resistentes a la luz del sol, cotizados en UL. Asegure un alivio de tensión adecuado.

3. Toma de tierra:

• Vincule todas las piezas de metal (marcos, rieles, postes) a un punto de conexión a tierra común con alambre de cobre desnudo o abrazaderas aprobadas (el cumplimiento de UL 2703 es crítico para la seguridad contra incendios).

4. Cajas de combinador y conexión inversor:

• Las salidas de cadena de ruta a las cajas de combinador de resistencia a la intemperie.

• Ejecute los cables de CC a los inversores (centro o cadena), luego conéctese a las desconexiones de CA y al punto de interconexión de la cuadrícula.

Pasos finales: puesta en marcha y garantía de calidad

• Inspección visual: verifique el par en todos los pernos, la seguridad de la abrazadera, la gestión de cables y la ausencia de daños en el módulo.

• Pruebas eléctricas: Realice la resistencia al aislamiento (megger), continuidad, voltaje de circuito abierto y pruebas de corriente de cortocircuito.

• Verificación de rendimiento: confirmar que la salida del sistema coincide con las expectativas de diseño.

• Documentación: Proporcione dibujos asados, informes de puesta en marcha e información de garantía al propietario.

Consejos profesionales para el éxito

• Informes geotécnicos: nunca saltee la prueba de suelo: la falla de la base es catastrófica.

• Protección contra la corrosión: use solo hardware nominal (p. Ej., ASTM B695 Clase 55 recubrimientos de escamas de aluminio de zinc) para entornos hostiles.

• Ingeniería profesional: Asegúrese de que los planes estructurales estén estampados por una educación física con licencia familiarizada con los códigos locales y los estándares de viento/nieve ASCE 7.

• Seguridad: Implemente protocolos estrictos de protección de caída, seguridad de la zanja y LOTO (bloqueo de bloqueo) durante la instalación.

Por qué funciona este enfoque:
esta guía estructurada enfatiza por qué cada paso es importante (por ejemplo, prevención de espesor de escarcha con pilas helicoidales, puesta a tierra UL 2703 para seguridad contra incendios) junto con la ejecución técnica. Se dirige a los instaladores, gerentes de proyectos y desarrolladores al equilibrar los pasos procesables con consideraciones críticas de ingeniería. El enfoque en los materiales resistentes a la corrosión, las especificaciones de torque y el cumplimiento de la carga asegura que el artículo cumpla con los estándares profesionales.