El montaje de los sistemas fotovoltaicos también debe estar certificado y garantizado por 25 años

​La​ certificación que valida el desempeño de los sistemas de montaje es la ANSI/UL 2703

Así como hemos hablado de que el módulo fotovoltaico y los inversores deben cubrir un desempeño y una vida útil de 25 años, del mismo modo es lógico considerar que los sistemas de montaje en donde se instalarán deben contar con certificaciones y con la misma vida útil.

El material idóneo para construir los diferentes perfiles para los sistemas de montaje de los módulos es el aluminio anodizado, el cual es altamente resistente a la corrosión y se recomienda que la tornillería sea de acero inoxidable, grado estructural, para garantizar que se cumpla con una vida útil similar o mayor a la de los módulos. Existen algunos sistemas que son construidos con acero galvanizado y se les pinta para brindar una protección adicional contra la intemperie, con todo y esto, su vida útil no sobrepasa los 15 años, por lo cual no es recomendable su uso.

Analizando los pros y los contras de los diferentes tipos de materiales que pueden ser usados para la fabricación de los sistemas de montajes, se pueden contemplar el acero inoxidable, cobre, plomo, aluminio y acero galvanizado.

El acero inoxidable se considera con una vida útil de 100 años pero es muy costoso y relativamente difícil de manipular, y si se requiere modificar en el sitio de su instalación, se complica aún más su manipulación. El cobre y el plomo durarán casi tanto tiempo como el acero inoxidable, son fáciles de fabricar, pero son caros, y en el caso del plomo, es tóxico. El aluminio es considerado el más factible, ya que puede tener una vida útil de hasta 50 años, es mucho menos costoso y no tóxico, modificable en el sitio de su instalación, su único inconveniente es que todavía no es tan fácil de fabricar en comparación con el acero galvanizado.(1)

Para entrar en antecedentes, la certificación que valida el desempeño de los sistemas de montaje es la ANSI/UL 2703: sistemas de montaje, dispositivos de montaje, dispositivos de apriete / retención y tuercas de tierra para usar con módulos y paneles fotovoltaicos planos.

En sus alcances, textualmente dice: “Esta es la Publicación de la Primera Edición aprobada por ANSI de la Norma para Sistemas de Montaje, Dispositivos de Montaje, Dispositivos de Retención y Retención, y Tomas de Tierra para Uso con Módulos y Paneles Fotovoltaicos de Placa Plana, UL 2703, que cubre sistemas de montaje en bastidor y sujeción. Dispositivos para módulos y paneles fotovoltaicos de placas planas que cumplen con la Norma para Módulos y Paneles Fotovoltaicos de Placa Plana, UL 1703, destinados a ser instalados o integrados en edificios, o independientes (es decir, no montados en edificios), de acuerdo con el Código Eléctrico Nacional (NEC), ANSI / NFPA 70 y Model Building Codes”. (2)

Los puntos principales que evalúa este estándar son: (3)(4)

1) Clasificación contra incendio

A partir del 1 de enero de 2015, muchas jurisdicciones están aplicando códigos basados ​​en actualizaciones del Código Internacional de Construcción (International Building Code) y las Normas UL 1703 (módulos) y UL 2703 (Sistemas de montaje). El lenguaje incluido en el IBC 2012 requiere que la combinación de techo, los módulos fotovoltaicos y la estructura de montaje deben considerarse como un solo sistema (Sección IBC 1509.7.2). Adicionalmente, requiere que este sistema cumpla o exceda la clasificación de fuego en la que está clasificado el techo.

El objetivo es que el sistema fotovoltaico no afecte la clasificación del grado de fuego del techo. La clasificación del fuego es A, B o C; (La clase A es la más resistente a la propagación de la llama).

Clase A – eficaz contra la exposición severa al fuego.
Clase B – eficaz contra la exposición moderada al fuego.
Clase C – eficaz contra la exposición al fuego ligero.

Dado que las características físicas del módulo fotovoltaico (material, espesor de vidrio, etc.) también afectan potencialmente como actuará un incendio, los módulos ahora son probados y se les asigna una clasificación basado en estas características y los resultados de las pruebas de propagación de las llamas. Hay 15 tipos de módulos totales, los tipos 1, 2 y 3 representan diferencias en la composición del módulo y los Tipos 4 – 15 son las mismas composiciones de módulos que los tipos 1 al 3 con diferentes comportamientos en la prueba de fuego.

Las pruebas al sistema de montaje son:

Prueba de propagación de la llama: El sistema se somete a una llama de 1400 grados en un viento de 12 mph durante 10 minutos.

Marca de fuego en la parte superior del módulo: Se coloca el elemento designado encima del módulo.

Marca de fuego entre el módulo y el techo: La marca de quemado de clase B se enciende y se coloca entre el módulo y la superficie del techo.

Pruebas para aplicaciones de pendiente pronunciada: Ensamble de prueba y especificaciones para pendientes de techo mayores o iguales a 2:12.

Pruebas para aplicaciones de baja inclinación:

•Ensamble de prueba y especificaciones para las pendientes del techo menos de 2:12.

• Pruebas simétricas (paralelas al techo) y asimétricas (inclinadas sobre el techo).

2) Cargas mecánicas

Un sistema de montaje en bastidor debe soportar la carga en función de la superficie máxima de los módulos destinados a ser instalados. Las cargas de prueba se aplicarán en las siguientes tres direcciones ortogonales.

a. Presión descendente aplicada a un módulo fotovoltaico.
b. Presión ascendente aplicada a un módulo fotovoltaico.
c. Carga en pendiente aplicada a un módulo fotovoltaico (simula carga muerta / carga de nieve).

Las capacidades mínimas de carga de diseño son:

a. Presión descendente: 10 PSF (Pound-force per Square Foot) carga permisible.
b. Presión ascendente: 5 PSF carga admisible.
c. Carga en pendiente: 5 PSF carga admisible.

Todas las cargas se multiplicarán por 1.5 como factor de seguridad para determinar la carga de prueba para cumplir con los requisitos mínimos.

El sistema de montaje en bastidor deberá soportar cada una de estas cargas durante un período de 30 minutos, sin evidencia de falla estructural o mecánica, deformación visual permanente y para cualquier medio de fijación positiva que incluya abrazaderas de arriba hacia abajo, no habrá movimiento / desplazamiento relativo Al módulo fotovoltaico.

3) Aterrizajes / Uniones

Que todos los componentes metálicos garanticen la continuidad en sus uniones para el correcto aterrizaje de todos los componentes ante una falla del sistema de tierra. Se debe instalar conforme las especificaciones y detalles del Manual de Instalación del fabricante, previamente aprobado. Es recomendable se mantenga esta documentación en sitio para confirmar el cumplimiento con los requerimientos del fabricante durante las inspecciones.

En cuanto a los temas de corrosión y desempeño por viento, el sistema de montaje será evaluado con las mismas pruebas que se les aplican a los módulos fotovoltaicos.

Tipos de sistemas de montaje

Recordando cómo se denominan las posiciones en que se colocan los módulos, son:

1. Landscape, en donde la parte longitudinal del panel se coloca horizontalmente.

2. Portrait, cuando la parte longitudinal del panel se coloca verticalmente.

Dependiendo del tipo de entorno en el que se instalará el sistema fotovoltaico, será el tipo de estructura a especificar:

1. En techumbre (Rooftop Mount):

▪ Adosado (Frame). No cuenta con inclinación, se ancla paralelo al techo.
▪ Con inclinación (Tilt). Para arreglos que requieren una inclinación predeterminada.
▪ Sobrepuesto en losa (Ballasted). No utiliza anclajes al techo, se colocan contrapesos para garantizar su estabilidad.

2. A nivel de piso (Raw Land): Esta aplicación es la más común para granjas solares, su anclaje es directo al suelo y forman arreglos extensos de módulos.

3. Flotante (Floating). Esta versión de sistema de montaje se utiliza para colocar los arreglos en cuerpos de agua, auxiliando a evitar la evaporación de la misma.

Para que evalúen y conozcan más acerca de estos tipos de sistema de montaje, en la bibliografía les compartiré los links de los productos que cumplen con las características antes mencionadas. (5)(6)

Con toda esta información, y la previamente generada, espero que les sea de utilidad ahora que estamos en la época de exposiciones y reuniones, para que su toma de decisión sea más informada y que en sus futuros proyectos, logren el éxito personal y el de los sistemas fotovoltaicos en el mercado mexicano, ya que también será el éxito de sus clientes en su incursión a generar su electricidad de manera pasiva y renovable, y sigan motivados a ayudar a nuestro planeta en esta situación del cambio climático, en verdad que hoy más que nunca lo necesita…en mi próxima entrega retomaré el tema pendiente…un abrazo.

 

Bibliografia / Referencias

(1) Aluminum vs.galvanized
(2) ANSI/UL2703 
(3) Intertek. UL 2703 mounting systems and devices 
(4) TUV. Testing and Certification of Solar Mounting Systems. 
(5) UNIRAC. Residential and Commercial Solar Mounting Systems and Racking 
(6) CIEL & TERRE. Floating solar panels. 


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