Los tejados metálicos de junta alzada (SSMR) son los más adecuados para el montaje de módulos fotovoltaicos, ya sean cristalinos o de capa fina. Las juntas del SSMR son elementos en forma de viga que no sólo añaden rigidez y resistencia a la flexión a los paneles del tejado, sino que también proporcionan puntos de fijación convenientes para un sistema fotovoltaico. Unión FV a este tipo de tejado puede hacerse con o sin raíles de montaje continuos utilizando abrazaderas de aluminio .
Mejores prácticas de diseño e instalación cuando se utilizan abrazaderas para fijar estructuralmente sistemas fotovoltaicos a tejados metálicos de junta alzada.
Abrazaderas de costura y compresión mecánica
These clamps anchor to the roof seam by pinching it within the clamp body with round point set-screws that are in no way invasive to the roof. The setscrew forces the metal of the standing seam into a recess in the opposing clamp wall, permanently deforming it in order to establish a mechanical interlock. The clamp body is machined with threaded holes to facilitate anchorage of PV modules or racking components to the clamp.
El sector de los SSMR ha utilizado esta tecnología de fijación durante muchos años, y la mayoría de los fabricantes de SSMR avalan y recomiendan este método a la hora de fijar diversos accesorios a sus sistemas de cubiertas. Y es una preocupación primordial para todas las partes implicadas -propietario del edificio, fabricante del tejado, integrador fotovoltaico y autoridad normativa- que se mantenga la integridad del sistema del tejado y que no se pongan en peligro las garantías correspondientes, si las hubiera.
El resultado es un matrimonio FV-SSMR que proporciona libertad de mantenimiento durante la vida útil prevista tanto del sistema fotovoltaico como del tejado. Si se ejecutan correctamente, estos métodos no solo son fiables y rápidos, sino también rentables.
Ahorro del 12%-18% en costes con cubierta metálica y fotovoltaica
¿Quiere conseguir la unión perfecta entre un sistema fotovoltaico y el SSMR utilizando abrazaderas de costura? Siga nuestras mejores prácticas sugeridas:
Compatibilidad
La compatibilidad metalúrgica es siempre importante en un tejado donde los materiales estarán en contacto electrolítico. El SSMR suele ser de acero, ocasionalmente de aluminio y muy raramente de cobre, acero inoxidable u otro metal. El acero y el aluminio pueden estar prepintados (coil coated) o desnudos (sin pintar). Este último es un término equivocado. El acero siempre lleva una capa protectora de zinc puro (galvanizado) o una aleación de aluminio y zinc (Galvalume® o Zincalume®) para protegerlo de la corrosión.
Las abrazaderas de aluminio son compatibles con todos estos metales excepto el cobre. Cuando la cubierta es de cobre, deben utilizarse abrazaderas de costura de latón. En algún punto entre la abrazadera de latón y el marco fotovoltaico de aluminio debe realizarse un interruptor electrolítico. Esto puede hacerse con un metal pasivo como el acero inoxidable o con aislantes de goma, o con ambos.
Using the galvanic scale: Some installers might want to use the galvanic scale to identify dissimilar metals, but the graphical galvanic scale is not always a good way to determine whether one metal is compatible with another. The reason is that when metals oxidize, the oxide layer created is a new material that may or may not exhibit the electrochemical characteristics of the parent metal. Therefore, the scale does not always tell the whole truth. Further information can be found via the Metal Construction Association (MCA) Technical Bulletin titled “Dissimilar Metal Corrosion in Roofing Installations."
Una talla no sirve para todos
Otro problema de compatibilidad tiene que ver con la forma o el perfil de la propia costura SSMR y la abrazadera de costura seleccionada. Existen muchas geometrías de costura diferentes, junto con una serie de perfiles de abrazadera de costura correspondientes. Una abrazadera de costura de tamaño único no sirve para todo, y la utilización de la abrazadera incorrecta para la costura en pie específica podría provocar el fallo del sistema o daños en el tejado de costura en pie. Examinar y verificar las dimensiones de la junta en cuestión y consultar con el fabricante de la abrazadera para determinar el tamaño adecuado de la abrazadera.
¿Cuánto aguantará esa abrazadera?
La fuerza de sujeción de la abrazadera de la costura se prueba normalmente en dos direcciones de carga diferentes: paralela a la dirección de la costura y perpendicular (carga negativa normal al tejado). Estas pruebas reproducen las cargas de arrastre, como el deslizamiento de la nieve, y las cargas de elevación inducidas por los efectos del viento. Las cargas máximas y admisibles deben publicarse en el sitio web del fabricante de la abrazadera de costura, y los informes de las pruebas de laboratorio deben estar disponibles previa solicitud.
No deben utilizarse los productos disponibles en el mercado que no hayan sido sometidos a las pruebas adecuadas. También es importante examinar la naturaleza de las pruebas realizadas, los informes y determinar si son apropiados o no para la aplicación. Examine también el laboratorio que ha realizado las pruebas. Las pruebas deben realizarse en un laboratorio externo acreditado A2-LA o ISO/IEC 17025.
Las fuerzas de sujeción varían ampliamente y son específicas de cada panel, variando con el material de la costura, el calibre y el perfil del SSMR. Para determinar la abrazadera adecuada y la carga admisible, deben identificarse estas variables del sistema de paneles de cubierta. La forma más sencilla de hacerlo es cotejar el nombre del fabricante y el nombre del perfil del panel con los listados del sitio web del proveedor de la abrazadera. Cuando revise estos datos, tenga en cuenta que la mayoría de los fabricantes de cubiertas fabrican más de un perfil.
Fortalezas de sujeción probadas
También es importante reconocer, cuando se confía en estas resistencias de sujeción probadas, que los fabricantes de abrazaderas de costura pueden probar la resistencia de la abrazadera a la costura SOLAMENTE - y no otros elementos del montaje del tejado, porque éstos varían con cada trabajo. En la mayoría de los casos, la conexión de la abrazadera de la costura supera la resistencia de otros elementos en un conjunto FV-SSMR completado.
Piense en un sistema fotovoltaico montado en un tejado como una cadena de componentes.
- La fijación de la abrazadera a la costura puede ser el eslabón más fuerte.
- Los eslabones más débiles de la cadena pueden ser la fijación del SSMR a la estructura, la resistencia a la flexión de la costura del SSMR o incluso la resistencia al pandeo de la estructura.
- Por eso es importante NO basarse únicamente en la fuerza de la abrazadera como factor determinante a la hora de determinar la frecuencia de fijación..
Colocación y población de las pinzas
La frecuencia de conexión del sistema fotovoltaico al tejado es fundamental, pero a menudo se malinterpreta. No existen normas que especifiquen estos requisitos. Un profesional competente debe diseñar y especificar la población de abrazaderas. Los módulos fotovoltaicos, por ejemplo, están sujetos a la norma UL 1703, que establece que deben resistir 30 libras por pie cuadrado más un factor de seguridad del 50%. Los componentes de las estanterías están sujetos a la norma UL 2703, que exige pruebas de montaje de los módulos fotovoltaicos y los elementos de fijación en tres orientaciones de carga diferentes. En general, el SSMR se somete a algunas de las pruebas de viento más exigentes del sector de la construcción, como ASTM E1592, UL 580 y FM4471. El SSMR es un elemento estructural y está diseñado para soportar las velocidades del viento y las presiones negativas resultantes en su superficie.
La industria de la construcción metálica prediseñada ha estandarizado la fijación del tejado en torno a una separación estructural de 5 pies y una anchura de panel de tejado de 2 pies, lo que da como resultado clips que anclan los paneles de tejado a la estructura cada 10 pies cuadrados, en una cuadrícula de 2 x 5 pies. Otros paneles de tejado utilizados pueden tener una anchura de 16 pulgadas, 18 pulgadas y, en raras ocasiones, 30 pulgadas. Ocasionalmente, la distancia entre las correas estructurales también variará con respecto a la norma de 1,5 m. El objetivo al fijar un conjunto fotovoltaico al SSMR es distribuir las cargas del conjunto fotovoltaico -principalmente la elevación- de forma uniforme en el SSMR y a través de él hasta la estructura del edificio. La fijación del tejado a la estructura del edificio se realiza con clips ocultos en las juntas.
La forma conservadora y recomendada de distribuir la carga es determinar la frecuencia de fijación del tejado a la estructura y, a continuación, duplicarla o superarla con la fijación de los componentes fotovoltaicos al tejado. Siguiendo este planteamiento, se garantiza que las cargas se distribuyan uniformemente en el sistema de cubierta y su fijación a la estructura del edificio.
Nota: La fijación debe ser menos frecuente sólo cuando un ingeniero cualificado haya demostrado su idoneidad.
¿Qué es el movimiento térmico?
El movimiento térmico también afecta a la colocación de las abrazaderas. SSMR está diseñado para responder térmicamente al cambio dimensional a lo largo de la longitud de los paneles. Esto se consigue en la interfaz entre el panel y el clip de fijación. La mayoría de los edificios metálicos prediseñados utilizan clips de dos componentes para esta fijación. La parte superior se mueve térmicamente con el panel, mientras que la parte inferior, que está unida a la estructura, permanece fija. Cuando se fija a este tipo de SSMR, la abrazadera de la costura puede fijarse en una ubicación de clip o entre clips. Algunos otros tipos de SSMR -normalmente instalados sobre cubiertas de madera- se basan en el movimiento diferencial entre los clips y los paneles del tejado para adaptarse a los ciclos térmicos. Al instalar un sistema fotovoltaico en este tipo de SSMR, las ubicaciones de las abrazaderas deben evitar los clips de fijación del panel.
Puede utilizar las directrices anteriores tanto si utiliza raíles de montaje como si utiliza la fijación directa (sistemas sin raíles).
Principales ventajas del montaje directo
- Mejor aprovechamiento del espacio
- Economic: Total MSRP hardware costs (includes seam clamps, interface hardware) = a $0.12/Wp on small systems and around $0.06/Wp on very large ones. These cost objectives cannot generally be met using rails.
El sistema fotovoltaico solar sin raíles cuesta menos
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