Este sistema es una estructura de instalación de sistemas fotovoltaicos en muros, ideal para fachadas exteriores de edificios nuevos o existentes. Adopta una estructura de soporte de aleación de aluminio de columna y viga para instalar de forma estable los módulos fotovoltaicos en la superficie exterior de la pared. El sistema de soporte se fija al muro de hormigón armado mediante pernos de anclaje químicos o pernos de expansión y atraviesa la capa de aislamiento de lana de roca. Todos los puntos de cruce cuentan con un sellado ignífugo para garantizar la seguridad contra incendios del sistema.
Los módulos fotovoltaicos se conectan a las vigas transversales mediante rieles, fijaciones o guías, y se reservan juntas de goma entre los módulos para tener en cuenta tanto el drenaje como la expansión y contracción térmica. El sistema está equipado con medidas completas de conexión equipotencial y protección a tierra. Los cables de tierra se instalan entre los componentes, vigas y columnas, y se conectan de forma fiable al sistema de tierra del edificio mediante barras colectoras, cumpliendo así con los requisitos de las normativas de protección contra rayos y seguridad eléctrica.
En el sistema de cubierta y fachada, para las partes preintegradas del soporte fotovoltaico en la cubierta de membrana impermeable TPO, se utiliza una estructura de inundación prefabricada de TPO con una inclinación ascendente de ≥250 mm. Las juntas entre las membranas se sueldan con aire caliente y se refuerzan con aros metálicos y sellador general para garantizar la impermeabilidad duradera del sistema.
Este sistema estructural considera la seguridad de las estructuras del edificio, la impermeabilización, la protección contra incendios, la protección eléctrica y la facilidad de construcción. Es adecuado para la instalación de sistemas fotovoltaicos de fachada y cubierta en proyectos BIPV/BAPV industriales y comerciales.
Diagrama esquemático de la estructura de instalación de la cubierta metálica fotovoltaica
1. Paneles solares
Los paneles solares se instalan en la cubierta metálica y se fijan mediante un sistema de soportes. La disposición de los componentes debe reservar canales de mantenimiento.
2. Mantenimiento del paso
Se instala entre los paneles fotovoltaicos y facilita la limpieza diaria, el mantenimiento y la evacuación en caso de incendio. Su ancho no suele ser inferior a 600 mm y su posición se reserva según los requisitos de diseño.
3. Sistema de soporte solar
Acoplamientos ocultos de soporte mediano/acoplamientos ocultos de soporte: Se utilizan para conectar y fijar los soportes fotovoltaicos al sistema de techo. El método de fijación debe determinarse en función de la pendiente del techo y la carga del viento. El diseño de hebilla oculta reduce los daños a la estructura del techo y garantiza la impermeabilización.
4. Chapa de acero perfilada/chapa metálica perfilada
Es la principal capa superficial portante de los techos metálicos, con modelos comunes como el YX35-125-750. Se conecta a la estructura inferior mediante clavos autorroscantes o métodos de enclavamiento.
Ofrece buen drenaje y resistencia al viento.
5. Correas de acero
Sirven para soportar la chapa de acero perfilada y generalmente se utilizan correas de acero en forma de C o Z. El espaciamiento de instalación debe determinarse según el cálculo de la carga de diseño.
6. Capa de soporte
Si es necesario, instale algodón aislante, una barrera de vapor, una membrana impermeabilizante, etc. El enfoque específico lo determinan los diseñadores en función del proyecto.
7. Tratamiento de impermeabilización
Se debe evitar en la medida de lo posible la perforación del techo. Si es necesario, estos deben sellarse estrictamente con juntas de sellado y adhesivo impermeable. El uso de sistemas de cierre oculto o placas metálicas con junta alzada puede reducir eficazmente el riesgo de fugas de agua.
Precauciones de instalación
Bases de diseño para los métodos de instalación
Todas las piezas de conexión (incluidos los accesorios y los rieles guía) deben seleccionarse según el modelo y la cantidad, basándose en los resultados del cálculo estructural, como la carga de viento y la carga de nieve.
Se recomienda utilizar materiales de aleación de aluminio o acero inoxidable para prevenir la corrosión.
Diagrama esquemático de la instalación de un techo metálico fotovoltaico
Soporte de hebilla oculta para techo de metal fotovoltaico1
Descripción estructural del plano de distribución de la cubierta metálica fotovoltaica
1. Módulo fotovoltaico
Los paneles solares se fijan al soporte mediante piezas de conexión. La dirección y la pendiente de instalación deben diseñarse de forma óptima según las condiciones de luz solar del lugar del proyecto.
2. Soporte de hebilla oculta
Sistema de soporte fijo especialmente diseñado para cubiertas metálicas. No penetra el panel de la cubierta para garantizar su impermeabilidad. Se conecta a la chapa de acero perfilada mediante un enclavamiento oculto.
3. Chapa de acero perfilada
El principal material de recubrimiento de las cubiertas metálicas es la chapa de acero galvanizado o aluminizado, con un espesor de entre 0,5 mm y 0,8 mm. Debe estar bien conectada a la estructura de soporte para garantizar la transferencia de carga.
4. Capa de aislamiento térmico
Algunos materiales comunes incluyen lana de roca, lana de vidrio, paneles de poliuretano, etc. Mejoran el aislamiento de la cubierta y reducen el consumo de energía para refrigeración y calefacción.
5. Capa de soporte
Capa base que soporta los materiales aislantes y las láminas de acero perfiladas. Puede ser una losa de hormigón, una plataforma de estructura de acero u otra base.
6. Correas de acero (bandas de señalización de acero)
Estructura secundaria que soporta todo el sistema de techado. Generalmente, son de acero galvanizado en caliente en forma de C o Z. La separación se determina según el cálculo estructural. Se sueldan o atornillan a las vigas y columnas estructurales principales.
Soporte de hebilla oculta para techo de metal fotovoltaico 2
Descripción de la composición estructural del sistema de techado metálico fotovoltaico
Estructura de diseño
1. Módulo fotovoltaico
Instalado en el riel guía y conectado a la luminaria. La separación y disposición de los componentes debe diseñarse en función de los canales de mantenimiento, las distancias de seguridad, etc.
2. Riel guía
Suele ser un riel de aleación de aluminio. Se coloca horizontalmente y se conecta a la luminaria. Se debe instalar un tratamiento impermeable entre el riel guía y el techo.
3. Luminaria (parte fija)
Se utiliza para fijar el riel guía a la chapa perfilada o soporte original del techo. Los tipos se dividen en luminarias no penetrantes y luminarias penetrantes. Se recomienda adoptar un diseño no penetrante y combinarlo con rollos de TPO para mejorar la resistencia al agua.
4. Chapa metálica perfilada original para techo
Los paneles originales del techo del edificio se utilizan como base de instalación. Se debe mantener la pendiente y el diseño de drenaje originales. Membrana impermeabilizante TPO para techos metálicos.
5. Descripción de la construcción
La cara lisa mira hacia abajo y la cara de tela no tejida hacia arriba. El material en rollo se coloca vacío y no completamente adherido. Las juntas de solape se sellan con soldadura de aire caliente para evitar la filtración de agua de lluvia. Se deben agregar juntas o selladores adicionales entre el material en rollo y el soporte para garantizar que la capa impermeable no se dañe.
6. Capa de aislamiento térmico (como paneles de lana de roca, paneles de poliuretano, etc.) Se debe compactar y colocar para evitar puentes térmicos o colapsos.
7. Capa de soporte/chapa de acero perfilada
Soporte del techo y la capa de aislamiento; generalmente se trata de correas de acero o una base de hormigón.
Soporte de hebilla oculta para techo de metal fotovoltaico 3
Base para módulos fotovoltaicos
1. Soporte para soportes y módulos fotovoltaicos.
Se conecta al pilar y cuenta con un tratamiento de sellado en la parte inferior para evitar la filtración de agua de lluvia en la capa estructural.
2. Sellador universal
Se utiliza para sellar el espacio entre la base y el rollo de TPO. Debe ser un sellador ecológico de alta elasticidad, compatible con TPO.
3. Membrana impermeabilizante de TPO
Materiales principales para la impermeabilización de techos monocapa: la cara lisa hacia abajo y la cara de tela no tejida hacia arriba.
Método de instalación: Adherencia total o instalación en vacío. Las juntas de solape se sueldan con aire caliente. La altura de volteo ascendente del componente prefabricado para inundaciones es ≥250 mm (se utiliza para la envoltura de la bobina en la parte donde la columna de acero atraviesa el techo).
4. Fijaciones de bobinas
Los bordes y las estructuras detalladas de la capa impermeabilizante fijada mecánicamente (por ejemplo, alrededor de los pilares). Tras la instalación, la capa impermeabilizante debe sellarse en las juntas de los bordes mediante soldadura de aire caliente.
5. Piezas prefabricadas/relleno de tuberías de TPO
Tratamiento impermeabilizante específico para puntos de salida (como columnas de acero). Los productos terminados son prefabricados, se envuelven herméticamente, con un voladizo ascendente ≥250 mm, y se fijan a la capa de rollo mediante soldadura de aire caliente. Debe combinarse con aros metálicos y sellador para un sellado secundario que garantice la ausencia de fugas.
6. Soportes para módulos fotovoltaicos/soportes para sistemas fotovoltaicos
Soldados o atornillados a la columna de acero reservada. Deben cumplir con los requisitos de cálculo de carga estructural y diseño de resistencia al viento.
7. Aro metálico
Instalado en la parte bridada del sistema de impermeabilización de TPO. Al usarse junto con el sellador, forma un sello hermético en los componentes prefabricados impermeabilizantes.
8. Capa de aislamiento
Paneles aislantes como lana de roca, paneles de poliestireno extruido o poliuretano. Se colocan planos y sin dañarlos para garantizar el rendimiento térmico de la estructura.
9. Barrera de vapor
Impedir la entrada de vapor de agua en la capa de aislamiento. Se recomienda utilizar membranas de barrera de vapor de alto rendimiento compatibles con el sistema de material en rollo.
10. Chapa de acero perfilada (soporte del techo)
Soporta la carga de la estructura del techo. Se fija mediante soldadura o atornillado a la viga de acero.
11. Vigas de acero del techo
En la sección principal de la estructura, se sueldan las columnas de acero reservadas para sistemas fotovoltaicos. Este es un punto de apoyo importante para la instalación de sistemas de soporte fotovoltaicos.
12. Soporte fotovoltaico tipo columna de acero/pilar reservado
Preempotrar o penetrar la chapa de acero perfilada y anclarla a la viga de acero.
Debe sellarse herméticamente con agua en coordinación con el sistema de bobinas, y los detalles estructurales deben tratarse mediante soldadura de aire caliente.
Techo metálico fotovoltaico Techo de chapa monocapa TPO Soporte fotovoltaico1
Techo metálico fotovoltaico Techo de chapa monocapa TPO Soporte fotovoltaico 2
Diagrama de instalación fotovoltaica en pared y descripción de la estructura de puesta a tierra
I. Composición estructural
Muro principal: Una estructura de hormigón armado sirve como estructura portante principal del edificio, proporcionando la cimentación para la instalación del sistema de soportes solares.
Capa aislante de lana de roca: Material ignífugo de nivel A. Se instala en la superficie exterior de los muros de hormigón y se utiliza para la conservación de energía y el aislamiento en edificios. Se colocan sellos ignífugos entre los soportes para evitar la propagación del fuego.
Columna (perfil vertical): Se fija al muro del edificio mediante pernos de expansión, pernos de anclaje químico, etc. Soporta el peso del sistema solar y transfiere la carga al muro. La conexión con la viga transversal se realiza mediante una conexión atornillada o una estructura de canaleta.
Viga transversal (quilla transversal): Permite la instalación directa de los paneles solares. Se colocan ranuras antideslizantes o bloques de presión para fijar los componentes. La separación de las vigas transversales se determina en función del tamaño de los módulos fotovoltaicos y el diseño de resistencia al viento.
Panel solar: Instalado en el sistema de vigas. Se dejan espacios de encolado (generalmente de 5 a 10 mm) entre los módulos para amortiguar la expansión y contracción térmica y drenar el agua. La parte trasera debe mantener un espacio de ventilación para evitar la acumulación de calor.
Unión: Se rellena con un sellador resistente a la intemperie entre los componentes o se utiliza adhesivo estructural para la unión. Cumple las funciones de drenaje y amortiguación.
Ii. Conexión equipotencial y sistemas de puesta a tierra (Seguridad eléctrica)
Instrucciones de conexión a tierra para paneles solares: Cada panel solar se conecta eléctricamente a la viga transversal o al sistema de soporte mediante cinta trenzada de cobre o cable de tierra. El sistema de soporte se conecta a la barra colectora equipotencial a través del cable de tierra principal (PE). Todo el sistema debe formar un bucle cerrado de conexión equipotencial continua para garantizar un potencial equilibrado en caso de fuga o impacto de rayo.
Requisitos de construcción para la conexión a tierra: La sección transversal del cable de tierra no debe ser inferior a 4 mm² (cable de cobre). Las uniones se realizan mediante engarce y conexión con pernos, y se someten a un tratamiento anticorrosivo.
Iii. Instrucciones de Sellado Ignífugo
Cuando las estructuras de soporte fotovoltaicas atraviesen la capa de aislamiento, todos los puntos de cruce deben sellarse con materiales ignífugos (como lodo ignífugo o tiras de sellado de expansión).
El sellado ignífugo debe ser continuo e ininterrumpido, especialmente en los puntos de contacto entre las columnas y las paredes.
Evite la propagación del fuego a través de huecos estructurales en caso de incendio.
Iv. Precauciones de Construcción
Todas las uniones atornilladas deben estar recubiertas con materiales anticorrosivos.
Deje una cavidad de ventilación de ≥50 mm entre la parte posterior del panel solar y la pared.
Diagrama de instalación de PV en pared 1
Diagrama de instalación de PV en pared 2
Diagrama de instalación de PV en pared
