Instalación de placas fotovoltaicas en cubiertas planas tipo deck: Requisitos técnicos

2019 fue un año de récord. España se convirtió en líder del mercado fotovoltaico en la Unión Europea con una instalación de 4,7 GW instalados. Esta circunstancia junto a la posición geográfica de España y la cantidad de radiación solar potencialmente aprovechable hace pensar que la instalación de placas fotovoltaicas en cubierta es una opción rentable y sostenible. Además del beneficio social que reporta el aprovechamiento de una energía limpia, eficiente y generadora de empleo.

Cabe decir, que el 80% de la energía generada mediante solar fotovoltaica en España se corresponden con instalaciones a gran escala. El 20% restante, en cambio, se genera para autoconsumo. Es decir, las instalaciones fotovoltaicas instaladas se reparten en una mayor proporción para huertos urbanos, mientras que el resto se instalan en las cubiertas de los edificios de uso residencial, comercial e industrial en una menor proporción.

Esta circunstancia, unida al hecho de que la normativa en España (RD 244/2019) está pensada para el fomento de la generación de electricidad por autoconsumo fotovoltaico, hace pensar que existe un gran potencial de desarrollo de instalaciones de placas fotovoltaicas en cubiertas de edificios. Especialmente en cubiertas planas tipo deck, propias de edificios industriales y comerciales, de gran extensión, suficiente para albergar una instalación generadora de gran superficie.

En qué consiste el autoconsumo fotovoltaico

El autoconsumo de energía eléctrica consiste en la producción de electricidad para consumo propio. La instalación se compone de un conjunto de paneles solares fotovoltaicos que, al recibir radiación solar (energía renovable), generan corriente continua. Posteriormente un inversor transforma dicha corriente continua en alterna para su consumo.

En España, es el RD 244/2019 de 5 de abril, el que regula las condiciones administrativas, técnicas y económicas del autoconsumo de energía eléctrica. Adicionalmente, existen directivas europeas relativas al fomento de las energías renovables y la eficiencia energética en los edificios, que se transponen a la normativa española, y que constituyen el marco legislativo adecuado para el impulso de la generación eléctrica descentralizada (generación distribuida). Con este modelo de generación eléctrica, los edificios se convierten en generadores de electricidad. Energía que posteriormente se consume in situ o en los puntos de consumo del entorno. 

Integración de una instalación fotovoltaica en una cubierta plana tipo deck

Aunque el potencial de generación fotovoltaica se encuentra en cualquier tipo de edificio, lo cierto es que las cubiertas de edificios con gran extensión resultan idóneas para la integración este tipo de instalación. Estamos hablando lógicamente de edificios industriales y comerciales: centros logísticos, naves industriales y tipo retail, como centros comerciales y parques de medianas.

Este tipo de edificios se resuelven generalmente con cubierta plana tipo deck. Se trata de un cerramiento que se compone básicamente de una chapa autoportante, sobre la cual se coloca el aislamiento térmico y posteriormente la impermeabilización autoprotegida. Son por lo tanto cubiertas muy ligeras (menos de 20 kg/m²) que permiten salvar grandes luces con la menor cantidad de apoyos, para dar lugar a espacios diáfanos en su interior.

El aislamiento térmico más habitual suele ser lana de roca MW o materiales plásticos tipo PIR o XPS. Debe de ser un aislamiento rígido para evitar deformaciones y por lo tanto el estancamiento de agua. En cuanto a los sistemas de impermeabilización en cubierta, los materiales más utilizados son las láminas bituminosas LBM en primer lugar, seguidas del PVC o el TPO en menor medida. Como alternativa se utiliza también el EPDM y las membranas líquidas. EL sistema de impermeabilización más adecuado dependerá de la presencia de instalaciones en la cubierta en mayor o menor medida. También influye la frecuencia con la que se producen cambios de uso, apertura y cierre de usos en la propia cubierta. Algo muy habitual en edificios de este tipo. 

Requisitos técnicos para sistemas homologados de cubierta plana tipo deck e instalaciones fotovoltaicas

La instalación de paneles fotovoltaicos en cubiertas planas tipo deck requieren de un proceso de homologación entre diferentes fabricantes, basado en el cumplimiento de una serie de requisitos. Entre ellos:

  • Es fundamental que la radiación solar que incide sobre la cubierta no suponga un aumento considerable de la temperatura. Los módulos fotovoltaicos son sensibles a las oscilaciones térmicas afectando a su rendimiento. Por lo tanto, para reducir este efecto en la medida de lo posible se utilizan impermeabilizaciones en colores blancos altamente reflectantes.
  • Se debe de limitar el peso de la instalación fotovoltaica para evitar problemas de deformaciones y de estabilidad en general de la propia cubierta. La sobrecarga máxima admisible suele estar dentro de los 15 a 30 kg/m2 en función del tipo de cubierta. Este factor determina, por lo tanto, el tipo de material aislante de la cubierta, así como la distancia mínima entre filas de paneles y el sistema de anclaje de la instalación fotovoltaica.
  • Se debe de estudiar el efecto de la succión del viento, en el diseño del sistema de soporte y fijación a la cubierta de la instalación fotovoltaica (contrapesos, anclajes, deflectores).
  • La instalación fotovoltaica debe de ser compatible con la impermeabilización de la cubierta. No debe dañarla ni durante su instalación ni durante su desmontaje. El tipo de anclaje o sistema de soporte de la instalación fotovoltaica debe de estar homologado con relación a su compatibilidad con el sistema de impermeabilización de la cubierta.
  • Los proveedores deben de suministrar soluciones versátiles capaces de dar respuesta tanto en obra nueva como en rehabilitación.
  • Se debe de evitar, en la medida de lo posible, los sellados y las perforaciones en la cubierta sobre la que se apoye la instalación fotovoltaica.
  • La impermeabilización de la cubierta debe de ser fácilmente reparable y ofrecer garantías de estanqueidad en periodos de hasta 20 años o más. Cuando se utilicen sistemas de fijación, éstos deben de ser completamente estancos.
  • Se requiere de la instalación de pasillos técnicos antideslizantes.
  • Las soluciones de mercado deben de tener un precio competitivo para grandes instalaciones.
  • Se deben de alcanzar una serie de exigencias técnicas relativas a la durabilidad, la resistencia al tránsito y al punzonamiento, garantizar un espesor mínimo de la chapa autoportante a partir de 0,7 mm o que el aislamiento empleado sea no deformable facilitando el drenaje de la cubierta.

Para cumplir con esta serie de requisitos, el instalador debe de realizar un estudio previo. Básicamente se analiza la actividad del edificio, el tipo de cerramiento, incluido el tipo de aislamiento, la capacidad de carga de la cubierta y el tipo de impermeabilización. En base a estos criterios, el instalador aconsejará a su cliente sobre la solución óptima para su instalación fotovoltaica en función del sistema de apoyo, el cual podrá ser autoportante con contrapesos, de fijación mecánicamente a la cubierta o soldado a la membrana impermeable, e incluso mixto. Cada sistema tiene sus ventajas y sus inconvenientes, en función del tipo de edificio y del objetivo de la propia instalación fotovoltaica, ya sea autoconsumo, producción y/o almacenamiento. 

La selección del instalador capaz de acompañar al cliente en todas las fases de la vida útil de la instalación fotovoltaica

Como siempre, se recomienda que la instalación se deje en manos de profesionales especializadosEl instalador debe de acompañar a su cliente en las diferentes fases de la instalación: diseño, ejecución, vida útil y fin de vida.

El proceso empieza con la visita técnica seguida de la redacción de un proyecto personalizado, que incluya especificaciones técnicas en base a un contrato a medida. Durante la ejecución de la obra el instalador se ocupará de la compra de los medios materiales necesarios, así como de la gestión con los proveedores. Se contará adicionalmente con un técnico de seguridad independiente.

Por último, se debe de exigir un servicio post venta que incluya la operación y el mantenimiento de la instalación, la realización de informes periódicos de rendimiento y su monitorización diaria para detectar posibles incidencias. Este servicio debe de incluir también la gestión de las garantías de todos los componentes de la instalación, así como de la producción energética. 

Conclusiones

Invertir en un sistema de placas fotovoltaicas en cubierta para la generación de energía eléctrica reporta una serie de beneficios económicos, ambientales y sociales. Una instalación de placas fotovoltaicas en cubierta permite conseguir ahorros en la factura eléctrica de entre el 30% y el 40%, lo cual se traduce en un retorno de la inversión de 6 años o menos.

Por otro lado, muchas empresas también buscan transmitir su compromiso con el cuidado del medioambiente mediante la integración y el aprovechamiento de fuentes de energía renovable en su proceso productivo, entendido por lo tanto como ejemplo de responsabilidad social.

Por último, la producción de energía eléctrica con medios fotovoltaicos tiene un bajo nivel de emisiones de carbono, después de la energía eólica, contribuyendo así con los objetivos de neutralidad climática para los próximos años, de independencia energética y de lucha contra el cambio climático.

Fuente: Calor y Frio

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