¿Cuáles son las principales desventajas de las estructuras metálicas para cubiertas planas?

Las estructuras metálicas para cubiertas planas se utilizan a menudo en la construcción de edificios. Estas estructuras ofrecen una variedad de ventajas, como su durabilidad y resistencia a la intemperie , si se utilizan materiales adecuados como veremos. Sin embargo, también hay desventajas que vale la pena considerar antes de construir con estructuras metálicas. En este post, echaremos un vistazo a estas desventajas, cómo evitarlas para garantizar una estructura segura y duradera, así como posibles alternativas.

estructuras metálicas para cubiertas planas

En primer lugar, hay que tener en cuenta que las estructuras metálicas para cubiertas planas son más caras que las estructuras solares coplanares (y que la alternativa que proponemos al final del post) Esto se debe principalmente a que tenemos que utilizar mayor cantidad de material para dar la inclinación necesaria a los paneles solares. En las estructuras coplanares la inclinación ya nos la da la propia cubierta y no es necesario utilizar tanto material.

Por otro lado habitualmente no es posible anclarnos a las cubiertas planas mediante varillas metálicas y taco químico, ya que podría generar goteras. Esto nos obliga a lastrar la estructura de alguna manera , normalmente con pesados bloques de hormigón complicando el proceso de instalación, incluso la necesidad de contratar una grúa para izar estos bloques lo cual para una instalación pequeña puede suponer un importante sobrecoste.

El montaje de toda la estructura metálica para cubiertas planas incrementa el tiempo necesario para la instalación debido a que hay que ensamblar las diferentes partes del sistema aumentando el tiempo y por tanto el coste de la instalación. Esto puede ser un problema debido a que muchos clientes buscan la instalación más económica y sencilla posible.

Ejemplo de manual de montaje de estructura metálica para cubierta plana

Otra desventaja de tener que lastrar es que las estructuras metálicas para cubiertas planas pueden suponer un sobrepeso importante en la cubierta. El aumento de peso puede provocar que el suelo se hunda, lo que a su vez puede provocar problemas estructurales en el edificio. Este punto siempre ha de ser revisado por un experto.

Un aspecto a tener en cuenta es la corrosión de los materiales metálicos a la intemperie. No es tiene porque ser un problema si se utilizan materiales adecuados y el mantenimiento es apropiado para garantizar que las estructuras metálicas para cubiertas planas se mantengan en buen estado. El acero galvanizado o aluminio son algunas de las mejores opciones, ya que es resistente a la corrosión y tiene una vida útil prolongada.

Conclusiones:

A pesar de estas desventajas, las estructuras metálicas para cubiertas planas siguen siendo una opción atractiva en muchas ocasiones. Para evitar los problemas mencionados anteriormente, es importante trabajar con un experto en este tipo de instalaciones con experiencia en el uso de estructuras metálicas. Esto garantizará que la estructura sea segura y duradera.

En conclusión, las estructuras metálicas para cubiertas planas pueden presentar varias desventajas. Principalmente un mayor coste tanto de materiales como de mano de obra.

Alternativas:

En Ladantu Solar proponemos un novedoso producto alternativo a las estructuras metálicas para cubiertas planas: Landblock® 

Se trata de una estructura de HDPE (polietileno de alta densidad) con aditivos especiales para soportar la intemperie. Los paneles solares se colocan sobre la estructura directamente y se lastra con agua (u otros materiales) hasta obtener el peso deseado.

Ejemplo de instalación sobre cubierta plana con soportes Landblock®

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Alternativa a las macro-plantas solares en el campo: La energía solar flotante.

Cada vez más la energía solar flotante se está estableciendo como alternativa a las macro-plantas solares en nuestros campos. Se trata de una tecnología emergente que consiste en la instalación de paneles solares en plataformas flotantes sobre la superficie de agua . La energía solar flotante se está estableciendo como alternativa a las macro-plantas solares en nuestros campo.

La energía solar es una fuente de energía limpia y renovable con un papel crucial en la lucha contra el cambio climático. Sin embargo, la enorme proliferación de macro-plantas solares en nuestros campos en los últimos años esta generando gran polémica ya que requiere la desaparición de cultivos o la ocupación de grandes extensiones de tierra que podrían ser destinados a otros usos y están surgiendo movimientos para buscar alternativas a estas macro-plantas solares.

La energía solar flotante es una alternativa a las macro-plantas solares, ya que permite generar energía renovable en el espacio disponible sobre el agua en lugar de ocupar terreno valioso. Esto permite utilizar y rentabilizar un espacio sin otro uso.

El uso de energía solar flotante en balsas de riego y presas hidráulicas también podría contribuir a la transición energética y a la lucha contra el cambio climático. Estas infraestructuras se utilizan para almacenar y distribuir agua en zonas agrícolas o para consumo humano y generar energía hidroeléctrica. Al utilizar fuentes de energía renovables en lugar de combustibles fósiles, se reduce la emisión de gases de efecto invernadero y se contribuye a un medio ambiente más limpio y sostenible.

Ejemplo de planta solar flotante como alternativa a las macro-plantas solares.
Fuente.

Además, el uso de energía solar flotante tiene beneficios económicos . Al reducir la dependencia de combustibles fósiles, se reduce el costo de la energía y se pueden ahorrar una gran cantidad de dinero permitiendo amortizar la inversión en un reducido periodo de tiempo.

La energía solar flotante es una tecnología que utiliza paneles solares montados en estructuras flotantes para generar electricidad. Estas estructuras flotantes se pueden instalar en cualquier cuerpo de agua. España tiene un gran potencial ya que dispone de más de 70.000 balsas de riego particulares y decenas de embalses. El potencial combinado conjunto es de más de 40GW suficientes para cubrir gran parte de las necesidades de energías renovables en las próximas décadas y evitando la instalación de gran número de macro-plantas solares

Una de las principales ventajas de la energía solar flotante es que no requiere la ocupación de grandes extensiones de tierra. En lugar de eso, se pueden instalar en cuerpos de agua que ya existen y que de otra manera no se estarían utilizando. Esto significa que no es necesario desplazar ni destruir cultivos para instalar una planta solar flotante manteniendo el empleo local que generan las labores agrícola y añadiendo nuevos empleos para la instalación y mantenimiento de dichas plantas solares flotantes

Otra ventaja de la energía solar flotante es que puede ser más eficiente que los paneles solares instalados en la superficie debido al efecto refrigerante del agua en los paneles aumentando su eficiencia. Además al cubrir la superficie del agua se reduce notablemente la evaporación de la misma protegiendo este bien tan escaso.

Aunque la energía solar flotante tiene muchos beneficios, todavía es una tecnología emergente y todavía hay algunos obstáculos a superar. Por ejemplo, la energía solar flotante puede ser más costosa de instalar y mantener que los paneles solares instalados en la superficie debido a la complejidad de las estructuras flotantes. Pero si tenemos en cuenta la producción agrícola del terreno que dejaría de producir si instalamos una macro-granja solar este sobrecoste se recupera en muy pocos años.

A pesar de estos desafíos, la energía solar flotante tiene el potencial de ser una interesante alternativa a las macro-plantas solares que proliferan actualmente. Al no requerir la ocupación de grandes extensiones de terreno y poder generar electricidad de manera más eficiente la energía solar flotante puede ser una alternativa sostenible y limpia para generar energía en el futuro.

En resumen, el uso de energía solar flotante en balsas de riego y presas hidráulicas podría ser una alternativa sostenible y eficiente para generar energía renovable mientras se protege la actividad agrícola, el paisaje y el medio ambiente.

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¿Qué es un parque solar flotante?

Un parque solar flotante es una planta de producción de energía limpia muy parecida a los parques solares en tierra que todos conocemos pero ubicados sobre cualquier tipo de superficie acuática. De hecho la mayoría de los elementos utilizados son exactamente los mismos, sólo diferenciándose en la estructura sobre la que se montan los módulos solares.

Vamos a profundizar un poco más en lo que es un parque solar flotante para que no te quede ninguna duda sobre esta tecnología.

¿Cómo es la estructura de los parques solares flotantes?

Los paneles solares en parques solares en suelo suelen ir montados en una estructura metálica que va hincada o lastrada al suelo. Su principal función es mantener los paneles orientados adecuadamente antes las inclemencias meteorológicas.

Parque solar en suelo. Foto de American Public Power Association en Unsplash

En el caso de un parque solar flotante esta estructura flota en el agua y puede ser de diferentes tipos, su misión es similar a la estructura de los parques solares en tierra pero con los retos que añade hacerlo sobre el agua como por ejemplo hacer frente al oleaje o las variaciones del nivel del agua.

Elementos principales de un parque solar flotante

¿Dónde se pueden instalar un parque solar flotante?

Un parque solar flotante se puede instalar sobre cualquier cuerpo de agua como lagos, presas, balsas de riego o incluso el mar. Pero dependiendo de la condiciones de cada ubicación es necesario estudiar la viabilidad de la instalación. Por ejemplo en ciertas zonas puede no ser posible su instalación por razones medioambientales. En láminas de agua artificiales este no suele ser un problema pero también tenemos que estudiar las características de la ubicación como viento, oleaje, cambios del nivel de agua o los accesos para ejecutar la instalación.

Balsa de riego con buenos accesos para instalar energía solar flotante

Otros elementos de los parques de energía solar flotante

Otros aspectos a tener en cuenta en un parque solar flotante son los módulos solares a utilizar, inversores, cableados, protecciones eléctricas, pasarelas de mantenimiento o los elementos de unión de los flotadores entre sí y con los paneles solares.

En cuanto a la parte eléctrica tiene que estar certificada para estar a la intemperie y soportar las inclemencias meteorológicas, pero esto es un requerimiento también para cualquier parque solar convencional por lo que podremos utilizar los módulos , inversores y resto de elementos disponibles en el mercado.

Por tanto los únicos elementos nuevos que encontramos en un parque solar flotante son las pasarelas de mantenimiento. Son uno flotadores que se colocan entre las diferentes filas de paneles solares para permitir las labores de mantenimiento. Deben tener por tanto suficiente flotabilidad para soportar el peso de una persona.

Pasarelas de mantenimiento de un parque solar flotante
World Bank Group, ESMAP and SERIS. 2019. Where Sun Meets Water: Floating Solar Market Report. Washington, DC: World Bank

Ventajas de la energía de un parque solar flotante

Al igual que cualquier fuente de energía renovable la energía proveniente de un parque solar flotante es una manera de producir energía limpia y ayuda en la lucha contra el cambio climático.

Además de esta ventaja un parque solar flotante tiene otras ventajas:

  1. No utilizamos el valioso espacio de tierra. Un problema cada vez más importante esta siendo el uso de enormes cantidades de terreno, casi siempre de cultivo, para instalar parques solare en tierra. Un parque solar flotante nos permite generar energía limpia utilizando un espacio hasta entonces sin uso. Es primordial que generemos cada vez más energía limpia pero también lo es seguir produciendo alimentos.
  2. Aumento del rendimiento de los módulos solares. Diversos estudios muestran un incremento de la producción solar entre un 5% y un 12% de los paneles situados sobre láminas de agua debido al efecto refrigerante del agua.
  3. Evitar la evaporación del agua. Al cubrir la lámina de agua se reduce la evaporación hasta en un 80%. Se estima que más del 10% del agua trasvasada Tajo-Segura para alimentar los cultivos de la región se pierde por evaporación, problema que podría solventarse colocando paneles encima del agua. Poder aprovechar mejor el agua disponible es y será cada vez más importante en un clima como el nuestro donde cada vez los efectos de la desertificación se están notando más.
  4. Mayor calidad del agua. Al instalar la planta solar sobre la lámina de agua se reduce la aparición de algas y lodos mejorando la calidad del agua disminuyendo la necesidad de limpieza de las balsas de riego.
  5. Hibridación con presas hidráulicas. Para aumentar el porcentaje de energía solar en la red eléctrica es fundamental aumentar la capacidad de almacenamiento de energía. Actualmente la mejor manera de hacerlo a gran escala y de una manera económica es mediante el bombeo de agua para turbinarla posteriormente. Si a esta tecnología, se le añade la capacidad de colocar paneles solares encima del agua para producir energía extra, la oportunidad se multiplica .Creemos que la energía solar flotante presenta unas sinergias perfectas con estas presas hidráulicas que serán claves en los próximos años. 

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