Las azoteas de los aparcamientos y garajes ofrecen espacios amplios, sin sombra y sin obstáculos, ideales para albergar sistemas de energía solar a escala comercial. Durante años, la energía solar fotovoltaica ha demostrado ser una opción inteligente para los aparcamientos por diversas razones. Con la creciente tendencia de instalar estaciones de carga para vehículos eléctricos en algunos aparcamientos y garajes, el uso de energía y los gastos de funcionamiento también han aumentado, por lo que los aparcamientos solares fotovoltaicos son una solución para los propietarios de instalaciones que buscan contrarrestar el aumento de la demanda de energía.
Las estructuras de sombra pueden ser una gran adición a cualquier aparcamiento, ya que proporcionan numerosos beneficios, así como el potencial de llevar paneles solares. La adición de estructuras de sombra a un estacionamiento puede reducir los costos de iluminación a través de la instalación de iluminación LED de alta eficiencia energética bajo las estructuras en lugar de los postes de luz a menudo de baja eficiencia en muchos lotes. Además, aunque sea difícil de cuantificar, las estructuras de sombra elevadas -a veces denominadas cocheras- ayudan a mantener los coches secos en caso de inclemencias meteorológicas, proporcionan seguridad frente a los daños causados por el sol y el granizo, y mantienen los coches más frescos en verano.
Las cocheras solares presentan retos únicos en lo que respecta al diseño del sistema, la obtención de permisos, la gestión del proyecto y la construcción. Normalmente se necesita una especialización adicional, como un ingeniero geotécnico, un ingeniero de estructuras, una excavadora y un montador de acero. La buena noticia es que, una vez realizado el trabajo de base, la construcción de la estructura de sombra solar está dentro de las capacidades de una empresa de diseño y construcción solar con experiencia.
Consideraciones geotécnicas y topográficas
La estructura de soporte solar es precisamente eso, una estructura que soporta los módulos fotovoltaicos. Es un componente necesario del sistema, pero no es la parte del sistema que hace o ahorra dinero al cliente. Por lo tanto, el diseño de la estructura debe ser lo suficientemente económico como para que el proyecto sea financiable, pero lo suficientemente robusto como para soportar con seguridad los módulos fotovoltaicos y todas las cargas necesarias. Para ayudar a conseguirlo, debe encargarse un informe geotécnico para el proyecto específico.
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Para garantizar que se cumplen las distancias del lado inferior sin superar ninguna de las restricciones de diseño estructural, se crea un estudio topográfico del aparcamiento y un modelo de cada estructura de soporte solar. Este modelo establece las ubicaciones y elevaciones de los cimientos, así como las alturas de las columnas para la fabricación. Durante este proceso, el equipo de ingeniería estructural colabora estrechamente con los ingenieros de otras disciplinas para asegurarse de que los requisitos estructurales están equilibrados con aspectos tales como el tendido de los módulos, las limitaciones del recorrido de la ADA, los servicios públicos subterráneos y otros requisitos específicos del proyecto.
Inclinación del conjunto solar &Producción de energía
La inclinación del conjunto es otra consideración, ya que influye en la producción de energía. El mejor equilibrio entre el coste de la estructura de soporte y la producción solar se consigue utilizando ángulos de inclinación de entre 5 y 10°.
En el pasado, las estructuras de soporte solar se erigían principalmente utilizando acero estructural de calibre ligero con una separación de columnas de 18 pies -que abarcaban dos plazas de aparcamiento- y sin hormigón expuesto por encima del nivel. Desde entonces, las mejoras en el diseño y las directrices de la DSA han llevado a que las estructuras de soporte solar se construyan con columnas de acero estructural de mayor calibre espaciadas cada 6 metros (que abarcan tres plazas de aparcamiento) y vigas de acero estructural con correas de calibre ligero que soportan los módulos solares. Estas estructuras suelen tener un acabado galvanizado, y los cimientos incluyen de 24 a 36 pulgadas de hormigón expuesto sobre el nivel del suelo para proteger las columnas de los daños causados por los vehículos.
Parámetros de diseño eléctrico importantes
Muchas de las mejores prácticas de diseño eléctrico para los sistemas fotovoltaicos montados en el tejado y en el suelo son igualmente aplicables a los proyectos de cocheras. Por ejemplo, el análisis de ingeniería para los tamaños y las ubicaciones de los combinadores en relación con el inversor, las rutas de las zanjas o los conductos, el material de los conductores y otras consideraciones básicas sobre el diseño eléctrico y el cumplimiento de los códigos son muy similares, independientemente del tipo de estantería. Sin embargo, hay que tener en cuenta algunas consideraciones especiales, ya que las cocheras solares están situadas encima o al lado de zonas donde se reúne el público en general. Estas estructuras no suelen ser contiguas y suelen estar situadas a una buena distancia del punto de interconexión.
La proximidad al público en general tiene dos ramificaciones: En primer lugar, la seguridad es primordial; en segundo lugar, la gente observa la estética y la mano de obra del producto todos los días. Desde el punto de vista eléctrico, las consideraciones de seguridad incluyen la correcta conexión a tierra de los equipos, letreros y señales adecuados, una gestión de los cables fiable y bien pensada, y un diseño adecuado del sistema de iluminación de la zona. Aunque las preocupaciones estéticas no son tan importantes como la protección del público frente a los peligros, la gente tiende a ver la parte inferior de la marquesina con mucha más frecuencia que la parte frontal de los módulos. Los tendidos de cableado o conductos desordenados pueden tener un impacto negativo en la percepción que el público y el cliente tienen de un proyecto. Preste atención a la gestión del cableado, al trazado de los conductos y a los detalles de conexión a tierra de los equipos, haciendo hincapié en la calidad del trabajo y minimizando su impacto visual.
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La ubicación física y el tamaño de las instalaciones de la cochera probablemente tengan el mayor impacto en el diseño eléctrico. Dado que la disposición depende en gran medida de la geometría de cada zona de aparcamiento y de la delimitación de los puestos, el diseño del sistema es muy específico. En ciertos casos, puede haber un argumento de peso para un diseño de inversor distribuido, como múltiples cocheras pequeñas, cada una con cantidades de módulos que se ajusten a las capacidades disponibles del inversor. En otros casos, como cuando hay un número menor de estructuras grandes distribuidas uniformemente alrededor del punto de conexión, puede tener sentido un diseño de inversor centralizado. La tensión de utilización in situ también puede influir en el diseño eléctrico. Si se está interconectando a un servicio de 208 VCA, puede tener sentido distribuir los inversores en cadena por todo el emplazamiento, ya que muchos inversores centrales funcionan a 480 VCA.
Colaboración &Socios de proyecto con experiencia
Es importante encontrar un socio de proyectos solares que haya demostrado tener éxito en el desarrollo de proyectos de cocheras, ya que no todas las propiedades son adecuadas para este programa. Trabajar con las empresas de servicios públicos sobre los permisos y la interconexión puede ser difícil sin experiencia. El socio solar que elija debe tener un largo historial de instalación de soluciones de energía solar a escala comercial en tejados y en el suelo, acceso inmediato a la financiación del proyecto y ayuda para resolver cualquier problema relacionado con el emplazamiento y los permisos a través de un contrato de arrendamiento correctamente redactado.
Terry Favish es desarrollador de proyectos para Borrego Solar, uno de los principales financiadores, diseñadores, desarrolladores e instaladores de sistemas de energía solar comercial y de servicios públicos del país, que ofrece un servicio completo de diseño e instalación en toda Norteamérica.