El tamaño importa: también para sistemas de techo fotovoltaicos

La estética cobra importancia

Una tendencia clara, especialmente en el mercado fotovoltaico residencial, son las crecientes demandas estéticas de los consumidores. En los primeros años de la fotovoltaica, los propietarios de viviendas tomaron la decisión de instalar su propio sistema de cubierta porque estaban convencidos de la producción de energía sostenible. Como resultado, inicialmente se prestó poca atención a la apariencia del sistema fotovoltaico. Gracias a la caída de los precios de los sistemas fotovoltaicos en los últimos años, esto ha cambiado. Hoy en día, los propietarios de viviendas esperan que su sistema fotovoltaico no solo proporcione energía renovable y sostenible, sino también que luzca bien.

El mercado está reaccionando a esta demanda: por ejemplo, las células de los módulos fotovoltaicos actualmente disponibles en el mercado son cada vez más homogéneas en su apariencia. Especialmente los módulos negros están muy de moda en el mercado residencial. Sin embargo, una apariencia delgada y elegante no se puede lograr solo con la forma o el color de los módulos. Todos los componentes del sistema, incluidos los sistemas de montaje, forman una unidad y deben encajar perfectamente, no solo por motivos estéticos, sino también por razones de seguridad y eficiencia.

Células más eficientes y módulos más grandes

En términos de tecnología de celdas, el mercado ha evolucionado de celdas BSF (Back Surface Field) a celdas PERC (Passivated Emitter and Rear Contact). Estos ya tienen una cuota de mercado de alrededor del 90 por ciento en la actualidad. Sin embargo, con una eficiencia de alrededor del 22 al 24 por ciento, están llegando a sus límites tecnológicos y están apareciendo en el mercado nuevos tipos de celdas, como TOPCon (Tuneling Oxide Passivation Contact).

Además, es evidente la tendencia hacia obleas de mayor tamaño y módulos con clases de potencia más altas, así como módulos bifaciales. Hasta el 2010, el tamaño de oblea común era M0 (156 x 156 mm). A esto le siguió un tamaño estándar de M2 ​​(156,75 x 156,75 mm) hasta 2018. A partir de 2019, se vio principalmente el tamaño estándar de M3 (158,75 x 158,75 mm). En 2021, los tamaños de oblea M6 (166 x 166 mm) y M10 (182 x 182 mm) ganaron cada vez más cuota de mercado, mientras que estos últimos son de interés principalmente para parques solares en Alemania debido a las especificaciones en el tamaño máximo de módulo permitido. de 2m² para sistemas de cubierta.

Se están desarrollando obleas más grandes con el objetivo de producir módulos solares con mayor rendimiento sin tener que utilizar nuevas tecnologías de células. Sin embargo, esto también genera nuevos desafíos para el ensamblaje de módulos en términos de dimensiones, deflexión (deformación y rotura) y aflojamiento de abrazaderas y soportes. Esto conduce a importantes limitaciones, especialmente en el área del techo y cuando se utilizan sistemas aerodinámicos.

Sistemas de montaje flexibles para diferentes tamaños de módulos

Siguiendo el desarrollo hacia módulos cada vez más grandes, los sistemas de montaje flexibles pueden ofrecer una serie de beneficios. Los instaladores no solo pueden usar el mismo sistema con el que están familiarizados para diferentes tamaños de módulos. La flexibilidad también les permite utilizar diferentes módulos dentro del mismo sistema. Esto se debe a que ahora se combinan módulos de diferentes tamaños para lograr un aspecto homogéneo y aprovechar al máximo el espacio del techo.

Requisitos especiales según la forma del techo

Al elegir el método de instalación, la forma del techo es el primer factor decisivo. Los techos planos se utilizan principalmente para instalaciones comerciales con sistemas más grandes. Calcular la capacidad de carga es un paso particularmente importante en este escenario. Además del peso de los componentes, también se deben considerar las posibles cargas de viento o nieve. Además, si el techo plano está aislado térmicamente, la capacidad de carga del aislamiento también debe verificarse cuidadosamente de antemano. Para distribuir mejor la carga de la instalación solar, es recomendable utilizar un sistema con una superficie de apoyo amplia y carriles anchos para reducir las cargas puntuales. Para proteger el revestimiento del techo de daños y, por lo tanto, de la entrada de agua, se requiere una estera de protección de edificios adecuada para techos planos. Los sistemas de raíles con una estera de protección estructural integrada son especialmente adecuados. Aquí, las esteras se colocan en los rieles de tal manera que se garantiza el drenaje del agua sin obstáculos.

Especialmente en el sector residencial, los techos inclinados son la forma más común. Aquí, la atención se centra más en la estética. Además de las tendencias en el color del sistema, una disposición de módulos cerrados es otro factor para una estética atractiva que es preferida por cada vez más propietarios. En el caso de posibles factores de interferencia en el techo, como la sombra o las características especiales que deben tenerse en cuenta con respecto a la orientación y la inclinación del techo, los microinversores son una buena solución. Éstos se pueden controlar individualmente para que, en caso de sombreado parcial, solo se reduzca la potencia de los módulos afectados y no de toda la cadena. De esta manera, la eficiencia de la planta no se ve afectada.

Centrarse en la calidad

Además de la distribución del peso, la posible carga mecánica sobre los módulos también es un factor relevante para la seguridad. Porque esto puede dañar las células y reducir así su rendimiento. En los sistemas con juntas basculantes integradas en el soporte de montaje, los módulos se pueden montar mecánicamente sin tensión en el sistema para solucionar este problema. La capacidad de inclinación y la flexibilidad de los sistemas de montaje de última generación ofrecen otras ventajas. Estos incluyen un mayor número de diferentes opciones de montaje y alineación. Idealmente, los módulos también se pueden montar no solo en forma transversal sino también en posición vertical. Con la ayuda de opciones de soporte adicionales para los marcos de los módulos, se evita el riesgo de rotura y de que los módulos se presionen contra la superficie del techo.

Conclusión

Cambiar el tamaño de los módulos tiene un impacto significativo en los requisitos de estabilidad, seguridad y estética de los sistemas fotovoltaicos actuales. Cada techo tiene sus propios requisitos específicos. Herramientas de planificación. "Especialmente con respecto a los requisitos únicos, como una forma de techo inusual, tejas especiales o láminas de metal, es aún más importante que lo habitual que los constructores de techos y los instaladores solares trabajen en estrecha colaboración.

Esta es la única forma de garantizar que un sistema fotovoltaico no anule la garantía del fabricante del techo", "Para cumplir con los nuevos requisitos, las soluciones de montaje deben cumplir con altos estándares de calidad y eficiencia. Por lo tanto, es aconsejable asegurarse de que el sistema de montaje que se utilice haya sido probado en condiciones muy estrictas como en el laboratorio fotovoltaico SUNLAB junto con los módulos y tenga una aprobación de la autoridad de construcción general o ETA (certificación de la UE comparable), que luego debería también se reflejará en la garantía.”