Nuevos soportes fijos para Paneles Fotovoltaicos

Contexto - Antecedentes

El cambio climático y la escalada de precios de la electricidad han hecho que se multipliquen las inversiones en energías renovables. Entre las más competitivas en coste se encuentran las instalaciones de paneles fotovoltáicos, a pequeña y gran escala.

En los hogares y naves industriales, la instalación de paneles fotovoltaicos se ha popularizado, por ser la opción más viable y accesible, multiplicándose las opciones disponibles, fabricantes e instaladores, así como los productos.

A lo largo del tiempo, los tipos de soportes de paneles fotovoltaicos para cubiertas planas han evolucionado para mejorar su eficiencia, facilidad de instalación y durabilidad.

La oportunidad - El desafío

La instalación de paneles fotovoltaicos en lugares altos, como tejados y azoteas de hogares y naves, requiere elevar el material necesario para su instalación.

En el caso de cubierta plana, hay básicamente tres opciones de instalación: poner soportes fijos de hormigón, utilizar estructuras metálicas atornilladas o pegar con resina la estructura metálica o piezas plásticas a la cubierta.

A menudo, los trabajos son realizados por una cuadrilla de 2 o 3 personas, con pocos medios mecánicos para el manejo de cargas y una escalera para subir a la cubierta.

En el caso de querer instalar los pies de hormigón, es necesario contratar un elevador tipo barquilla o similar para subir los soportes que pesan unos 60 kg cada uno. Esto hace que sea necesario coordinar la disponibilidad de la barquilla y disponer de un camino adecuado por donde introducirla, además de una fachada vertical que dé directamente a la cubierta.

Además, el manejo de los pies es necesario hacerlo entre dos personas, arrastrándolos por la cubierta en la mayoría de las ocasiones.

La razón de este elevado peso no es solamente estructural, sino que es necesario para mantener el pie en contacto con la cubierta y que el panel no salga volando debido al viento.

Esta es una solución muy utilizada debido a su simplicidad y sobre todo a su bajo coste.

Qué se busca

Se busca una solución que mejore el soporte de hormigón (de este o cualquier otro material), manteniendo sus condiciones de uso, su coste (incluido el alquiler de los medios auxiliares), y que sea más flexible en sus modos de utilización.

Dicho pie debe soportar al menos un panel solar de 2,5m x 1m, tanto en posición horizontal como vertical, sin fijarse con adhesivo u otros medios a la cubierta.

Es necesario que la solución propuesta pueda ser manejada, trasladada y montada por un único operario, por lo que el total o cada parte del soporte no debería sobrepasar los 5 kg de peso aproximadamente.

Idealmente, la solución debería tener el mínimo número de piezas y servir para montar el panel con grados de inclinación variables, según la latitud del lugar. Incluso sería deseable que este grado de inclinación sea fácilmente ajustable por una persona, para cambiándolo 2 veces al año (invierno/verano), optimizar la producción.

Un ejemplo parecido lo tenemos en los pies de las sombrillas. Inicialmente era una base de hormigón, pero también salieron al mercado pies plásticos para rellenar con agua, y losas de hormigón divididas en 4 cuartos de círculo que se colocan sobre una pequeña estructura metálica. También se ha aplicado a las canastas de baloncesto móviles o para el hogar.

Criterios de evaluación:

• Novedad del diseño
• Fácil manejo y transporte por un solo operario.
• Fácil instalación, menor tiempo de montaje.
• Máxima seguridad y mínimo mantenimiento de la solución instalada.
• Máxima flexibilidad en los casos de uso.
• Menor coste

Este es un reto con las siguientes entregas:

Un documento PDF que incluya:

• Descripción técnica del sistema propuesto y su forma de montaje. Casos de uso.
• Especificación detallada de equipos e instalaciones (dibujos, materiales…).
• Cálculo de la resistencia de las piezas y prevista al viento.
• Estimación del coste por unidad e inversiones requeridas (moldes de fabricación, herramientas especiales…), incluidos piezas, equipos y proveedores comerciales y específicos.

Además, puede agregar documentos adjuntos para respaldar su solución.

Plazos:

1 ronda – 8 semanas para la entrega (el plazo finaliza el 13 de Abril de 2023) + 4 semanas para la evaluación (el ganador será comunicado a partir del 11 de Mayo)