Proyecto solar en techo metálico sobrevivió a otis, gracias a nueva tecnología en instalaciones solares

Cadena comercial en Acapulco busca fortalecer el techo con nueva tecnología y hardware anti-huracanes.

Siete meses después de la devastación de Acapulco causada por el huracán Otis, el evento meteorológico extremo dejó lecciones para los locales y las empresas. Los techos solares que sobrevivieron a Otis fue gracias a la nueva tecnología de paneles y a instalaciones más fuertes y seguras con accesorios de fijación antihuracanes que protegieron dicha infraestructura.

Se espera ahora que esta tecnología sea replicada en nuevas construcciones de techos metálicos o en aquellos techos que continúen siendo renovados.

Este fue el caso de Grupo Comercial Chedraui, una de las principales cadenas de supermercados de autoservicio en el país, cuyo techo solar sobrevivió la embestida del huracán gracias a accesorios de fijación sin rieles que no cedieron ante los vientos de más de 270 km/h de Otis y que demostraron su fortaleza contra el embate de la naturaleza.

Chedraui opera casi 350 tiendas en México a lo largo de 25 estados y en más de 70 ciudades. Aunque sufrió daños severos, el techo solar de su sucursal en Acapulco fue uno de los pocos que sobrevivió a la embestida del viento y la lluvia.

En Acapulco, esta tienda tiene un techo de lámina KR-18.

Justo un mes antes de que el huracán Otis tocara tierra, el EPC Solar “Energía Real” completó la instalación fotovoltaica con paneles solares para una capacidad instalada total de 293 kWp, en el techo de la sucursal con 538 módulos Trina Solar de 545W cada uno.

Estos módulos se fijaron al techo utilizando la solución de montaje solar sin rieles de S-5!, el PVKIT® junto con la abrazadera S-5-MX™ Mini, dos inversores Huawei de 100 KW y un inversor Huawei de 40 KW proporcionando 240 kWp de capacidad de CA instalada.

La solución de montaje solar PVKIT fabricada en Estados Unidos es el primer sistema sin rieles del mundo para montar módulos solares en techos metálicos y ahora es el sistema de montaje solar sin rieles de fijación directa más conocido para la mayoría de los tipos de techos metálicos en toda América Latina.

La devastación

Si bien la mayoría de los comercios, restaurantes, hoteles y negocios sufrieron daños considerables, como el desprendimiento de techos y ventanas, y muchos de los cuales quedaron solo con la estructura del edificio a causa del huracán categoría 5, sorprendentemente y en su mayor parte, la tienda Chedraui permaneció intacta.

Después del huracán, el instalador FV visitó el sitio para inspeccionar el techo en busca de daños. Las secciones del techo que no tenían energía solar experimentaron el desprendimiento del techo. Sin embargo, el sistema solar sobre el techo de la tienda fijado con el PVKIT y la abrazadera MX Mini de S-5! resistió la devastación.

Techos Metálicos en condiciones de fuertes vientos

Los techos de metal, en particular los engargolados, son conocidos por su excepcional rendimiento en condiciones de vientos fuertes, debido en parte a su método de fijación y a su instalación entrelazada donde los paneles del techo se superponen y se fijan a la estructura del edificio mediante clips, lo que reduce la capacidad de viento en levantar el techo. Los techos de metal se utilizan en áreas con fuertes vientos porque pueden diseñarse fácilmente para soportar casi cualquier fuerza de elevación y levantamiento durante la etapa de diseño.

Observaciones

Las fotos del sitio tomadas después del huracán, indican claramente que la gran mayoría de los daños en el techo se produjeron en áreas sin instalación solar. Esto es evidente incluso en las zonas del borde de la cubierta con mayor presión, donde los paneles del techo a lo largo de las zonas del borde y debajo de los módulos solares, no sufrieron daños, mientras que el espacio del techo sin esta instalación fue arrastrado por el viento. La conclusión lógica es que los módulos solares, el PVKIT y la abrazadera MX Mini instaladas sobre algunas partes del techo, impidieron que esas partes se levantaran preservando tanto los módulos solares como el techo.

Las abrazaderas MX Mini junto con el montaje solar PVKIT de S-5! se instalaron para fijar los módulos solares al techo de metal, pero además, las abrazaderas realizaban una función secundaria como abrazaderas contra viento, a menudo denominadas abrazaderas externas para engargolados. Estas abrazaderas externas para engargolados aumentan considerablemente la capacidad de resistencia al levantamiento por viento del techo, evitando múltiples modos de falla, incluida la separación del engargolado y el desenganche de los clips (cuando se colocan en las ubicaciones de los clips del techo).

Las pruebas realizadas por terceros en 2013 dieron como resultado un aumento del 300% en la resistencia a la elevación de un techo de metal cuando se instala junto con los WindClamps ™ de S-5! en el engargolado del techo. Las abrazaderas MX Mini en el techo del supermercado Chedraui actuaron como abrazaderas externas para engargolados durante el huracán categoría 5 de Acapulco.

Tomando en cuenta cómo el viento causa fuerzas ascendentes negativas cuando actúa sobre y a través del sistema fotovoltaico instalado en el techo, la dinámica de las fuerzas del viento pasó de la presión directa sobre el techo a la presión dividida tanto en el techo como en los módulos solares. El engargolado del techo metálico se reforzó con la instalación de las abrazaderas MX Mini y, de esta forma, resistió las presiones ascendentes sobre el techo, cumpliendo el desafío de asegurar los módulos solares al edificio, evitando que las fuerzas del viento los arrancaran del mismo y preservando el techo.

En este escenario, esas fuerzas de succión se transfirieron al techo engargolado KR-18 a través de las abrazaderas MX Mini y el PVKIT, luego desde los paneles metálicos del techo a los clips del mismo y a la estructura del edificio. Juntos, estos componentes y conexiones eran lo suficientemente fuertes como para evitar que los módulos FV se desacoplaran de los paneles del techo y evitaron que el techo se desprendiera de la estructura del edificio.

En ocasiones, existe la preocupación de que un panel del techo metálico, como el KR-18, no sea lo suficientemente fuerte para transmitir las fuerzas como parte del sentido de carga descrita anteriormente, o que los clips del techo puedan sobrecargarse y fallar debido a estas cargas puntuales discretas. Según las observaciones de este estudio de caso, tales preocupaciones no son válidas. Todos los componentes en el sentido de carga y todas las conexiones entre los componentes permanecieron intactos y conectados, manteniendo el sistema unido y sin daños, incluidos los paneles del techo y los clips del mismo. Es evidente que el techo debajo de los módulos solares no resultó dañado ni se levantó.