Comparación de la estructura de acero y aluminio para el montaje de paneles solares fotovoltaicos

Cuando se trata de seleccionar el material para las estructuras de soporte fotovoltaicas (FV), generalmente se adopta el acero Q235B y el perfil de extrusión de aleación de aluminio AL6005-T5. Cada material tiene sus ventajas y consideraciones, y la elección depende de varios factores. Comparemos el acero y el aluminio para estructuras de soporte fotovoltaicas:

1.Resistencia y durabilidad

• Acero
  Gracias a su gran resistencia y durabilidad, es adecuado para grandes y pesados paneles fotovoltaicos. Ofrece una excelente capacidad de carga y puede soportar condiciones meteorológicas adversas, como fuertes vientos y cargas de nieve pesadas.
• Aluminum
  Aunque es ligero, sigue siendo estructuralmente robusto. Tiene una buena relación resistencia-peso y resistencia a la corrosión, por lo que es adecuado para muchas instalaciones fotovoltaicas.

En términos de resistencia, la aleación de aluminio AL6005-T5 es aproximadamente 68%-69% del acero Q235 B. Por lo tanto, el acero es generalmente mejor que la aleación de aluminio en zonas de fuertes vientos y vanos relativamente grandes.

2.Peso y manejo

• Acero
  Es más denso y pesado que el aluminio, lo que puede dificultar su manipulación y transporte. Puede requerir más mano de obra y equipos durante la instalación, especialmente en el caso de estructuras más grandes.
• Aluminio
  Es ligero, lo que facilita su manipulación, transporte e instalación. Puede ser ventajoso para proyectos en los que la reducción de peso es una prioridad o cuando hay limitaciones en la capacidad de carga de la obra.

Aspecto y resistencia a la corrosión

• Acero
  Generalmente se galvaniza en caliente, se pulveriza la superficie, se pinta, etc. Su aspecto es peor que el de los perfiles de aleación de aluminio. Su aspecto es peor que el de los perfiles de aleación de aluminio. Aunque el acero puede ser susceptible a la corrosión, ésta puede mitigarse mediante un tratamiento adecuado de la superficie, como la galvanización o los revestimientos protectores. Con una protección adecuada contra la corrosión, el acero también puede tener una relativa durabilidad a largo plazo.
• Aluminio
  Existen muchos métodos de tratamiento superficial para los perfiles de aleación de aluminio, como el anodizado, el pulido químico, la pulverización de fluorocarbono, la pintura electroforética, etc. El aspecto es bello y puede adaptarse a diversos entornos con fuerte corrosión. El aluminio forma de forma natural una capa protectora de óxido que le confiere una resistencia inherente a la corrosión. No requiere tratamiento superficial adicional. Esta característica hace que el aluminio sea una opción adecuada para instalaciones fotovoltaicas en zonas costeras o lugares con mucha humedad.

En la actualidad, el principal método anticorrosión del soporte es el acero galvanizado en caliente con un espesor de 55-80 μm, y la aleación de aluminio con oxidación anódica con un espesor de 5-10 μm.

En condiciones normales (entornos C1-C4), un espesor de galvanizado de 80μm puede garantizar el uso del acero durante más de 20 años, pero en zonas industriales de alta humedad o costas marinas de alta salinidad o incluso agua de mar templada, la velocidad de corrosión se acelera, y la cantidad de galvanizado debe ser superior a 100μm y requiere un mantenimiento anual regular. Así que las aleaciones de aluminio son muy superiores al acero en términos de resistencia a la corrosión.

Coste

• Acero
  Suele tener un coste de material inferior al del aluminio. Sin embargo, los costes de instalación pueden ser más elevados debido a su peso y a la necesidad de equipos más pesados y más mano de obra.
• Aluminio
  Suele ser más caro que el acero. Sin embargo, su ligereza puede ayudar a reducir los costes de transporte y el tiempo de instalación, compensando potencialmente el mayor coste del material.

Sostenibilidad

• Acero
  Es reciclable, lo que lo convierte en una opción respetuosa con el medio ambiente. Puede reciclarse fácilmente al final de su vida útil y utilizarse para otras aplicaciones.
• Aluminio
  También es reciclable, y el proceso de reciclado requiere mucha menos energía en comparación con la producción de aluminio virgen. Esto convierte al aluminio en una opción sostenible.

Pero el coste de mantenimiento de la estructura de acero aumenta 3% al año, mientras que el soporte de la estructura de aluminio apenas requiere mantenimiento ni conservación, y la tasa de recuperación del aluminio sigue siendo de 65% después de 30 años, y se prevé que el precio del aluminio aumente 3% al año.

Diversidad de secciones

• Acero
  Suele laminarse, moldearse, curvarse, estamparse, etc. El laminado es actualmente el principal método de producción de acero conformado en frío. La sección necesita ser ajustada por el juego de ruedas de laminación, pero una vez finalizada la máquina general, sólo puede producir productos similares, y el tamaño se puede ajustar, pero la forma de la sección no se puede cambiar, como el acero en forma de C, acero en forma de Z y otras secciones. El método de producción de laminación es relativamente fijo, y la velocidad de producción es relativamente rápida.
• Aluminio
  Los métodos generales de procesamiento de perfiles de aleación de aluminio incluyen extrusión, fundición, doblado, estampado y otros métodos. La producción por extrusión es el principal método de producción actual. Mediante la apertura de la matriz de extrusión, es posible producir cualquier perfil de sección transversal, y la velocidad de producción es relativamente rápida.

En este caso, he aquí una comparación exhaustiva del rendimiento

1) El acero tiene una gran resistencia y una pequeña deformación bajo carga. Se utiliza generalmente en centrales eléctricas ordinarias o para componentes con fuerzas relativamente grandes.

2) Los perfiles de aleación de aluminio son ligeros de peso, bonitos de aspecto y excelentes en resistencia a la corrosión. Suelen utilizarse en centrales eléctricas de tejados domésticos y entornos de fuerte corrosión que requieren soportar cargas.

En última instancia, la selección de acero o aluminio para las estructuras de soporte fotovoltaicas depende de factores específicos del proyecto, como el tamaño de la instalación, los requisitos de carga, el presupuesto, las condiciones del emplazamiento (por ejemplo, cargas de viento y nieve, entornos corrosivos) y los objetivos de sostenibilidad. Le invitamos a consultar a nuestro ingeniero de estructuras para evaluar estos factores y determinar el material más adecuado para su proyecto específico.