tejados y fachadas solares

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Tejados y fachadas solares
Alberto Reviriego y Jesús Fernández-Pacheco
Wagner Solar
Gran parte de nuestros edificios, a medio plazo van ha disponer de una instalación
solar térmica, ya sea para la producción de agua caliente sanitaria, calefacción o
refrigeración. Una de las asignaturas pendientes en este tipo de instalaciones, es la
perfecta integración del campo de captadores solares en el edificio.
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Al seleccionar la ubicación del campo de captadores
hay que tener en cuenta no sólo la
orientación y la inclinación del captador (ángulos
de azimut y de inclinación), sino también los aspectos
arquitectónicos y visuales. En demasiados
proyectos se ve que hay una gran dificultad
a la hora de elegir la ubicación del campo solar,
y esto es razonable en edificios ya existentes en
los que se realiza una reforma, pero no tiene
justificación en edificios de obra nueva en los
que es obligatoria su instalación.
Una de las opciones que se puede utilizar para
solucionar este problema es la utilización de tejados
y fachadas solares, denominados "Solar
Roof".
Por concepto, un "Solar Roof" está diseñado especialmente
para obras específicas de grandes
superficies de captadores. Facilita el aprovechamiento
solar de la cubierta completa y un montaje
rápido, cumpliendo totalmente con los requisitos
de estanqueidad de un tejado. El volumen de
entrega puede incluir desde parte de las conexiones
hidráulicas del campo de captadores hasta
las vigas y el aislamiento del tejado.
La integración en el tejado se fabrica a medida.
El sistema Solar Roof es perfectamente apto
para su uso como captador de fachada.
Por su propia naturaleza, los captadores solares
están expuestos a los efectos medioambientales
durante un largo periodo de tiempo, y lógicamente
hay que exigir que un sistema Solar Roof soporte
estas condiciones.
Las nuevas tecnologías de construcción de captadores
buscan especialmente una alta calidad
de los materiales y una gran durabilidad, incluso
durante fases largas de estancamiento. La construcción
es estable y soporta perfectamente de
manera fiable su permanencia al sol sin circulación,
las cargas de viento, tormentas, lluvias fuertes,
granizo y nieve. Los Solar Roof deben disponer
de los certificados de calidad, no solo como
captador solar sino también como cubierta.
SISTEMAS DE CAPTADORES: TIPOLOGÍAS
Los campos de captadores Solar Roof están
compuestos por elementos de unas medidas que
se pueda permitir su transporte, normalmente
disponen de un ancho de hasta 2,5 m y un largo
que puede llegar a los 12 m.
• Solar Roof Sándwich
Los elementos del Solar Roof se colocan encima
de la construcción del tejado. Los perfiles
de aluminio que forman el marco de los
captadores se posicionan verticalmente encima
de tableros de madera y separan cada elemento
de captador, normalmente en dos entramados.
Estos entramados están equipados
con una lámina rígida de aluminio que sirve
como tejado de emergencia.
El aislamiento consiste en lana mineral resistente
a las temperaturas de estancamiento con
un espesor de 70-80 mm. El absorbedor está
colocado en el interior y estabilizado mediante
perfiles de chapa. La cubierta de vidrio solar de
4 mm de espesor está colocada encima de perfiles
de aluminio y fijada con juntas de EPDM.
Los travesaños de cubierta horizontales son
perfiles planos que evitan zonas de agua represada
incluso en caso de bajos ángulos de inclinación
(se construyen cubiertas desde 15°). Los
canales de drenaje integrados en el sistema de
perfilería sirven para el transporte de los posibles
condensados del interior del captador, a la
parte exterior del tejado. Proporcionan una protección
muy fiable contra las humedades en el
captador.
• Captador de tejado prefabricado
Se trata de sustituir completamente la cubierta
por un sistema de captadores solares.
El volumen de entrega incluye vigas y aislamiento
del tejado. Los elementos se colocan encima
de las correas del tejado. El dimensionado
de las vigas depende de los requisitos de cargas
estáticas y aislamiento previsto en el proyecto.
• Solar Roof auto estable
Es un tipo de captador que dispone de un diseño
que nos permite utilizarlo como un elemento
constructivo. Se utiliza para grandes
rampas de captadores encima de tejados planos
o como captadores auto estables para cubrir,
por ejemplo, parkings. Tiene la ventaja de
que el tamaño de los captadores de una longitud
típica de 6-7 m nos permite poner una estructura
base sencilla a partir de acero o madera.
Sobre todo en caso de tejados planos se reduce
así el número de pasos de tuberías del tejado.
La aplicación del área inclinada de capta-
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dores es especialmente apta si la carga estática
máxima admisible de la estática disponible
no permite poner los captadores directamente
encima del tejado. Para soportar el área inclinada
se pueden utilizar los propios muros de carga
del edificio.
• Captador de fachada Solar-Roof
En latitudes medias, la irradiación anual sobre
una superficie vertical equivale solo a un
60% ó 65% de la correspondiente a una superficie
con inclinación óptima. Por lo tanto cuando
se realicen los cálculos energéticos se
debe contar con la reducción correspondiente
del aporte solar anual. No obstante, si se utiliza
un montaje vertical con fines de apoyo a
la calefacción en invierno, se producirá una
reducción de los periodos de estancamiento y
del excedente en verano.
También son recomendables para reformas
de viviendas multifamiliares. Se reducen los
costes de sistema realizando el montaje de
los captadores aprovechando los andamios
que normalmente están puestos durante la reforma
del edificio. En estos casos el efecto
aislante de los captadores es perfectamente
comparable con aislamiento de lana mineral
de un espesor de 100 mm, lo que significa un
potencial elevado de ahorro energético en la
fachada a reformar.
• Realización de proyectos Solar Roof a
medida
Para cada proyecto se definen y planifican
el número y las dimensiones de los elementos
de captación, la conexión hidráulica interna y
externa, la posición y el tamaño de las áreas
de instalación, el tipo de los absorbedores, el
material de los tableros, el diseño de la integración
mediante chapa y si es preciso también
las medidas de las distancias entre las
vigas.
MONTAJE
Los montajes de los tejados solares, en contra
de lo que podría aparentar, son realmente
sencillo. Una grúa iza los elementos captadores
directamente del camión de suministro
hasta el tejado. En este se realizan las operaciones
de montaje, según el tipo de cubierta,
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Las diferentes opciones de chapas facilitan
su integración en múltiples tipos de tejados.
El diseño específico para cada proyecto garantiza
la adaptación perfecta
al edificio y el funcionamiento
óptimo de la instalación. Los
tubos de unión y la conexión
hidráulica están colocados en
el canal superior o inferior de
instalación. Así todas las uniones
roscadas están perfectamente
alcanzables. La cubierta
del área de instalación sirve al
mismo tiempo para la integración
en el tejado y cumple de
esta manera con una función
doble.
HIDRÁULICA DEL CAMPO
DE CAPTADORES
La conexión de los absorbedores
con el tubo distribuidor
se fabrica específicamente en
función de cada proyecto. El
objetivo es una hidráulica lo
más sencillo posible teniendo
en cuenta la pérdida de carga
del campo entero de captadores
y el funcionamiento requerido
(se recomienda para este
tipo de instalaciones el funcionamiento
con bajo flujo).
MANTENIMIENTO
El mantenimiento de un campo
solar es bastante sencillo,
ya que no tienen partes móviles
que podrían dar problemas.
así como las conexiones hidráulicas entre los
elementos (normalmente se utilizan sistemas
de conexión prefabricados de acero inoxidable).
Se han constatado montajes de hasta 300
m 2 en un solo día.
INTEGRACIÓN EN EL TEJADO Y CANALES
DE INSTALACIÓN
El diseño constructivo de los
sistemas Solar Roof permiten
realizar acciones de mantenimiento
y reparación si fueran necesarias, tienen
en cuenta elementos de seguridad personal
y permiten el cambio de vidrios ya que se
desmontan con sencillez los perfiles constructivos,
teniendo acceso a través de ellos a
la parte hidráulica.
Como resumen, hay soluciones que permiten
una máxima integración arquitectónica de
la instalación solar con una garantía de impermeabilización
y durabilidad. El trabajo en
conjunto de arquitectos e ingenieros puede
dar resultados brillantes desde el punto de
vista estético y funcional.
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