Necesidades energéticas y propuestas de instalaciones solares. ENAC0108. Bernabé Jiménez Padilla
5.1. Integración arquitectónica
Con la actual legislación, los nuevos edificios deben permitir la fácil instalación de instalaciones solares, por lo que el arquitecto que diseña los edificios de viviendas, o el ingeniero las naves industriales, debe adaptar las cubiertas para los paneles.
Con las cubiertas a diferentes inclinaciones, además de la orientación en los cuatro puntos cardinales (N, S, E y O), la labor de diseño debe realizarse con la idea de poder captar la mayor incidencia de los rayos solares a lo largo del día y para diferentes épocas del año.
Además, entra en juego, en el diseño arquitectónico, la funcionalidad de la instalación con la colocación de los paneles sobre la misma superficie del tejado, formando un conjunto agradable junto con los huecos practicados para las ventanas y la ventilación. Sería interesante que las instalaciones quedaran integradas en forma y color a la estética del tejado del edificio, colocándolas paralelas al borde (alero), y con tejas en tonos similares a los paneles solares o fotovoltaicos.
Integración de una instalación en la estructura del edificio
Las empresas dedicadas a la fabricación y la instalación disponen de diferentes variables para poder anclar de manera correcta los paneles al soporte estructural, variando la inclinación para conseguir el mayor rendimiento en su utilización.
5.2. Estructura soporte
El panel solar se compone de la superficie útil, dedicada a la captación solar para energía térmica o fotovoltaica, y el soporte estructural, que permite la inclinación adecuada y la unión a la superficie, ya sea en cubiertas inclinadas de tejados, terrazas horizontales o campos solares.
Esta parte, la del anclaje, cobra una especial importancia cuando se deben realizar instalaciones en lugares urbanos elevados o desprotegidos, ya que la influencia del viento hace que se puedan llegar a levantar cuando se superan las acciones dinámicas de este.
El viento del norte es el más peligroso, ya que en esa dirección puede elevar los paneles por la parte de abajo debido a que estos siempre deben estar orientados al sur geográfico, donde existen más horas de luz y calor solar a lo largo del año.
Por tanto, es muy importante realizar bien el anclaje a la superficie para conseguir una buena estabilidad aun con las peores inclemencias meteorológicas.
Nota
Para el cálculo de estructuras siempre se tiene en cuenta la situación geográfica y las inclemencias meteorológicas definidas por la estadística.
6. Viabilidad
La legislación que se necesita cumplir para la instalación de captadores solares viene recogida en el Reglamento de Instalaciones Térmicas en los Edificios (RITE), así como en la diferente reglamentación de tipo medioambiental y de seguridad, y en la propia del plan general de ordenación urbana de cada ciudad o comarca.
Este es el primer paso en el estudio de viabilidad, antes que el económico, ya que la gran legislación a cumplir en este aspecto puede desencadenar en la no rentabilidad de una instalación ya pensada y calculada.
6.1. Estudio de viabilidad
Cualquier tipo de instalación necesita un estudio de viabilidad, ya que estas instalaciones solares son relativamente novedosas y las formas de calentar el edificio y las viviendas con métodos más clásicos empleando gas butano o derivados del petróleo para las calderas de calefacción y agua caliente sanitaria (ACS) se sabe que funcionan correctamente.
Existen factores importantes que se deben estudiar para tomar la decisión de instalar o no los paneles solares en los edificios, independientemente de que sea obligada por la legislación actual en los edificios y las naves de nueva planta. Algunos factores son:
1 Tipo de instalación actual en el edificio para generar ACS y calderas de calefacción.
2 Uso del edificio para viviendas, oficinas o naves industriales.
3 Instalación de piscina climatizada comunitaria.
4 Posibilidad física de montaje del número necesario de paneles solares o fotovoltaicos en la superficie del tejado o la terraza.
5 Número de vecinos y posibilidad de acuerdo en la inversión.
6 Necesidades caloríficas del edificio, dependiendo de su latitud y orientación.
7 Instalación de caldera centralizada o individual a cada vivienda o local.
8 Porcentaje de energía calorífica que se aporte en referencia a la actual.
9 Estudio de venta posterior de la electricidad generada por los paneles fotovoltaicos una vez se ha consumido la electricidad necesaria en el edificio.
10 En general, coste económico y rentabilidad al realizar el cambio a paneles solares térmicos o fotovoltaicos.
6.2. Factores económicos y financieros
La rentabilidad de un negocio es la base fundamental para que se piense en iniciarlo o en cesarlo, por lo que la inversión económica inicial en este tipo de instalaciones solares debe estar muy bien estudiada, habida cuenta de que se necesitan períodos de tiempo elevados para que se obtengan resultados económicamente medios o buenos.
La rentabilidad económica mide la tasa de devolución producida por un beneficio económico.
Por otra parte, los diferentes inquilinos de un edificio pueden no estar dispuestos a asumir el coste inicial de la instalación, ya que suele ser elevado, aunque a medio y largo plazo los resultados puedan ser satisfactorios.
No se debe olvidar que el mantenimiento de estas instalaciones solares es muy bajo, aunque los métodos térmicos que se encuentran en la actualidad (calderas de combustibles derivados del petróleo) son mucho más utilizados, a costa de un deterioro paulatino del medio ambiente en las ciudades y el calentamiento global del Planeta.
Contaminación urbana
Nota
En cualquier negocio debe estudiarse previamente el período de amortización de la inversión inicial para ver si este será rentable.
7. Resumen
La energía se puede presentar de seis formas diferentes: eléctrica, mecánica, nuclear, química, radiante electromagnética y térmica. La transformación de cada una de ellas en otras es necesaria para poder utilizar las máquinas que el hombre, a lo largo de la historia, ha desarrollado.
Las necesidades energéticas han ido aumentando a la vez que el desarrollo de las poblaciones, lo cual ha llevado a un consumo muy elevado de combustibles fósiles que no ayudan al medio ambiente del Planeta.
La utilización de energías naturales que aprovechan la incidencia de los rayos solares ha permitido el gran desarrollo de los paneles de tipo térmico y fotovoltaico, que se suman a las necesidades energéticas que existen en la actualidad.
Teniendo en cuenta que la energía no se crea ni se destruye, sino que solo se transforma, las instalaciones solares tienen un gran campo de desarrollo actual.
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