Tema: Comparativa material estructuras portantes panel fotovoltaico

Buenas a todos,

Llevo un buen rato buscando en la red un estudio serio en el que alguien o algún organismo serio haya comparado el aluminio, acero inoxidable y/o acero galvanizado para usarlo en la estructura portante y tornillería de las instalaciones fotovoltaicas...

He podido deducir que el aluminio anonizado es mejor que el galvanizado en terminos generales (sin meterme en las micras de galvanizado ni en la zona en la que se montará) pero que es casi el doble de caro. Luego está el inoxidable que, también sin meterme en la aleación es mejor que los anteriores pero más pesado y caro...
Eso está muy bien pero tú a un cliente no puedes demostrarle eso que acabo de decir solo con buenas palabras.

Agradezco cualquier aclaración o ayuda, por muy ofensiva que sea. Saludos a todos.

holaaaaaaaa? Hay alguieeeeeeen?

Buenas tardes,

No es tan complicado hacer la comparativa. Lo que tienes que tener claro que todos los materiales que has comentado son aleaciones, por lo tanto solo tienes que pedir precios y las fichas técnicas de la aleaciones, dependiendo de las carácterísticas mecánicas de cada material así será el precio.

Espero haberte dado un poco más de luz.

Un saludo.

Hola, yo en fotovoltaica no me muevo mucho, lo mio es más la térmica pero supongo que en el tema de estructuras no diferirá mucho.

En general el acero tiene mejores propiedades mecánicas que el aluminio pero suponiendo que las estructuras estén bien dimensionadas la principal diferencia es que el aluminio es bastante más ligero, lo que facilita el montaje y permite más margen cuando haces instalaciones en cubiertas donde el peso es un factor a tener en cuenta. Además el anodizado esteticamente queda mejor que el galvanizado (aunque el acero también se podría lacar).

El acero inoxidable, salvo en ambientes altamente corrosivos (como cerca del mar) o por razones estéticas no creo que se use mucho, es bastante más caro. Bueno, excepto en la tornillería, donde no queda mas remedio ya que los tornillos no pueden galvanizarse y de aluminio no tendrían tanta resistencia.

Por otra parte, si las estructuras van a tener alguna soldadura ten en cuenta que soldar acero es más fácil que aluminio e infinitamente más fácil que acero inoxidable (creo recordar).

Espero que te sirva de algo. Un saludo.

Bueno, todo es relativo.
El aluminio pesa menos en relación al volumen, también resiste menos que el acero en secciones iguales. Para conseguir la misma resistencia estructural en aluminio hay que sobredimensionar estructura, por tanto teniendo en cuenta el aumento de volumen, también aumenta el peso.
Una estructura de acero bien dimensionada, rara vez supera los 20 Kg. por m2 incluyendo los paneles. Las de aluminio son algo más ligeras entre 15-18 Kg. por m2 en general.
El acero es más resistente como elemento estructural. Normalmente las estructuras de acero llevan menos elementos que las de aluminio, por tanto son más económicas de montar, ya que sólo hay que roscar casi la mitad de tornillos.
Soldar, lo que se dice soldar el acero, mal asunto. Si es acero galvanizado vas a quemar la capa de cinc, la soldadura la puedes proteger con spray de cinc. Si sueldas tubo no puedes proteger el interior del tubo. Primero suelda en taller y posteriormente galvaniza en caliente.
¡Anda! no sabía que los tornillos no se pueden galvanizar. . . . En el mercado existen distintos tipos de galvanizado incluso de mayor resistencia que el galvanizado en caliente (Geomet, Dacromet, etc.) Si el tema de usar elementos metálicos inoxidables es por el tema del par galvánico, ten en cuenta que afecta mucho más la protección anticorrosión de la estructura de la nave que el simple hecho de usar estructura mas o menos resistente.
Por cierto ¿alguien conoce alguna nave cuya estructura sea de aluminio? ¿No? Entonces ¿para qué quieres una estructura de aluminio?.
El aluminio te permite improvisar soluciones sobre la marcha, ya que suelen ser perfiles acanalados con correderas y cuando cortas o agujereas no tienes que proteger del óxido. Personalmente no me gusta "improvisar" sobre una cubierta. Aparte de que la estabilidad de los sistemas de armado no es muy fiable.
En fin, que para gustos, colores.

Pues es verdad lo de los tornillos, había pensado en galvanizado en caliente y como casi siempre uso tornillería de acero inoxidable...

Saludos!!!

Buenos días,

Como bien dice Cayo todo es relativo, como relativo que es todo depende de con qué aleación se compare.

Cayo no te puedo dar la razón a las afirmaciones que dices, ya que si tu diseñas una estructura para la fijación de módulos FV a igualdad de sección con aluminio y acero, siendo la aleación de acero S-235 y la de aluminio 6005A T6 o 6061 T6 (Las propiedades mecánicas mínimas que debe tener una aleación de aluminio para poder llamarse así están recogidas en el Eurocódigo 9, tabla 3.2b, pudiendo conseguir valores superiores según la composición química), podrás comprobar por las fichas técnicas de los mismos que el aluminio tiene unas propiedades mecánicas superiores a las del Acero S-235 (acero conformado), que generalmente es el que se utiliza para los perfiles L, C, Z,Omega, secciones rectangulares, cuadradas, de acero para las estructural FV.

Otra afirmación con la que no estoy de acuerdo es el peso.
La densidad del aluminio está entre 2,7-2,8 g/cm3 (depende de la aleación) y la del acero 7,85 g/cm3 por lo que la relación de peso es aproximadamente 1/3, y no la que tú comentas.

La afirmación de las naves es totalmente correcta, pero se tiene que tener en cuenta varios factores:
1º El precio.
2º El acero se puede soldar mediante cordón perimetral con electrodos, mientras que el aluminio se necesita una atmósfera inerte para que no reaccione con el oxígeno durante la soldadura. (soldadura TIG).
3º El acero se lleva utilizando desde hace siglos, mientras que la aleación de aluminio hasta el siglo XIX era considerado un metal valioso.
4º El acero+hormigón (hormigón armado) tiene unas propiedades mecánicas inmejorables en la construcción de edificios contrarestando el efecto de retracción del hormigón, por lo que su uso es lo más normal en cimentación y forjados.

No obstante, te puedo asegurar que el 95% de las estructuras de casetas de ferias, grandes naves que se montan y despontan, carpas en general son de aleación de aluminio.

Por cierto, yo lanzo otra pregunta, ¿Alguien conoce algún vehículo nuevo con pistones de acero, o la estructura de aviones realizada en acero?

Como se ha dicho en este hilo todo es relativo, ya que tanto los perfiles de aluminio como de acero pueden ser estructurales o no, y por lo tanto no es necesario improsivar si se realiza de manera profesional.

Por último, afirmar que la estabilidad de una estructura no es fiable es mucho decir, ya que para eso está el CTE y los Eurocódigos, mientras que una oficina técnica de una empresa que diseñe y suministre estructuras de acero o aluminio te justifice los cálculos según normativa vigente en el pais en cuestión, la estabilidad está siempre garantizada por la firma del técnico competente.

Disculpad por la extensión del post, pero me parece que debía estar bien argumentado.

Un cordial saludo.

Iniciado por Alde

Por cierto, yo lanzo otra pregunta, ¿Alguien conoce algún vehículo nuevo con pistones de acero, o la estructura de aviones realizada en acero?

El Mig-25 y el Mig-31 sin ir mas lejos.

Iniciado por Photon

El Mig-25 y el Mig-31 sin ir mas lejos.

Buenas ,

Cierto Photon, un aviones de la Unión Soviética, pero las estructuras de los aviones actuales, no. Con esto no afirmo que no se utilicen componentes de acero en la industría aeronautica, pero si es cierto que la aleación imperante en su fuselaje y estructura es el aluminio (en la actualidad, que los hermanos Wright seguro que utilizaron acero).

Por cierto, el Mig-25 tiene un problema de maniobrabilidad por su relación peso/tamaño.

Con esto no quiero crear un conflicto entre los profesionales que trabajan con aluminio y acero, pero si que quede claro que las afirmaciones a la ligera no son acertadas para nadie.

Como he repetido todo es relativo, y la mejor solución es presupuesto+ficha técnica del material en cuestión+cálculo justificativos.

Un saludo.

En Kitty Hawk de acero a lo mas la hebilla del cinturón si no adiós a elevarse, mas bien madera y tela.
El mig 25 no tiene ningún problema porque dudo de que haya alguno en linea de vuelo y su maniobrabilidad no era algo importante si no ascender como un cohete ya que era un interceptor.


Dejando el offtopic yo he montado con acero de hilti y parecíamos equilibristas en la cubierta con viguetas MQ de 6 metros. En ese momento hubiese preferido aluminio.......

O.K. con todo lo aquí expuesto, salvo lo de los aviones, que no tengo ni idea.
Alde, no pongo en duda tus afirmaciones, simplemente reflexiono sobre el tema después de varios años montando y diseñando estructuras.
Nunca he visto una estructura de aluminio sobre cubierta en la que los pórticos estén separados más de 2 metros, entiendo que es por que los perfiles de apoyo de los paneles no admiten mayor separación entre puntos de apoyo. Por tanto a menor distancia de separación, más puntos de apoyo (pórticos) y por tanto más elementos a montar y armar.
Respecto del peso, ¿a que no has puesto nunca una estructura en una cubierta para que no lleve paneles? Se supone que el peso es el de la instalación completa con paneles y todo (ya lo indiqué en mi post anterior). El peso de la estructura raramente supera el 20% del peso total de la instalación, por tanto entre repercutir 21 Kg/m2 con estructura de acero a 17 Kg/m2 con estructura de aluminio no creo que sea una diferencia notable para decidir en función del peso. Más aún teniendo en cuenta el coste del aluminio como materia prima y que normalmente se necesita mayor cantidad y variedad de herrajes y tornillería, con lo que el tiempo de montaje es mayor.
En cuanto al tema de la soldadura, simplemente constato el hecho de que al soldar tubo pregalvanizado se quema y por tanto desaparece el recubrimiento anticorrosión. Se suele proteger con imprimaciones especiales tipo spray. El problema es que dentro del tubo también desaparece el cinc pero no se protege la zona quemada.
La pregunta sobre las naves de estructura de aluminio la planteo desde el punto de vista de la resistencia a la oxidación, no de la resistencia estructural del edificio. De hecho las chapas de cubierta suelen ser de acero con unos espesores que oscilan entre los 0'3 y 0'7 mm. y están muy bien lacadas y protegidas, hasta que se llega a la situación de tener que cortarlas por diversos motivos. Por otra parte los elementos estructurales de las naves suelen estar protegidos por una imprimación protectora que se aplica a pistola, brocha, dedos, hisopo, etc, por lo que es bastante habitual encontrar zonas en las que la protección no existe o ha desaparecido. Por tanto dichos elementos se van a oxidar bastante antes que el aluminio y, con el paso de los años ¿sobre qué se va a sostener la estructura de aluminio?
Normalmente hay que recurrir a la improvisación para solucionar "pequeños problemas" que surgen durante la instalación de la estructura, como puede ser la necesidad de cortar o empalmar perfiles, calzar apoyos para corregir desniveles, diferencias más que notables entre lo planteado en proyecto y la cruda realidad, etc, etc, etc,. . .
Pos eso, que pa gustos, colores.

Buenos días,

Cayo, la separación entre bastidores las hemos puesto hasta de 4 metros, en estructura de dos filas en vertical, y estructuras para huerto con 3 filas en vertical y separación de 3,40 metros entre bastidores todas y cada una de ellas justificadas por CTE para la zona en cuestión. Para cubierta depende de la distribución de correas, tipo de chapa,ect, ect,ect pero de media la separación es 2,50 m por eso he dicho en el post que hay perfiles y aleaciones estructurales y otras que no lo són.

Jeje, en lo del peso, no vamos a estar de acuerdo, la verdad , porque el panel es una constante tanto para la estructura de aluminio como la de acero, por lo que la relación de peso sigue siendo 1/3, ya que la separación que se puede dar entre bastidores de acero también se puede dar con aleación de aluminio.

De todas formas, como tu bien dices, para gustos los colores, y creo que el factor más determinante para un cliente, no es el material en sí, si no el servicio y asesoramiento técnico que le dés durante la fase diseño, así como las garantías de la solución adoptada para sus necesidades.

Por cierto, si quieres, te paso por privado un catálogo para que eches un vistado y veas lo que te comento en el post.

Un cordial saludo.

Gracias Alde, magnifico catálogo y producto. Sólo había visto hasta ahora un par de instalaciones de estas carácteristicas; supongo que serían vuestras.
Como comento en los post anteriores estoy hablando a nivel general, ya que la inmensa mayoría de instalaciones construidas con aluminio suelen usar ciertos perfiles existentes en el mercado, fabricados por distintas empresas, pero que son los mismos, cuya principal ventaja es que son muy versátiles y no requieren un proyecto previo de despiece y ejecución complicado.
En el tema del peso, vale. La relación entre el peso de una estructura de aluminio y otra de acero es de 1/3; pero sólo la estructura. Cuando añadimos el peso de los paneles, cables, etc. deja de ser de 1/3.
No, en el último punto no estoy de acuerdo. Creo que los clientes que valoran realmente el conjunto de la oferta son los menos. La mayoría buscan sólo la economía de la instalación. Si no es así, no me explico la cantidad de despropósitos que se ven por esos mundos de Dios.