EN
Com el tipus de sòl determina la selecció del sistema de muntatge solar
Capacitat portant i profunditat d'empotrament en sòls sorrencs, argilosos i rocosos
La composició del sòl té un paper fonamental en determinar quin tipus de fonaments calen per a les estructures de suport de panells solars, ja que afecta com es distribueix el pes i fins a quina profunditat calen enfonsar-les a terra. Els sòls sorrencs solen permetre que l'aigua hi passi fàcilment, però no tenen una bona cohesió, de manera que normalment calen pals enfonsats molt més profundament, aproximadament 1,5 a 2 vegades més profundament que en sòls d'argila o fràngols, només per resistir adequadament els vents laterals i els terratrèmols. Els sòls argilosos poden suportar naturalment una càrrega considerable, de vegades fins a 3000 lliures per peu quadrat quan les condicions són òptimes, però aquests mateixos sòls s'expandeixen i es contrauen quan es congelen i descongelen, la qual cosa implica dissenys especials per evitar l'empenta provocada per la gelada, basats en la profunditat habitual de la gelada a les diferents zones. En terrenys rocosos, la resistència és també molt elevada, sovint superior a 4000 psf, tot i que fer forats a la roca normalment requereix broques de diamant especialitzades, amb un cost addicional d'aproximadament un 15 a un 25 % respecte als mètodes habituals de perforació. Realitzar proves adequades del sòl a cada ubicació concreta continua sent absolutament essencial, ja que ningú vol gastar diners reforçant alguna cosa que no ho necessita, ni tampoc vol que es facin estalvis inadequats en llocs on la estabilitat és més crítica.
Riscos de corrosió en sòls costaners o amb nivell freàtic elevat i estratègies d'atenuació
Els sòls costaners rics en sal i els indrets on el nivell freàtic es troba a menys de 0,9 m de la superfície acceleren la corrosió electroquímica dels components d'acer entre 8 i 12 vegades comparats amb les ubicacions interiors àrides, podent reduir fins a un 40 % la vida útil estructural si no s'apliquen mesures d'atenuació. Les principals estratègies protectores inclouen:
- Galvanització de triple capa (recobriment mínim de zinc de 600 g/m²)
- Sistemes d'ànodes de sacrifici espaiats cada 4,5 m
- Encapsulament basat en polímers per a tots els elements metàl·lics subterranis
Abans que comenci qualsevol treball d’instal·lació, cal fer primer proves de resistivitat del sòl. Quan els resultats de les proves són inferiors a 1.000 ohm-cm, això indica problemes greus de corrosió imminents. Això vol dir que cal instal·lar protecció catòdica per evitar danys amb el pas del temps. Ara bé, en àrees on l’aigua roman present tot l’any, les opcions d’acer inoxidable, com les qualitats 304 o 316, tenen una vida útil aproximadament tres vegades més llarga que la de l’acer al carboni convencional. És cert que aquests acers inoxidables tenen un cost inicial entre un 35 % i un 50 % superior, però a la llarga resulten rendibles gràcies a la reducció de reparacions necessàries i a un millor rendiment general, malgrat la inversió inicial.
Comparació de sistemes de muntatge solar per a terra segons la compatibilitat amb el sòl
Ancoratges helicoidals i cargols de terra: òptims per a sòls cohesius i de baixa densitat
Les ancoratges helicoidals i les cargols de fundació funcionen molt bé en certs tipus de sòl, com la sorra, la terra fangosa i les barreges de fang argilós, perquè es poden instal·lar ràpidament amb un impacte mínim i comencen a suportar càrrega immediatament. El disseny en forma d’escala penetra al sòl al llarg de tot el mànec, generant una bona resistència a l’arrancada sense necessitat de fer forats grossos a tot arreu. Quan les condicions ho permeten, aquests sistemes poden reduir les hores de mà d’obra i les despeses d’equipament aproximadament un 30 % en comparació amb els pilars de formigó tradicionals, segons un estudi publicat l’any passat per la Foundation Efficiency Review. A més, deixen el sòl gairebé intacte, el que comporta menys neteja després de la instal·lació, cosa que els converteix en opcions excel·lents per a emplaçaments on hi ha preocupacions ambientals o quan el temps és limitat. En sòls amb un bon drenatge i que romanen estables, les ancoratges helicoidals ofereixen un suport sòlid a llarg termini, sent al mateix temps adaptables a diferents situacions i econòmicament accessibles en conjunt.
Pilars de formigó i sistemes de balast: solucions per a sòls amb drenatge deficient o inestables
Quan es treballa amb sòls inestables que drenen malament o que canvien molt amb el temps, com ara l’argila plàstica, la fangosa orgànica o les zones propenses a inundacions, els pilars de formigó i els sistemes de ballast ofereixen solucions reals. Els pilars de formigó enfonsats profundament arriben molt més enllà de la profunditat a què el sòl s’expandeix o es torna líquid durant el mal temps, penetrant en capes rocoses sòlides situades a sota per evitar moviments horitzontals o elevacions estacionals. Els sistemes de ballast funcionen de manera diferent, ja que depenen del pes en lloc d’arribar profundament al sòl. Aquests sistemes utilitzen blocs de formigó especialment dissenyats o materials antics que han estat trencats i remodelats per lluitar contra la flotació, l’erosió o l’assentament desigual. El que és excel·lent d’aquest mètode és que estalvia molt de temps durant la instal·lació de fonaments en condicions de sòl humit o inestable. Estudis mostren que la instal·lació pot ser un 25 a un 40 % més ràpida en comparació amb els mètodes tradicionals, i a més no cal preocupar-se per la corrosió de peces metàl·liques sota terra, tal com es va informar l’any passat al Soil Stability Journal. En qualsevol cas, aquests enfocaments mantenen les estructures correctament alineades durant anys, fins i tot en terrenys complicats on altres mètodes podrien fracassar.
Superant terrenys complicats amb solucions especialitzades de muntatge solar
Àncores per a sòls erodibles, accidentats o expansius
Les ancoratges al terra, com ara les hèlixes accionades per parell i els tipus de plaques d'ancoratge, ofereixen un suport sòlid quan les fonaments habituals simplement no funcionen. Penseu en pendents pronunciats superiors a 15 graus, terraplenes toues propenses a l'erosió o aquells sols argilosos expansius que es dilaten i es contrauen segons els canvis d'humitat. La manera com s'instal·len aquestes ancoratges a grans profunditats subterrànies genera una tensió que impedeix el desplaçament de les superfícies i manté els panells alineats durant totes les estacions. Quan es treballa en vessants, les ancoratges al terra redueixen la pertorbació del sòl aproximadament un 70 % respecte als encofrats de formigó tradicionals. Això significa una major estabilitat global del pendent i menys problemes d'erosió en el futur. En àrees amb sols argilosos expansius, aplicar el parell correcte a les ancoratges hèlixes fa tota la diferència. Aquestes generen una pressió constant contra el terreny, de manera que no hi ha cap risc que les estructures es desplacin cap amunt i afectin l'alineació, fet que podria reduir notablement la producció d'energia. Aquests sistemes destaquen especialment en zones susceptibles de lliscaments de terra o terratrèmols, on les estructures han de mantenir-se fermes davant forces imprevisibles.
Fonaments de biga en I i fonaments per col·locació per xoc: limitacions i alternatives en emplaçaments amb roca superficial
Les bigues en I i les fonaments amb pilotes enfonsades funcionen molt bé en sòls profunds i uniformes, però es tornen realment complexes quan la roca madre es troba només a 18 polzades per sota de la superfície. Intentar perforar aquestes capes rocoses poc profundes pot fer pujar els costos entre un 40 i un 60 per cent. A més, sempre hi ha el risc de crear petites fractures que, amb el temps, debilitin la transmissió de càrregues. I no oblidem els problemes reguladors derivats de les vibracions i la contaminació acústica causades per tota aquesta perforació. En situacions com aquesta, els sistemes balastats fabricats amb formigó armat o plataformes d’acer modulars s’han convertit en alternatives populars. Mantenen tot segur sense necessitat d’interferir sota terra. Quan es treballa amb roca mare fracturada o meteoritzada, que permet una penetració limitada, les cargols de terra acabats en carburs són, de fet, una opció raonable com a solució intermèdia. Les instal·lacions es duen a terme aproximadament un 30 per cent més ràpidament que amb les pilotes tradicionals enfonsades, però encara aconsegueixen suportar pressions similars des de totes les direccions. Aquests tipus d’ajustos, basats en les característiques reals del terreny, ajuden a mantenir els estàndards de construcció, estalviar diners i evitar pertorbacions innecessàries durant les obres en condicions de sòl complexes.