Empresa neerlandesa RABLE instala paneles solares sin lastre en tejados que soportan menos de 7 kg/m²
- ☀️ Más cubiertas aprovechables para energía solar.
- 🏭 Foco en naves y edificios con tejados de baja capacidad de carga.
- 🪶 Estructura ligera y sin lastre convencional.
- 🏗️ Apoyo sobre vigas y elementos resistentes del edificio.
- 📏 Tramos autoportantes de hasta 25 metros.
- 🔩 Menos puntos de anclaje sobre la cubierta.
- ⚡ Una segunda oportunidad para tejados descartados para fotovoltaica.
La solución neerlandesa que permite instalar paneles solares en tejados industriales demasiado débiles para soportarlos
¿Por qué importa?
Existe una enorme superficie industrial y comercial aparentemente perfecta para producir electricidad solar que, en la práctica, presenta un obstáculo poco visible: el tejado no siempre puede soportar el peso adicional de una instalación fotovoltaica convencional.
La empresa neerlandesa RABLE ha desarrollado una estructura autoportante que busca resolver precisamente ese cuello de botella. En lugar de descargar el peso de los paneles, soportes y lastres directamente sobre una cubierta ligera, el sistema transfiere las cargas hacia los elementos estructurales resistentes del edificio.
La idea parece sencilla. Desde el punto de vista de la ingeniería, no lo es tanto.
El gran recurso solar que ya está construido
Cuando se habla de ampliar la energía fotovoltaica, buena parte de la conversación gira alrededor de fabricar módulos más eficientes, construir grandes plantas solares o incorporar baterías. Sin embargo, hay otra cuestión bastante menos llamativa que condiciona miles de proyectos: dónde colocar todos esos paneles.
Las cubiertas de almacenes, fábricas, centros logísticos, supermercados y edificios comerciales son especialmente interesantes. Ya existen, suelen disponer de grandes superficies relativamente despejadas y permiten producir electricidad cerca del lugar donde se consume.
Además, aprovecharlas reduce la necesidad de ocupar nuevo suelo.
El problema aparece cuando se estudia la estructura del edificio.
Muchos inmuebles industriales fueron diseñados décadas antes de que alguien pensara en cubrirlos con cientos o miles de módulos fotovoltaicos. Sus cubiertas pueden cumplir perfectamente su función original y, aun así, no disponer de suficiente margen estructural para asumir las cargas adicionales de determinados sistemas solares.
Ahí aparece el planteamiento de RABLE.
Una estructura que evita cargar todo el peso sobre el tejado
La tecnología desarrollada por la empresa de Delft se basa en una estructura reticulada autoportante.
En una instalación convencional sobre cubierta plana es habitual recurrir a estructuras lastradas. El peso ayuda a impedir que el viento desplace o levante los paneles, pero también incrementa considerablemente la carga que debe soportar el edificio.
RABLE plantea otra estrategia.
Su estructura combina entramados longitudinales y transversales para formar un conjunto rígido que puede apoyarse sobre vigas, cerchas u otros puntos resistentes de la construcción, reduciendo la presión ejercida sobre las partes más débiles de la cubierta.
Uno de sus elementos diferenciadores es un cable de tensión patentado, desarrollado con participación académica de Delft, que recorre longitudinalmente el sistema y contribuye a conseguir ese comportamiento autoportante.
Según las especificaciones descritas para la tecnología, la estructura puede salvar luces de hasta 25 metros, dependiendo naturalmente del proyecto y de las condiciones estructurales.
Eso cambia bastante las reglas del juego.
Un tejado que anteriormente podía quedar descartado debido a su limitada capacidad para admitir lastre puede convertirse en candidato para producir electricidad.
Menos de 15 kg/m² en una instalación real
Una de las primeras aplicaciones comerciales se realizó para DLE.energy en Ámsterdam.
El proyecto permitió instalar 112 módulos fotovoltaicos mediante la estructura sin lastre de RABLE.
De acuerdo con los datos comunicados sobre esa instalación, la solución consiguió mantener el peso por debajo de 15 kg/m², utilizando además una cantidad reducida de anclajes sobre la cubierta.
Conviene distinguir aquí dos conceptos.
El peso total de una instalación incluye módulos, estructura, cableado y demás componentes. Otra cuestión diferente es la cantidad de lastre adicional necesaria para estabilizar el sistema frente al viento.
La solución está especialmente pensada para cubiertas donde añadir grandes cantidades de ese lastre resulta problemático. RABLE señala aplicaciones en tejados que no pueden admitir más de aproximadamente 7 kg/m² de lastre.
La diferencia puede determinar que un proyecto pase de ser estructuralmente inviable a poder estudiarse de nuevo.
El viento es uno de los grandes desafíos
Eliminar el lastre no significa que desaparezcan las fuerzas que debe soportar una instalación solar.
Un campo fotovoltaico instalado varios metros por encima del suelo está sometido a succión, presión y turbulencias producidas por el viento. Las zonas próximas a esquinas y bordes de los edificios pueden resultar especialmente exigentes.
Por esa razón, desarrollar una estructura ligera exige algo más que reducir material.
RABLE combina diseño asistido por ordenador, análisis por elementos finitos (FEA) y ensayos en túnel de viento con modelos a escala.
El análisis por elementos finitos permite estudiar virtualmente cómo responden las piezas frente a diferentes esfuerzos. Los ingenieros pueden localizar concentraciones de tensión, deformaciones o puntos potencialmente débiles antes de fabricar una versión definitiva.
También permite algo especialmente interesante desde una perspectiva ambiental: optimizar la cantidad de material utilizado.
Una pieza sobredimensionada puede ser resistente, pero empleará más acero o aluminio del necesario. Una demasiado ligera podría no cumplir los requisitos mecánicos. La simulación ayuda a acercarse al equilibrio entre ambas situaciones.
De un modelo digital al tejado
La empresa utiliza herramientas CAD y de simulación para diseñar las piezas metálicas, ensamblarlas virtualmente y analizar su comportamiento.
Los modelos digitales también pueden trasladarse a impresión 3D para fabricar prototipos, acelerando las sucesivas iteraciones del diseño.
Ese proceso tiene una consecuencia que va más allá de ahorrar tiempo de ingeniería.
Cuando una tecnología depende de fabricar numerosas piezas metálicas repetitivas, pequeñas reducciones de espesor, peso o número de componentes pueden multiplicarse cuando se producen miles de unidades.
Menos material puede significar menores costes, menos recursos empleados y menos emisiones asociadas a fabricación y transporte, siempre que la reducción no comprometa la durabilidad ni la seguridad.
Más de 200 paneles sobre una fábrica que tenía el tejado limitado
Otro ejemplo llegó en la fábrica de Reginox, situada en Rijssen.
La construcción existente no disponía de suficiente capacidad para recurrir a determinados sistemas fotovoltaicos lastrados. RABLE desarrolló para el proyecto una versión ampliada denominada RABLE XXL.
Cada bastidor puede soportar ocho paneles solares y su tamaño duplica aproximadamente al de la versión convencional utilizada como referencia.
Durante la primera fase se instalaron más de 200 módulos fotovoltaicos sobre la fábrica.
Lo relevante del proyecto no es únicamente la cantidad de paneles. Es que la instalación pudo plantearse sobre una cubierta cuya estructura había limitado previamente las alternativas disponibles.
Ese es precisamente el mercado potencial de esta tecnología: edificios útiles que no necesitan ser demolidos ni sustituidos y cuyas cubiertas podrían tener todavía décadas de vida por delante.
Evitar una reforma estructural puede cambiar la economía del proyecto
Reforzar un tejado industrial no consiste simplemente en añadir unas cuantas vigas.
Puede requerir estudios estructurales, intervenciones sobre la cubierta, trabajos interiores, desplazamiento de instalaciones, impermeabilización y, en determinados casos, interrupciones de la actividad empresarial.
El coste resultante puede hacer que una instalación solar deje de tener sentido económico.
Una estructura autoportante capaz de transmitir las cargas hacia puntos resistentes puede reducir la necesidad de intervenir sobre toda la cubierta.
Eso no significa que desaparezca el análisis estructural.
Cada edificio continúa necesitando comprobar cargas permanentes, nieve cuando corresponda, viento, estado de los materiales, geometría, capacidad de vigas y conexiones. Una solución ligera tampoco convierte automáticamente cualquier cubierta en apta para fotovoltaica.
Pero amplía el abanico de edificios donde merece la pena realizar el estudio.
Un problema particularmente importante en los edificios existentes
La transición energética europea no se realizará únicamente construyendo edificios nuevos y altamente eficientes.
Una parte enorme del parque inmobiliario que estará funcionando en las próximas décadas ya está construida.
Por eso adquieren importancia las tecnologías capaces de adaptar edificios existentes con intervenciones relativamente contenidas.
Las cubiertas industriales representan un recurso especialmente atractivo porque combinan tres características: grandes superficies, consumo eléctrico durante las horas solares y una infraestructura eléctrica que ya está presente en el edificio.
Una fábrica puede consumir directamente parte de la electricidad generada durante sus turnos de producción. Un almacén refrigerado puede utilizarla para alimentar sistemas de frío. Un centro logístico puede destinarla a climatización, automatización o recarga de vehículos eléctricos.
Cuanto mayor sea el autoconsumo instantáneo, menor será la dependencia de almacenar o exportar esa electricidad.
Europa quiere aprovechar mucho más sus tejados
La evolución normativa europea también está empujando en esa dirección.
La revisión de la Directiva europea sobre eficiencia energética de los edificios establece una expansión progresiva de la energía solar en determinados edificios nuevos y existentes, especialmente cuando resulte técnica, económica y funcionalmente viable.
La política energética europea está colocando así las cubiertas en el centro de la estrategia fotovoltaica.
Esto genera una cuestión práctica: una obligación o incentivo para instalar energía solar sirve de poco cuando el edificio no puede soportar una instalación convencional sin una reforma costosa.
Tecnologías de montaje ligero, estructuras autoportantes, módulos de menor peso y soluciones integradas en edificios pueden adquirir cada vez más importancia precisamente por este motivo.
La próxima gran mejora de la fotovoltaica sobre cubierta quizá no dependa únicamente de aumentar unas décimas la eficiencia de las células. También puede consistir en conseguir que millones de metros cuadrados hasta ahora descartados pasen a ser utilizables.
No competir por suelo también tiene valor ambiental
Instalar energía solar sobre edificios presenta una ventaja que a veces queda en segundo plano: la superficie ya está artificializada.
Una cubierta industrial no necesita transformar un terreno agrícola ni ocupar un espacio natural adicional.
Esto no convierte automáticamente cualquier instalación sobre tejado en ambientalmente perfecta. Los paneles, estructuras, inversores y cables necesitan materias primas y energía para fabricarse.
Pero desde la perspectiva territorial existe una ventaja clara: utilizar infraestructura construida permite aumentar la generación renovable sin incrementar proporcionalmente la ocupación de suelo.
En países densamente poblados, esta cuestión cobra todavía más importancia.
El reto está ahora en escalar la solución
Una innovación de este tipo tendrá que demostrar algo más que funcionamiento técnico.
Para crecer necesitará competir en coste por kilovatio instalado, velocidad de montaje, mantenimiento, durabilidad, disponibilidad de materiales y compatibilidad con diferentes edificios y módulos fotovoltaicos.
También deberá adaptarse a las normativas estructurales y condiciones climáticas de cada mercado.
No es lo mismo diseñar una instalación para una cubierta neerlandesa que para una nave expuesta a fuertes nevadas, vientos extremos o temperaturas muy elevadas.
Ahí estará buena parte del desafío.
La ventaja es que el problema que intenta solucionar RABLE no es exclusivamente neerlandés. Existen almacenes, fábricas y centros comerciales construidos con cubiertas ligeras por toda Europa.
España tiene, además, un escenario particularmente interesante: muchas horas de sol, grandes polígonos industriales y extensas superficies logísticas y comerciales. Las estructuras capaces de aprovechar cubiertas con limitaciones de carga podrían complementar las instalaciones convencionales allí donde estas últimas encuentran barreras técnicas.
Más información: www.rable.com
NESTOR ALFONSO RIVERA dice
Buenas Noches. Reciban un cordial saludo, nos estamos comunicando desde Colombia, estamos muy interesados en esta solución.