Disseny i càlcul estructural d una marquesina fotovoltaica: un producte centrat en l'estètica i la modularitat.

Abstract

[ES] Un tema que està en boca de tots hui en dia és el canvi climàtic. Estem vivint una situació d'emergència climàtica on tot el món està d'acord que s'han de prendre mesures al respecte. Un camp important que deixa una enorme petjada és el de les energies. Per això, tant a nivell individual com col·lectiu, s'està prenent consciència de fer eixe canvi amb la transició cap a energies renovables. Una de les que té més força, sobre tot a l'àmbit espanyol, és l'energia solar, ja que tenim una mitja molt alta d'hores de Sol a l'any i és un recurs que es pot aprofitar a baix cost. Com a conseqüència d'aquest fet, l'us de mòduls solars està cada vegada més popularitzat, tant a nivell domèstic com de gran superfícies i indústries, fins i tot, es pot parlar de camps solars. Aquesta diversitat d'aplicacions es trasllada també a les estructures que les suporten depenent del lloc on es vulguen col·locar o com van a estar fixades, però, sens dubte, una solució de les més interessant i que donen més joc són les que poden tindre doble utilitat, com son els pàrquins solars. En aquest projecte es dissenya i calcula una marquesina per a l'aparcament de cotxes pensada per a suportar panels fotovoltaics sobre el seu sostre. El que més caracteriza este treball fi de grau és que no está dissenyat per a un emplaçament en concret, sinó que es traca d'un producte modulable pensat per a adaptar-se a qualsevol lloc dins del territori espanyol. L'aspecte principal i diferenciador d'aquesta marquesina és l'utilització d'elements com el pilar en perfil de rectagle buit que li permet donar-li un aspecte més estètic que els usuals pilars HEB, que tenen una aparència més industrial; a més de poder amagar els elements elèctrics dels panels fotovoltaics com poden ser els cables. Per a aprofitar l'ús de energía solar, s'ha tingut en compte la possible instal·lació de punts de recàrrega per a vehícles elèctrics, l'ús dels quals está cada día més normalitzat i impulsat, fins i tot, des de les institucions, com es pot veure reflectit en la recent prohibició de venta de vehicles de combustió a partir del 2035. La major part d'este tipus de vehicles son de gama mitjana-alta, la qual cosa concorda perfectament amb el concepte de la marquesina estudiada, ja que pretén ser la opció de gama alta front a altres marquesines on l'objectiu principal fora reduïr costos però sacrificant en estètica. No obstant això, tindre un producte aplicable a diferents emplaçaments i amb un format kit amb elements fàcilment muntables redueix costos de disseny, fabricació i muntatge. El projecte inclou, primerament, un estudi de diferents solucions que s'han tingut en compte i les raons per les quals s'han descartat fins arribar a la proposta final. Després, es presenten els càlculs de l'estructura analitzats amb el programa Cype 3D i els plànols dels diferents elements inclosos en el kit. Al ser un producte per a la distribució i muntatge del mateix, també es dissenya una fitxa tècnica i plànol de muntatge útil per al client final. Finalment, es fa un càlcul aproximat del pressupost necessari per a portar a terme el projecte

[EN] Nowadays a struggle everyone has in mind is climate change. We are living in a climate emergency situation where everyone agrees that measures have to be taken. One important field that is leaving a huge footprint is energy. This is why, both individually and collectively, there is a growing awareness of the need to make this change with the transition to renewable energies. One of the most important of these, especially in Spain, is solar energy, since we have a very high average number of hours of sunshine per year and it is a resource that can be harnessed at low cost. As a consequence of this fact, the use of solar modules is becoming more and more popular, both at a domestic level as well as for large surfaces and industries, and we can even talk about solar fields. This diversity of applications is also transferred to the structures that support them depending on the place where you want to place them or how they are going to be fixed, but, without doubt, one of the most interesting solutions are those that can have double utility, as solar carports can be. In this project a shelter is designed and calculated for the parking of cars, also thought to support photovoltaic panels on his roof. The one that characterizes the most this thesis is that it isn¿t not designed for a location in particular, instead, it¿s a modular product thought to adapt to any place inside the Spanish territory. The main and differentiating aspect of this carport is the use of elements like the pillar in empty rectangular profile that allows it to give a more aesthetic aspect that the usual IPE pillars, that have a more industrial look; besides being able to hide the electrical elements of the photovoltaic panels as can be the cables.

To take advantage of the use of solar energy, it has been taken into account the possible installation of recharging stations for electric vehicles, the use of which more and more normalised and impelled, even, from the institutions, as can be seen reflected in the recent prohibition of the sale of combustion vehicles from 2035. The majority of this type of vehicles are medium-high range, which agrees perfectly with the concept of the studied shelter, since it pretends to be the option of high range in comparison to other shelters where the main objective tends to be reducing costs but sacrificing in aesthetics. However, having a product applicable to different locations and with a kit made up of easily mountable elements reduces design, manufacturing and assembly costs.

The project includes, firstly, a study of the different solutions that have been considered and the reasons why they have been discarded until the final proposal is reached. Afterwards, the calculations of the structure analysed with Cype 3D and the blueprints of the different elements included in the kit are presented. As it is a product for distribution and assembly, a technical sheet and assembly plan useful for the end customer is also designed. Finally, an approximate calculation is made of the budget needed to carry out the project.