Francisco Martín Antúnez Soria - Organización y montaje mecánico e hidráulico de instalaciones solares térmicas. ENAE0208

Las principales ventajas de los recubrimientos galvanizados en caliente pueden resumirse en los siguientes puntos:

1 Duración excepcional.

2 Resistencia mecánica elevada.

3 Protección integral de las piezas (interior y exteriormente).

4 Triple protección: barrera física, protección electroquímica y autocurado.

5 Ausencia de mantenimiento.

6 Fácil de pintar.

Recuerde

Los recubrimientos galvanizados resisten bastante bien el ataque corrosivo del agua de mar.

También se pueden encontrar estructuras metálicas muy ligeras y de montaje rápido, en aluminio galvanizado con cinc,empleando soluciones de ácido fluobórico, que vienen premontadas desde el suelo hasta la pata de sujeción.

Otro material que se emplea en la fabricación de perfiles para formar el soporte de los colectores es el aluminio anodizado.El anodizado del aluminio es un proceso electroquímico, de oxidación forzada (anodizado). Por medio de este proceso, el aluminio forma una capa protectora de óxido de aluminio sobre la superficie del aluminio base. El proceso consiste en someter al aluminio a una inmersión de ácido (generalmente sulfúrico). Al pasar corriente, se libera el oxígeno que se dirige al ánodo que al reaccionar con el aluminio genera una capa de óxido cuyo espesor varía con el tiempo de paso de la corriente. Para cerrar los poros que presenta la superficie del aluminio anodizado se le sumerge en agua caliente. De esta manera, queda finalizado el procedimiento. La vida útil de este acabado es proporcional al espesor de la capa anódica obtenida.

El óxido de aluminio puede alcanzar una gran dureza que varía entre los 7 y 8 de la escala Mho. Es muy estable y resistente a los agentes corrosivos ambientales. La capa generada por medio del proceso electroquímico se integra al metal, por lo que no puede ser raspada o pelada.

El aluminio anodizado presenta varias ventajas:

1 No necesita mantenimiento.

2 Aumenta la protección contra la lluvia, el sol, la humedad.

3 Aumenta la dureza superficial.

4 Acabado decorativo, se pueden obtener diferentes tonalidades.

5 Resistencia a la abrasión y al desgaste.

6 Resistencia a la corrosión.

Recuerde

El principal material con el que se fabrican estos tipos de estructuras para la sujeción de colectores es el acero galvanizado.

Al utilizarlo en construcción se debe tener cuidado de no mancharlo con la mezcla, además de protegerlo de ataques de ácidos y alcalinos.

Los diferentes equipos y materiales de una instalación de energía solar térmica deben estar sujetos con objeto de evitar desplazamientos no deseados que puedan provocar algún tipo de avería en la instalación. Así mismo, dichos elementos de sujeción permiten realizar un acabado funcional y seguro del mismo, atendiendo a las diferentes normas que le son de aplicación (CTE, RITE, etc.).

Es conveniente conocer la diferencia que existe entre ambos términos. Para ello, se definen cada uno de ellos:

1 Los elementos de sujeción son aquellos que permiten el apoyo o sostén de un equipo o material. Ejemplos: bridas, abrazaderas, perfiles, varillas roscadas, etc.

2 Elemento que asegura la fijación de una obra o de una parte de la construcción que está sometida a un empuje o fuerza de tracción. Ejemplos: tornillos, tuercas, remaches, roblones, etc.

Es muy común que en el ámbito profesional se traten ambos términos como iguales, sin embargo, la diferencia práctica estriba en el uso al que se destinen.

Es conveniente revisar los catálogos de los fabricantes para ver los diferentes tipos de soportes y anclajes que existen.

Los tornillos, arandelas y elementos de anclaje de la estructura normalmente están hechos de acero inoxidable.

El acero inoxidable es una aleación de hierro y carbono que contiene por definición un mínimo de 10,5 % de cromo. Algunos tipos de acero inoxidable contienen además otros elementos aleantes. Los principales son el níquel y el molibdeno, que es un tipo de acero resistente a la corrosión. El cromo posee gran afinidad por el oxígeno y reacciona con él formando una capa pasivadora que evita la corrosión del hierro contenido en la aleación. Sin embargo, esta película puede ser afectada por algunos ácidos, dando lugar a un ataque y oxidación del hierro por mecanismos intergranulares o picaduras generalizadas.

Existen muchos tipos de acero inoxidable y no todos son adecuados para aplicaciones estructurales, particularmente cuando se llevan a cabo operaciones de soldadura. Hay cinco grupos básicos de acero inoxidable clasificados de acuerdo con su estructura metalúrgica: austeníticos, ferríticos, martensíticos, dúplex y de precipitación-endurecimiento (endurecimiento por precipitación).

Los aceros inoxidables que contienen solamente cromo se llaman ferríticos,ya que tienen una estructura metalográfica formada básicamente por ferrita. Son magnéticos, y se distinguen porque son atraídos por un imán. Estos aceros, con elevados porcentajes de carbono, son templables y, por tanto, pueden endurecerse por tratamiento térmico pasando a llamarse aceros inoxidables martensíticos,por tener martensita en su estructura metalográfica.

Los aceros inoxidables que contienen más de un 7 % de níquel se llaman austeníticos,ya que tienen una estructura metalográfica en estado recocido, formada básicamente por austenita. No son magnéticos en estado recocido, y por tanto no son atraídos por un imán. Estos aceros austeníticos se pueden endurecer por deformación, pasando su estructura metalográfica a contener martensita. En esta situación se convierten en parcialmente magnéticos.

Los aceros inoxidables austeníticos y dúplex son, en general, los grupos más empleados en aplicaciones estructurales.

Los aceros inoxidables austeníticos proporcionan una buena combinación de resistencia a la corrosión y de las propiedades de fabricación. Los aceros inoxidables dúplextienen una resistencia elevada y también una alta resistencia al desgaste, con una muy buena resistencia a la corrosión bajo tensión.

Comportamiento tensodeformacional básico

El comportamiento tensión-deformación del acero inoxidable difiere del comportamiento del acero al carbono en varios aspectos. La diferencia más importante reside en la forma de la curva tensión-deformación. Mientras el acero al carbono exhibe un comportamiento elástico lineal hasta su límite elástico y una zona plana antes del endurecimiento por deformación; el acero inoxidable presenta una curva tensión-deformación con forma más redondeada sin límite elástico definido.

Por ello, el límite elásticodel acero inoxidable se expresa, en general, en términos de una resistencia de prueba definida para un determinado valor de deformación remanente (convencionalmente la deformación del 0,2 %).

En la siguiente figura se presentan otras curvas tensión-deformación experimentales típicas, representativas de los materiales acero al carbono y acero inoxidable. Dichas curvas no deben utilizarse en el dimensionamiento.

En cualquier caso, debe señalarse que el acero inoxidable puede absorber impactos considerables sin que sobrevenga la fractura, gracias a su excelente ductilidad (especialmente los grados austeníticos) y a sus características de endurecimiento por deformación.