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Actualizado: 25 sept. 2019

Pararrayos solares

Los pararrayos son un elemento muy importantes en nuestras casas, industrias e instalaciones. Durante el mes de agosto de 2018 se registraron en territorio español la cantidad de 776.000 rayos. Además, cada año mueren en España entre 10 y 15 personas, alcanzadas por un rayo. Pero ¿qué es un pararrayos? Como su nombre indica, un pararrayos un el elemento que es capaz de atraer los rayos que se producen durante las tormentas, para llevar esa electricidad incontrolada a tierra. De esta forma se evita que produzcan daños en las proximidades, tanto a las instalaciones fotovoltaicas, edificios, como a las personas. Ya que las instalaciones fotovoltaicas son equipos que trabajan con electricidad y tienen partes metálicas, son un elemento que fácilmente pueden atraer los rayos de las tormentas. Por este motivo se hace más importante proteger las placas solares de los rayos eléctricos producidos por las tormentas. Para que estos no las dañen y por los cables de la misma instalación, se transmita la electricidad del rayo a todos los elementos de la propia instalación, a los electrodomésticos de la vivienda, y a la red eléctrica.
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Pararrayos-solar

Fuente de la imagen: ©Hogarsense.es

Función, para que sirven

Como su propio nombre indica son equipos que “paran” los rayos. En realidad, no los paran a modo de un escudo. El trabajo que realizan es muy diferente. Un pararrayos es un instrumento metálico cuyo objetivo es atraer los rayos para conducir la descarga eléctrica hacia tierra, de tal modo que no cause daños a los diferentes elementos de la instalación fotovoltaica, a personas o construcciones. El pararrayos fue inventado en 1753 por Benjamín Franklin. El primer modelo se conoce como «pararrayos Franklin», en homenaje a su inventor.

Las instalaciones de pararrayos consisten en un mástil metálico, que puede ser de acero inoxidable, cobre, aluminio o acero, y un cabezal captador. Este cabezal puede tener muchas formas en función de su primer funcionamiento. Puede tener forma de punta, multi-puntas, semiesférico o esférico. El cabezal de una instalación de pararrayos debe sobresalir por encima de las partes más altas del edificio para evitar que los rayos impacten con la estructura de las placas solares o con el edificio. Y que una gran cantidad de carga eléctrica provoque daños, como incendios, rotura del inversor solar o incluso la muerte de personas o animales.

El cabezal del pararrayos está unido por medio de un cable conductor de cobre a una toma de tierra eléctrica. Para que la carga eléctrica de los rayos sea absorbida por la tierra.

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Tipos y características

Existe diferentes tipos de pararrayos permitiendo garantizar la protección contra el rayo en las estructuras. La norma UNE-EN 62305-3 describe el proceso de instalación de los pararrayos.

Pararrayos de barra simple

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El pararrayos de barra simple se compone de una punta metálica, con altura de 2 a 8 metros arriba de la estructura que debe ser protegida. Es el pararrayos más convencional. Su función es atraer el rayo con un sistema de protección pasivo. Lleva el nombre de su inventor Benjamin Franklin.

Pararrayos con jaula de Faraday

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La Jaula Faraday es una estructura metálica conductora instalada alrededor de un edificio u instalación a proteger, y que se conecta a tierra. Tiene la propiedad de aislar dentro de su interior de la influencia de los campos electromagnéticos del exterior. De esta manera queda protegida totalmente la instalación solar o el interior del edificio, pero solo se puede proteger la estructura rodeada. Lleva el nombre de su inventor Michael Faraday.

Pararrayos de hilos armados

Pararrayos-de-hilos-armados

El pararrayos con hilos armados es un sistema algo similar a la jaula Faraday. Se constituye de una malla de conductores, a modo de red a cierta distancia de la instalación a proteger. Tiene el objetivo de hacer a modo de escudo, y evitar que la corriente del rayo consiga contactar con la instalación o estructura a la que protege.

El pararrayos de hilos conductores armados se instala por encima de la estructura a proteger, conectados a conductores de bajada y tomas de tierras específicas. El ancho de las mallas y distancia entre los conductores de bajada deben respetar las mismas reglamentaciones que la jaula Faraday.

PDC(E): Pararrayos con dispositivo de cebado electrónico.

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El dispositivo captador con punta que añade una atracción eléctrica para aumentar la efectividad, la atracción de los rayos. No es igual al siguiente modelo, el PDCE (Dispositivo Compensador de Campos Eléctricos variables).

PDCE: Dispositivo compensador de campos eléctricos variables.

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Es un Dispositivo equilibrador y compensador de campos eléctricos variables que actúan como un Sistema de Protección contra el rayo y Protector Electromagnético. Este modelo evita la formación del rayo, con una eficacia del 99%. Es definido como un sistema captador pasivo de corrientes electrostáticas, que las deriva a tierra, impidiendo que se sature el campo de su alrededor y evitando que se forme el rayo en su radio de protección.

Pararrayos serie T Condensador Atmosférico

Pararrayos-serie-T-Condensador-Atmosferico

Presenta las mismas condiciones de seguridad que el del dispositivo de cebado. Tiene seis metros de altura y abarca desde los 34 hasta los 114 metros de protección.

Los pararryos son importantes, pero primero necesitas una instalación fotovoltaica. ¿Necesitas presupuestos? Hogarsense te ayuda a conseguir varios presupuestos.

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¿Es importante tener un pararrayo en instalaciones fotovoltaicas?

Las instalaciones fotovoltaicas, al igual que cualquier otra instalación que es sensible a los efectos de las tormentas eléctricas, es muy importante de dotarlas de la protección de un pararrayos. Las instalaciones solares están formadas en gran parte por materiales metálicos, y por su propio objetivo, todos sus componentes están unidos por cables eléctricos. Estos cables son un camino fácil de recorrer para los rayos que puedan alcanzar cualquier parte de la instalación fotovoltaica.

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Fuente de la imagen: ©dehn.de

Además, debemos tener en cuenta que este tipo de instalaciones están conectadas a la red interna de electricidad de nuestra casa, así como a la red publica a través del contador. La caída de un rayo en las placas solares puede no solo dañar las placas fotovoltaicas, sino también todos nuestros electrodomésticos y transmitirse al exterior. Es cierto que en la actualidad prácticamente todas las casas deben dispone de una toma a tierra que evitaría que el rayo afectase a muchas viviendas. Pero nuestra instalación completa si quedaría destrozada.

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¿Dónde instalarlo? ¿Qué radio de protección tiene?

En principio, un pararrayos protege teóricamente una zona de forma cónica con el vértice en el cabezal. El radio de la zona de protección depende del ángulo de apertura de cono, y éste a su vez depende de cada tipo de protección. El lugar apropiado para la instalación de pararrayos es la zona más alta del edificio o la instalación fotovoltaica a proteger.

El radio de protección que genera un pararrayos depende de la altura a la que se instale, y del tipo de pararrayos. Ya que cada modelo ha sido diseñado para un trabajo especifico y por ello el radio de protección será mayor o menor en función de su diseño. Existe diferentes métodos de cálculo de la zona de protección.

Método del ángulo de protección

Es el método más adecuado para edificios con formas simples, aunque está limitado a una altura máxima según el Nivel de protección aplicado según el tipo de pararrayos elegido y la norma IEC 62305. El volumen de protección resultante de la aplicación del método del ángulo de protección en una punta captadora queda representado por un cono. Cuya altura es la altura donde esta instalado el pararrayos, y el ángulo calculado. Dando un radio en la base del cono, es decir, en el suelo del edificio a protegen.

Método de la esfera rodante y método de malla.

Para edificaciones con más de 60 metros de altura, el método de cálculo por el ángulo de protección no es adecuado. Para estos casos, la Norma IEC 62305-3 indica utilizar el método de esfera rodante, que es válido para todo tipo de edificios. Y el método de malla, que es más indicado cuando se protegen superficies planas.

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Ventajas e inconvenientes de los pararrayos

Tipo

Ventajas

Inconvenientes

Punta captadora o pararrayos Franklin

- Sencillos

- Económicos

- Fáciles de instalar

- Se pueden incluir en la construcción de Jaulas de Faraday

- Menos duraderos

- Menos capacidad y radio de protección

Jaula de Faraday

- Las puntas van conectadas a una red de cables por el exterior del edificio

- Los más fiables

- Instalación más complicada

- Menos estéticos

- Precio más elevado

Pararrayos con dispositivo de cebado (PDC)

- Gran radio de acción

- Mayor capacidad de captura del rayo gracias a su dispositivo de cebado

- Alto nivel de protección

- Fácil instalación

- Funcionan en cualquier condición climatológica

- Los más duraderos

- Menor protección que las Jaulas de Faraday*Este artículo ha sido actualizado por última vez el 25.09.2019

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Este artículo ha sido escrito por: Marcos Carbonell, Redactor de www.HogarSense.es