Tornillo de tierra versus base de concreto para parques solares a gran escala

Análisis de ingeniería: selección de cimientos para energía fotovoltaica-a gran escala
Los sistemas fotovoltaicos-montados en el suelo utilizan cimientos de tornillo de tierra accionados por energía solar o cimientos de hormigón moldeados-in-in situ para gestionar las cargas de compresión axial y corte lateral. Para proyectos-de escala de servicios públicos, los tornillos de tierra logran un ciclo de instalación mecánica de 5 a 10 minutos por unidad, lo que reduce significativamente los gastos de mano de obra en comparación con el período de curado de 24 a 48 horas requerido para el concreto. La selección debe basarse en la clasificación del suelo (ASTM D2487), los parámetros de resistencia al corte y el potencial corrosivo específico del sitio según lo definido por la norma ISO 12944.
                                        Análisis comparativo de desempeño estructural y costos de adquisición
La elección entre tornillos de tierra y bases de hormigón altera los costos BoP (Balance of Plant) del proyecto. Si bien el concreto proporciona un alto peso muerto para resistir el levantamiento, su instalación requiere una logística pesada para camiones mezcladores de concreto y equipos de excavación. Los tornillos de puesta a tierra solares utilizan acero de alto límite elástico (Q235/Q355) con galvanización en caliente- ($\\ge$80 μm de espesor) para garantizar la longevidad en ambientes de suelo agresivos.

Idoneidad geotécnica y optimización de carga-
   Ground screw foundations are subject to pull-out and lateral load tests in compliance with AS/NZS 1170.2 standards. In high-wind scenarios (wind loads >60 m/s), la geometría de la rosca del tornillo debe adaptarse al ángulo de fricción del suelo ($\\phi$) y a la cohesión (c). Por el contrario, las bases de concreto se prefieren en estratos de suelo rocosos o extremadamente sueltos y no cohesivos donde la penetración de los tornillos está físicamente obstruida por un lecho de roca o una densidad de fricción insuficiente.
Cuando el pH del suelo está entre 5 y 9, el acero galvanizado estándar es suficiente. Sin embargo, para sitios con alto contenido de cloruro o sulfato, se requiere protección suplementaria o componentes de acero inoxidable (SUS304) para cumplir con la expectativa de vida útil de diseño de 25 años.



Ventajas medioambientales y operativas de la hinca de pilotes-
   El uso de un sistema solar-hincado de pilotes elimina la necesidad de movimientos de tierra-a gran escala, lo que reduce la huella de carbono del sitio y los requisitos de gestión de la escorrentía de agua. A diferencia del hormigón, que ocupa un volumen importante del sitio, los tornillos de acero permiten la recuperación de la vegetación nativa después-de la instalación. Desde una perspectiva del ciclo de vida, la capacidad de retirar y reciclar componentes de acero al final del período de servicio de 25-años se alinea mejor con los estándares de economía circular que el concreto demolido no reciclable.