Un nuevo trabajo publicado por investigadores de la
Universidad Multimedia de Malasia proporciona un nuevo método para evaluar la
eficacia de los diferentes sistemas de refrigeración de los módulos
fotovoltaicos. La técnica propuesta se basa en la medición de la potencia del
módulo con refrigeración añadida y en la comparación de ésta con su potencia
nominal en condiciones de prueba estándar.
Investigadores de la Universidad Multimedia de Malasia han
elaborado un estudio sobre la evaluación del rendimiento y la comparación entre
los diferentes métodos para mantener los paneles solares frescos en
funcionamiento. Los módulos fotovoltaicos son menos eficientes cuando funcionan
a temperaturas más altas y, en muchos casos, éstas también pueden causar una
degradación irreversible de las células.
Sus
conclusiones se publican en el documento “A new approach for photovoltaic
module cooling technique evaluation and comparison using the temperature
dependent photovoltaic power ratio”, publicado en Sustainable Energy
Technologies and Assessments y en el sitio web de ScienceDirect.
Los investigadores observan que actualmente hay lagunas en la
investigación sobre la evaluación de los diferentes métodos de enfriamiento de
los módulos fotovoltaicos, y una falta de normas universales. “Una de esas
lagunas es la falta de disponibilidad de una medida que pueda aplicarse
independientemente del valor de la potencia fotovoltaica de referencia con el
fin de reducir el trabajo de cálculo”, afirmaron.
En el documento también se explica que las eficiencias de la
energía fotovoltaica en general no pueden compararse de manera realista, ya que
las diferentes tecnologías fotovoltaicas funcionan mejor en diferentes
condiciones de luz y clima, y los parámetros de refrigeración de la energía
fotovoltaica se utilizan en diferentes condiciones de funcionamiento.
Esto significa que cuando se utiliza el mismo tipo de
refrigeración fotovoltaica para diferentes tecnologías con diferentes potencias
nominales, la producción resultante también debería ser diferente. Por ejemplo,
si se aplica la misma solución de refrigeración a un modelo diferente con una
potencia nominal de 350 W, la salida será diferente para cada tipo de
“enfriador”.
“Utilizando las medidas existentes se necesita más tiempo de
cálculo, debido a que tiene más parámetros influyentes para evaluar el
rendimiento fotovoltaico desconocido, lo que requiere un cálculo repetido sobre
el rendimiento fotovoltaico para cualquier valor dado de la potencia
fotovoltaica de referencia”, señala el estudio.
El nuevo método propuesto, según los investigadores,
identifica los parámetros pertinentes para medir el rendimiento de
refrigeración, como la potencia del módulo una vez añadida la refrigeración y
la potencia nominal en condiciones de prueba estándar. “Para comparar el
rendimiento de los refrigeradores fotovoltaicos con el nuevo método, es
necesario conocer el valor R de los refrigeradores fotovoltaicos”, declararon
los científicos. “El valor de R es el mismo, independientemente del valor de la
potencia de referencia utilizada para calcular la producción fotovoltaica.
Cuanto más alto es el valor de R, mejor es el rendimiento del refrigerador
fotovoltaico”.
El valor R mide el aislamiento del panel y su capacidad para
resistir la transferencia de calor. Un valor R más alto significa un mejor
aislamiento, lo que evita que el calor se escape en invierno o entre en verano.
Los parámetros del método son: la temperatura de un módulo
fotovoltaico con un refrigerador, la temperatura de referencia del módulo
fotovoltaico, la disminución fraccionada de referencia de la eficiencia
fotovoltaica por unidad de aumento de la temperatura, la necesidad de bombeo
(para el enfriamiento por convección forzada), la radiación solar incidente, la
potencia máxima de salida del módulo fotovoltaico y la radiación solar en las
condiciones de prueba de referencia. “El resultado es que se puede obtener
instantáneamente el cálculo de la potencia desconocida para diferentes
potencias de referencia y la comparación del rendimiento entre diferentes
refrigeradores se hace sencilla sin tener que pasar por el largo proceso que
requiere el método existente”, dijo el grupo.
Las técnicas de enfriamiento enumeradas en el estudio son
las siguientes: tubos paralelos; intercambiador de calor de placas; diseño de
flujo en elipse; absorbedor de aluminio en rollo; enfriador fotovoltaico de
tubo de calor; tubos rectangulares en serie; diseño de flujo directo; diseño de
flujo serpentino múltiple; diseño de flujo en espiral; canales de placas
paralelas; diseño de tubos rectangulares; diseño de flujo serpentino;
calentador de agua; y enfriador fotovoltaico de material de cambio de fase.
PV Magazine