CREAN paneles solares cónicos con refrigeración por convección.

 

Se simulan tres nuevas formas de módulos fotovoltaicos -piramidales, hexagonales y cónicos- para estudiar su eficiencia y comportamiento térmico en combinación con un sistema de refrigeración por flujo de aire forzado.

¿Y si la fotovoltaica cambiara de forma? ¿Qué pasaría si los módulos planos tradicionales se sustituyeran por paneles solares de forma cónica o piramidal?

Por ahora, la idea sigue sobre el papel, pero un grupo de científicos internacionales ha estudiado algunos modelos nuevos para evaluar el rendimiento y las prestaciones térmicas.

La investigación, publicada en Case Studies in Thermal Engineering, pretende avanzar en la tecnología fotovoltaica investigando formas y estructuras innovadoras. Las células y los módulos solares están ocupando una parte cada vez mayor del mercado energético, pero aún quedan muchos aspectos técnicos por optimizar.

Uno de ellos es la eficacia de la conversión de la luz en electricidad. Uno de los parámetros que influyen es la temperatura de la parte trasera del panel fotovoltaico. Cada grado centígrado de aumento de este nivel puede suponer una pérdida de eficiencia del 0,5%.

A lo largo de los años, la investigación en el sector ha estudiado y desarrollado diversos sistemas activos y pasivos de refrigeración de las células. Entre ellos se encuentran los mecanismos de refrigeración por convección que usan agua, aire o una mezcla de refrigerantes.

A partir de los últimos estudios realizados en este sentido, un equipo internacional de investigación -dirigido por el ingeniero Hamdi Ayed, de la Universidad Rey Khalid- ha propuesto nuevos conceptos.

En detalle, el grupo simuló y comparó el rendimiento de la refrigeración por flujo de aire forzado en nuevos paneles solares cónicos, piramidales y hexagonales. En la configuración propuesta, el aire entra en los módulos a través de una abertura en su parte inferior y el flujo de calor sale a través de un agujero en su parte superior.

El equipo evaluó el rendimiento térmico mediante un software CFD de código abierto, un programa de simulación de dinámica de fluidos computacional.

Los resultados muestran que los paneles solares cónicos funcionan mejor que otras geometrías, con una desviación de más de 10°C respecto al panel piramidal. Además, se comprobó que la eficiencia del módulo cónico era hasta un 8,4% superior a la de otras formas.