Científicos españoles construyeron un sistema de refrigeración con intercambiadores de calor de paneles solares y un intercambiador de calor en forma de U instalado en un pozo de 15 metros de profundidad. Los investigadores afirman que esto reduce la temperatura de los paneles hasta en un 17 %, a la vez que mejora el rendimiento en aproximadamente un 11 %.
Investigadores de la Universidad de Alcalá (España) han desarrollado una tecnología de refrigeración de módulos solares que utiliza un intercambiador de calor monofásico de circuito cerrado subterráneo como disipador de calor natural.
El investigador Ignacio Valiente Blanco declaró a pv magazine: “Nuestro análisis de diferentes tipos de propiedades residenciales y comerciales muestra que el sistema es económicamente viable con un período de recuperación de 5 a 10 años”.
El método de enfriamiento consiste en el uso de un intercambiador de calor en la parte posterior del panel solar para eliminar el exceso de calor. Este calor se transfiere al suelo mediante un líquido refrigerante, el cual es enfriado por otro intercambiador de calor en forma de U, el cual se introduce en un pozo de 15 metros de profundidad lleno de agua natural de un acuífero subterráneo.
“El sistema de refrigeración requiere energía adicional para activar la bomba de refrigerante”, explicaron los investigadores. “Al ser un circuito cerrado, la diferencia de potencial entre el fondo del pozo y el panel solar no afecta el consumo de energía del sistema de refrigeración”.
Los científicos probaron el sistema de refrigeración en una instalación fotovoltaica independiente, que describieron como un típico parque solar con un sistema de seguimiento a un solo eje. El conjunto consta de dos módulos de 270 W suministrados por Atersa (España). Su coeficiente de temperatura es de -0,43 % por grado Celsius.
El intercambiador de calor del panel solar consta principalmente de seis tubos planos de cobre en forma de U, deformados plásticamente, de 15 mm de diámetro cada uno. Los tubos están aislados con espuma de polietileno y conectados a un colector común de entrada y salida de 18 mm de diámetro. El equipo de investigación utilizó un caudal constante de refrigerante de 3 l/min, equivalente a 1,8 l/min por metro cuadrado de paneles solares.
Experimentos han demostrado que la tecnología de refrigeración puede reducir la temperatura de funcionamiento de los módulos solares entre 13 y 17 grados Celsius. Además, mejora el rendimiento de los componentes en aproximadamente un 11 %, lo que significa que un panel refrigerado entregará 152 Wh de energía a lo largo del día. Según investigaciones, un panel sin refrigeración...
Los científicos describen el sistema de enfriamiento en el artículo “Mejora de la eficiencia de los módulos solares fotovoltaicos mediante el enfriamiento de un intercambiador de calor subterráneo”, publicado recientemente en el Journal of Solar Energy Engineering.
“Con la inversión necesaria, el sistema es ideal para instalaciones convencionales”, afirma Valiente Blanco.
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