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 del panel hasta en un 17 por ciento y mejora el rendimiento en aproximadamente un 11 por ciento.
Investigadores de la Universidad de Alcalá en España han desarrollado una tecnología de enfriamiento de módulos solares que utiliza un intercambiador de calor monofásico de circuito cerrado subterráneo como disipador de calor natural.
El investigador Ignacio Valiente Blanco dijo 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 implica 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 con la ayuda de un líquido refrigerante que se enfría mediante otro intercambiador de calor en forma de U, que 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 enfriamiento”.
Los científicos probaron el sistema de refrigeración en una instalación fotovoltaica independiente, que describieron como una típica granja solar con un sistema de seguimiento de un solo eje.El conjunto consta de dos módulos de 270 W suministrados por Atersa, España.Su coeficiente de temperatura es -0,43% por grado Celsius.
El intercambiador de calor del panel solar se compone principalmente de seis tubos de cobre planos en forma de U deformados plásticamente con un diámetro de 15 mm cada uno.Los tubos están aislados con espuma de polietileno y conectados a un colector común de entrada y salida con un diámetro de 18 mm.El equipo de investigación utilizó un flujo de refrigerante constante de 3 l/min, o 1,8 l/min por metro cuadrado de paneles solares.
Los experimentos han demostrado que la tecnología de refrigeración puede reducir la temperatura de funcionamiento de los módulos solares entre 13 y 17 grados centígrados.También mejora el rendimiento de los componentes en aproximadamente un 11%, lo que significa que un panel refrigerado entregará 152 Wh de potencia durante todo el día.Según la investigación, una contraparte no refrigerada.
Los científicos describen el sistema de refrigeración en el artículo "Improving the Efficiency of Solar PV Modules by Cooling an Underground Heat Exchanger", 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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