Sistema de refrigeración geotérmico para la mejora de la eficiencia de paneles solares fotovoltaicos

Abstract

ResumenEl sobrecalentamiento de los paneles solares durante su operación reduce significativamente su eficiencia. Así mismo, el resultante ciclado térmico es uno de los factores relacionados con la degradación del rendimiento de los paneles con el paso del tiempo. En este artículo se propone y valida experimentalmente un novedoso sistema de disipación de calor para paneles solares fotovoltaicos, utilizando el subsuelo como foco frío. Se ha diseñado, fabricado y ensayado en el exterior un prototipo de la tecnología (incluyendo un seguidor solar de un solo eje) durante el otoño de 2021 en España, bajo diferentes condiciones ambientales. El exceso de calor se extrae de la parte posterior del panel mediante un sistema de enfriamiento monofásico de circuito cerrado y luego se disipa en el subsuelo, que se encuentra a una temperatura constante de 15,7 °C en el lugar donde se realizaron las pruebas. Debido a la reducción de la temperatura del panel, su generación de energía neta aumenta significativamente. Se ha medido una mejora prometedora de la generación de energía neta del panel solar refrigerado de hasta un 8.1%, lo que demuestra la viabilidad técnica del enfoque, aún con condiciones climáticas típicamente otoñales. Además, se ha observado una dependencia de la ganancia de potencia con la temperatura ambiente, irradiancia y la velocidad del viento.