Resumen

El aumento de la temperatura de funcionamiento de los paneles fotovoltaicos (FV) causado por altos niveles de irradiación solar puede afectar a la eficiencia y la vida útil de los paneles FV. Este estudio utiliza análisis numéricos y experimentales para investigar la reducción de la temperatura de funcionamiento de los paneles fotovoltaicos con un disipador de calor refrigerado por aire. El disipador de calor propuesto se diseñó como una placa de aluminio con aletas perforadas que se fija a la parte posterior del panel fotovoltaico. Se realizó una simulación exhaustiva de dinámica de fluidos computacional (CFD) utilizando el software ANSYS Fluent para garantizar que el modelo de disipador de calor funcionaba correctamente. Se investigó la influencia de los disipadores de calor en la transferencia de calor entre un panel fotovoltaico y el aire ambiente circulante. Los resultados mostraron una disminución sustancial de la temperatura de funcionamiento del panel fotovoltaico y un aumento de su rendimiento eléctrico. El análisis CFD en el modelo de disipador térmico con una velocidad de flujo de aire de 1,5 m/s y una temperatura de 35°C bajo un flujo térmico de 1000 W/m2 mostró una disminución de la temperatura media del panel fotovoltaico de 85,3°C a 72,8°C. Como consecuencia de la disminución de su temperatura, el disipador de calor aumentó la fotovoltaica de circuito abierto (VOC) y el punto de máxima potencia (PMPP) del panel FV en un 10 y un 18,67%, respectivamente. Por lo tanto, el uso de disipadores de calor de aluminio podría proporcionar una solución potencial para evitar el sobrecalentamiento de los paneles fotovoltaicos y puede conducir indirectamente a una reducción de las emisiones de CO2 debido al aumento de la producción de electricidad del sistema fotovoltaico.

• Materias:Energía solar Termodinámica Fotoquímica Fotocatálisis Efecto fotoeléctrico
• Subjects:Solar energy Thermodynamics Photochemistry Photocatalysis Photoelectric effect
• Palabras claves:panel fotovoltaico, temperatura, modelo de disipador de calor, paneles fotovoltaicos, disipador de calor, dinámica de fluidos computacional integral, velocidad del flujo de aire, disipadores de calor de aluminio, punto de máxima potencia, aumento
• Keywords:pv panel, temperature, heat sink model, pv panels, heat sink, comprehensive computational fluid dynamics, air flow velocity, aluminum heat sinks, maximum power point, increase