El blog de las Energías Renovables

Artículos de 30 - 06 - 2008

Desde los primeros pasos del ser humano en el proceso de generación de energía, sea del tipo que sea, ha habido un punto determinante que ha hecho que se hagan innumerables estudios, me estoy refiriendo al rendimiento obtenido en el proceso de conversión de dicha energía.

Existen muchos tipos de procesos de conversión de energía y cada uno de ellos está limitado por una serie de causantes, ya sean mecánicas, eléctricas, ambientales, etc, que hacen que el rendimiento obtenido no sea lo suficientemente óptimo.

En el caso de la energía solar, concretamente en los procesos de conversión de la energía solar fotovoltaica, uno de los grandes condicionantes de dicho rendimiento final es, entre otros, el efecto que la temperatura produce en el panel fotovoltaico y las células que lo componen.

Por la propia naturaleza de las células fotovoltaicas, el aumento de temperatura producido por la radiación, provoca un incremento en la corriente generada, pero al mismo tiempo se produce una disminución mucho mayor de la tensión, alrededor de los 2mV por cada grado centígrado de aumento de la temperatura, es decir, un descenso del rendimiento entre el 0,04% y el 0,06% por cada grado centígrado.

El efecto global es que la potencia del panel disminuye al aumentar la temperatura de trabajo del mismo. Una radiación de 1.000 W/m2 es capaz de calentar un panel unos 30 grados por encima de la temperatura del aire circundante, lo que reduce la tensión en 2 mV/(célula/grado) • 36 células • 30 grados = 2,16 Voltios y por tanto la potencia en un 15%. Por ello es importante colocar los paneles en un lugar en el que estén bien aireados, ya que la temperatura que alcanzan las células es siempre más alta que la temperatura ambiente.

Esta situación, que en principio se presenta como un problema, sirvió como punto de partida para la creación de los paneles solares híbridos, los cuales aprovechan dualmente la energía del sol para producir electricidad y calor.

Dichos paneles solares están compuestos de dos partes superpuestas; en la parte superior tendríamos un panel fotovoltaico tradicional que generará una corriente eléctrica proporcional a la irradiación solar, y debajo de éste, se ubicará un serpentín que hace las veces de absorbedor de calor, el cual hace circular por su interior un líquido calo portador que capta la energía térmica producida en el serpentín y la cede mediante un intercambiador de calor a un acumulador solar.

Mediante éste proceso de captación de calor se producen las siguientes ventajas frente a los sistemas fotovoltaicos tradicionales:

• Al ceder parte del calor acumulado al fluido calo portador, desaparece el efecto que provoca el descenso del rendimiento del panel fotovoltaico, provocando un aumento en el mismo de un 15% aproximadamente.
• Al disminuir la temperatura de las células solares, la vida útil de las mismas aumenta, ya que las condiciones de trabajo son menos severas.
• Se consigue un sistema dual de generación electricidad-calefacción.
• Se reducen los costes de instalación frente a un sistema de placas fotovoltaicas y colectores térmicos por separado.
• Se reduce el espacio necesario para la instalación.

Las aplicaciones y forma de trabajo de éste tipo de paneles híbridos son dos:

• Paneles para instalaciones en edificaciones
• Paneles para instalaciones en Huertas solares.

En el caso de las Huertas Solares el sistema de absorción de calor pasa a realizar las veces de sistema de refrigeración, sustituyendo el acumulador solar por un sistema de refrigeración, y centrando la instalación en aumentar rendimiento de producción eléctrica.

Actualmente no existen dispositivos comerciales de éste tipo, ya que aún se encuentran en estudio y a la espera de que varios fabricantes alcancen acuerdos con los propietarios de las patentes, pero no cabe duda que estamos ante un nuevo campo para aprovechar las fuentes de energía que nuestro querido planeta nos ofrece de una forma más racional y sostenible.

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