es.wedoany.com Noticia: Un equipo de investigación de la Universidad Artvin Çoruh en Turquía determinó recientemente, mediante experimentos, los parámetros operativos óptimos de la tecnología de enfriamiento por electrospray aplicada a paneles de células fotovoltaicas, con el objetivo de mejorar el rendimiento del panel con el mínimo consumo de agua.
La tecnología de enfriamiento por electrospray utiliza alto voltaje para convertir líquido en finas gotas cargadas, distribuyéndolas uniformemente y eliminando eficientemente el calor de la superficie del panel fotovoltaico. Fatin Sönmez, autor correspondiente, explicó a la revista pv: "Nuestro método proporciona un enfriamiento eficiente con un consumo mínimo de agua; en comparación con el enfriamiento por aspersión tradicional, el consumo de refrigerante se reduce hasta 100 veces, manteniendo al mismo tiempo una regulación térmica efectiva. El sistema tiene bajo consumo energético y una configuración simple, no requiere bombas mecánicas ni sistemas de circulación complejos, siendo una alternativa compacta y energéticamente eficiente".
Sin embargo, Sönmez enfatizó que la necesidad de una fuente de alimentación de alto voltaje aumenta la complejidad y las consideraciones de seguridad de la instalación inicial, lo que podría afectar los costos de implementación. Añadió: "Nuestro estudio de optimización integral determinó los parámetros que influyen en el enfriamiento por electrospray de paneles fotovoltaicos y sus valores óptimos. Hasta la fecha, no se ha encontrado tal estudio en la literatura".
La investigación se basó en el Método de Superficie de Respuesta (RSM), creando un modelo matemático a través de un número limitado de experimentos, midiendo variables en condiciones de laboratorio controladas. Se utilizó un proyector de lámpara halógena de 500 vatios como fuente de luz, colocado a 350 mm de un panel fotovoltaico de 530 vatios, con el panel colocado en un ángulo de 90°. Las variables incluyeron intensidad de radiación (800, 900, 1000 W/m²), flujo de refrigerante (20, 60, 100 ml/h), voltaje (17, 19, 21 kV) y distancia entre la boquilla y el panel (3, 5, 7 cm).
Mediante el análisis, el equipo determinó los parámetros operativos óptimos para el panel fotovoltaico: irradiancia de 1000 W/m², flujo de 94,34 ml/h, voltaje de 17 kV y distancia entre la boquilla y el panel de 5,5 cm. Bajo estas condiciones, la potencia de salida del panel alcanzó 657,18 W. Las pruebas de validación produjeron potencias de 665,42 W y 672,89 W, confirmando la confiabilidad de los parámetros optimizados.
Sönmez declaró: "El efecto positivo de aumentar la distancia entre la boquilla y el panel fotovoltaico sobre la potencia máxima solo se mantiene hasta aproximadamente 5 cm, después de lo cual el efecto se vuelve adverso debido a la caída de voltaje. También observamos un punto de saturación en el flujo de refrigerante; al aumentar el flujo, la potencia de salida mejora hasta aproximadamente 90 ml/h, pero un aumento adicional no tiene efecto adicional en la absorción de calor".
Los investigadores afirmaron que el resultado más sorprendente fue que el voltaje no afecta el parámetro de potencia de salida. Sönmez concluyó: "Planeamos ampliar estos hallazgos, estudiando el rendimiento del enfriamiento por electrospray en paneles a escala industrial, bajo condiciones exteriores reales y con variaciones de irradiación solar a lo largo del día". El artículo de investigación se publicó en "Determination of optimum parameters in photovoltaic panel with electrospray cooling", en la revista Ain Shams Engineering Journal.
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