es.wedoany.com Noticia: Un equipo de investigación de la Universidad de Ciencias Aplicadas de Aquisgrán en Alemania ha desarrollado con éxito un modelo dinámico para el enfriamiento por aspersión en sistemas fotovoltaicos flotantes. El autor correspondiente, Nico Oles, declaró a PV Magazine: "Este estudio analiza el enfriamiento por aspersión desde una perspectiva sistémica. La tecnología de enfriamiento en sí no es nueva, pero nuestro enfoque está en diseñar un sistema de aspersión simple y de bajo costo que sea fácil de implementar en la práctica. Combina modelado dinámico con validación, y las pruebas en diferentes condiciones climáticas muestran que el rendimiento y el modo de operación óptimo dependen en gran medida de la ubicación específica."
El modelo integra el comportamiento térmico, el rendimiento eléctrico y los mecanismos de enfriamiento activo de los sistemas fotovoltaicos flotantes. Toma datos meteorológicos como entrada, calcula el calentamiento solar, la convección, el enfriamiento por radiación, así como los efectos de evaporación y condensación para determinar la temperatura del módulo. Estos datos de temperatura se introducen luego en un modelo eléctrico, donde la eficiencia disminuye con el aumento de la temperatura. Cuando la temperatura supera un umbral predefinido, se activa el modelo de enfriamiento por aspersión, cuantificando la eliminación de calor sensible y latente cuando las gotas de agua impactan en el módulo fotovoltaico. Considerando también el consumo energético de la bomba de agua, evalúa finalmente el impacto neto en la energía bajo diferentes condiciones climáticas y operativas.
El equipo realizó una validación de campo en un embalse en Wezze, noroeste de Alemania, comparando la salida del modelo con datos medidos de una instalación fotovoltaica flotante real. El sistema tiene una capacidad total de aproximadamente 750 kW, utilizando módulos de 395 W con una eficiencia del 19,5%. La sección de enfriamiento por aspersión se instaló en el área central de la planta. Los módulos están orientados de este a oeste y son accionados por una bomba sumergible de 2,2 kW conectada a aspersores agrícolas, operando a una presión de 2,3 bares, con un alcance de aspersión de 23 metros y un caudal de 10,4 m³/h. La concordancia entre el modelo y los resultados experimentales fue alta, con una desviación absoluta media de 0,98 grados Celsius.
Los investigadores también realizaron simulaciones anuales para instalaciones en el Lago de Genesaret (Israel), el Lago de Garda (Italia), el Lago Tahoe (EE.UU.) y la instalación de Wezze en Alemania. Los resultados muestran que el enfriamiento por aspersión redujo significativamente la temperatura del módulo en todos los lugares, con una reducción anual promedio del 12% al 22% y una reducción máxima de la temperatura pico de hasta el 42%. El efecto de enfriamiento y la ganancia energética variaron según el clima: el Lago de Genesaret obtuvo la mayor ganancia energética relativa (3,8%), el Lago de Garda y el Lago Tahoe mostraron ganancias del 2,7% al 3,1%, mientras que Wezze tuvo la ganancia más baja (1,9%).
Oles añadió que, además del enfriamiento, el sistema de aspersión podría utilizarse para la limpieza, la protección contra la nieve y la prevención de incendios en sistemas fotovoltaicos flotantes. El equipo planea realizar pruebas a largo plazo para validar aún más los resultados y estudiar otros casos de aplicación e impactos ambientales, como los efectos en los ecosistemas lacustres y la evaporación.
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