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Método de Análisis por Elementos Finitos Diseño y Simulación de Aletas para el Enfriamiento de un Panel Fotovoltaico Monocristalino

Autores: Cabrera-Escobar, Raúl; Vera, David; Cabrera-Escobar, José; Paredes Godoy, María Magdalena; Cajamarca Carrazco, Diego; Zumba Llango, Edwin Roberto; Jurado, Francisco

Idioma: Inglés

Editor: MDPI

Año: 2024

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Acceso abierto

Artículo científico
2024

Método de Análisis por Elementos Finitos Diseño y Simulación de Aletas para el Enfriamiento de un Panel Fotovoltaico Monocristalino


Categoría

Ciencias Medioambientales

Subcategoría

Desarrollo sostenible

Palabras clave

Desarrollo
Análisis de simulación
Aletas disipadoras de calor
Cobre
Paneles fotovoltaicos
Aumentos de temperatura

Licencia

CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual

Consultas: 18

Citaciones: Sin citaciones


Descripción
Esta investigación se centra en el desarrollo y análisis de simulación de aletas disipadoras de calor hechas de cobre, integradas en paneles fotovoltaicos, con el objetivo de mitigar los aumentos de temperatura durante su funcionamiento. Esta iniciativa surge de la evidencia de que los paneles solares experimentan una reducción en la eficiencia energética cuando operan a temperaturas superiores a las condiciones de prueba estándar. El panel fotovoltaico fue simulado tanto sin aletas como con aletas bajo condiciones de prueba estándar y condiciones extremas. La simulación consiste en los siguientes pasos: diseño, mallado, selección de modelos físicos y materiales, asignación de condiciones de contorno, validación de la simulación e interpretación de los resultados. Durante la validación, los resultados obtenidos a través de la simulación se compararon experimentalmente, arrojando un error porcentual absoluto medio del 0.28%. Se concluyó que las aletas con la mayor disipación de calor en relación con su área son las de 40 mm de altura; con esta altura, la temperatura del panel fotovoltaico se reduce en 2.64 K, lo que representa un aumento de eficiencia del 1.32%. Además, se concluyó a partir de los datos analizados que la eficiencia de las aletas aumenta a altas temperaturas.

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