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Influencia de una Rendija de Aire en los Escudos de Polvo sobre la Acumulación de Polvo en Paneles Fotovoltaicos

Autores: Gobran, Ahmed M.; Abd-Elhady, Mohamed S.; Kandil, Hamdy A.

Idioma: Inglés

Editor: MDPI

Año: 2025

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Acceso abierto

Artículo científico
2025

Influencia de una Rendija de Aire en los Escudos de Polvo sobre la Acumulación de Polvo en Paneles Fotovoltaicos


Categoría

Ingeniería y Tecnología

Subcategoría

Ingeniería Mecánica

Palabras clave

Acumulación de polvo
Paneles fotovoltaicos
Técnicas pasivas de mitigación del polvo
Boquilla de aire
Tamaño de la rendija
Escudo contra el polvo

Licencia

CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual

Consultas: 1

Citaciones: Sin citaciones


Descripción
La acumulación de polvo en los paneles fotovoltaicos (PV) representa un gran desafío para su operación. Existen varias técnicas pasivas de mitigación del polvo, como el uso de un escudo contra el polvo cuya eficacia se ha mejorado al integrarlo con una boquilla de aire. El aire que sale de la boquilla actúa como una barrera que obstruye la aproximación de las partículas de polvo a la superficie del panel. El objetivo de este estudio es minimizar la acumulación de polvo sobre los paneles PV añadiendo ranuras dentro del escudo contra el polvo. La función de la ranura es inducir corrientes de aire que pueden barrer el polvo de la superficie del panel PV. Se realizan simulaciones numéricas para determinar la influencia del tamaño y la posición de la ranura en la mitigación del polvo. Se ha encontrado que hay un tamaño crítico de la ranura, de modo que la deposición de partículas para ranuras de tamaños menores o mayores que ese tamaño disminuye. Aumentar el tamaño de la ranura incrementa la deposición de polvo hasta un cierto límite, es decir, el tamaño crítico, y esto se debe al efecto Coanda que mantiene el flujo intacto con el escudo hasta que alcanza la superficie de los paneles, lo que aumenta la tasa de acumulación de polvo. Por otro lado, aumentar el tamaño de la ranura por encima del tamaño crítico disminuye la deposición de polvo debido al cambio de un flujo no inercial a un flujo inercial, que desvía las partículas entrantes de alcanzar la superficie de los paneles. También se ha encontrado que mantener la ubicación de la ranura alejada de la superficie del panel disminuye la acumulación de polvo sobre la superficie de los paneles. Por lo tanto, basándose en las simulaciones realizadas, el tamaño de la ranura siempre debe ser mayor o menor que el tamaño crítico y lo más alejado posible de la superficie del panel para minimizar la acumulación de polvo sobre los paneles PV.

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