Ecuación implícita para la temperatura y eficiencia del módulo fotovoltaico a través de un modelo computacional de transferencia de calor
Autores: Hassanian, Reza; Riedel, Morris; Helgadottir, Asdis; Yeganeh, Nashmin; Unnthorsson, Runar
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2022
Acceso abierto
Artículo científico
2022
Ecuación implícita para la temperatura y eficiencia del módulo fotovoltaico a través de un modelo computacional de transferencia de calor
Categoría
Energía
Subcategoría
Energía térmica
Palabras clave
Módulo fotovoltaico
Temperatura de operación
Eficiencia
Modelo de transferencia de calor
Flujo de radiación solar
Salida de potencia fotovoltaica
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 20
Citaciones: Sin citaciones
Este documento evalúa la relación entre la temperatura de operación del módulo fotovoltaico (FV) y la eficiencia a través de un modelo numérico de transferencia de calor. La literatura informa que las temperaturas de operación más altas de los módulos FV impactan en la eficiencia de los mismos. Existen docenas de ecuaciones explícitas e implícitas utilizadas para determinar la temperatura de operación del módulo FV. Sin embargo, no son universales, y para cada aplicación es necesario insertar un coeficiente de corrección basado en el entorno y las condiciones de contorno. Utilizando un método numérico que cubre un rango más amplio de condiciones de operación del módulo FV para estimar una ecuación global, este estudio considera el flujo de radiación solar, Gt, la dirección del rayo solar con respecto al nivel del suelo, el coeficiente de transferencia de calor por convección, h, el ángulo de inclinación, beta, la temperatura ambiente, Ta, la potencia de salida del FV, Ppv, la eficiencia del panel FV, y las propiedades ambientales. Los resultados coinciden con el trabajo empírico existente y la literatura relacionada. Se encuentra que la eficiencia del módulo FV tiene una relación lineal con la temperatura de operación del módulo FV a través de un modelo numérico de transferencia de calor correspondiente al conocido módulo FV. Especifica que la convección de transferencia de calor cambia con el ángulo de inclinación del módulo FV, causando efectos en la temperatura de operación del módulo FV. También representa las variaciones de la temperatura de operación del módulo FV con la temperatura ambiente y el flujo solar, como se informa en la literatura.
Descripción
Este documento evalúa la relación entre la temperatura de operación del módulo fotovoltaico (FV) y la eficiencia a través de un modelo numérico de transferencia de calor. La literatura informa que las temperaturas de operación más altas de los módulos FV impactan en la eficiencia de los mismos. Existen docenas de ecuaciones explícitas e implícitas utilizadas para determinar la temperatura de operación del módulo FV. Sin embargo, no son universales, y para cada aplicación es necesario insertar un coeficiente de corrección basado en el entorno y las condiciones de contorno. Utilizando un método numérico que cubre un rango más amplio de condiciones de operación del módulo FV para estimar una ecuación global, este estudio considera el flujo de radiación solar, Gt, la dirección del rayo solar con respecto al nivel del suelo, el coeficiente de transferencia de calor por convección, h, el ángulo de inclinación, beta, la temperatura ambiente, Ta, la potencia de salida del FV, Ppv, la eficiencia del panel FV, y las propiedades ambientales. Los resultados coinciden con el trabajo empírico existente y la literatura relacionada. Se encuentra que la eficiencia del módulo FV tiene una relación lineal con la temperatura de operación del módulo FV a través de un modelo numérico de transferencia de calor correspondiente al conocido módulo FV. Especifica que la convección de transferencia de calor cambia con el ángulo de inclinación del módulo FV, causando efectos en la temperatura de operación del módulo FV. También representa las variaciones de la temperatura de operación del módulo FV con la temperatura ambiente y el flujo solar, como se informa en la literatura.