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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

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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


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.

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