El Impacto del Perfil y la Pigmentación del Material del Tejado en el Rendimiento de los Módulos Fotovoltaicos
Autores: Aigbedion, Nosakhare; Njoka, Francis; Munji, Mathew
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2023
Acceso abierto
Artículo científico
2023
El Impacto del Perfil y la Pigmentación del Material del Tejado en el Rendimiento de los Módulos Fotovoltaicos
Categoría
Energía
Subcategoría
Energía solar
Palabras clave
Estudio
Simulaciones
Experimentos
Interacciones térmicas
Techos
Módulos fotovoltaicos
Techos de metal
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 17
Citaciones: Sin citaciones
Este estudio combina simulaciones y experimentos para estudiar las interacciones térmicas entre varios tipos de techos y los módulos fotovoltaicos (FV) instalados en ellos. Específicamente, se comparó el rendimiento de los módulos FV en un techo de arcilla con su rendimiento en dos tipos de techos metálicos, un techo metálico de perfil en caja y un techo metálico Orientile, que difieren en forma y geometría. Además, este estudio examinó el potencial de enfriamiento de tres pigmentos metálicos comunes para techos, óxido de hierro (iii) (FeO), dióxido de titanio (TiO) y basalto, en módulos FV instalados en techos. También se estudió un techo sin pigmento para fines de comparación. El desarrollo del modelo y la simulación se implementaron en COMSOL Multiphysics, y los resultados de la simulación fueron validados y comparados con experimentos de campo. Se encontró que los voltajes máximos en circuito abierto de las instalaciones FV eran de 21.096 V para el techo de arcilla, 20.945 V para el techo metálico de perfil en caja y 20.718 V para el techo metálico Orientile. Este estudio reveló que el techo sin pigmento tenía temperaturas de células solares más altas en comparación con los modelos pigmentados, con aumentos de temperatura que oscilaban entre 2.2 grados C y 2.71 grados C. Además, el modelo sin pigmento mostró una radiosidad superficial significativamente mayor que los modelos pigmentados. La producción de rendimiento de los módulos también varió dependiendo de la forma y geometría de la chapa del techo metálico, siendo el techo metálico de perfil en caja el que arrojó mejores resultados que la chapa del techo metálico Orientile. Estos resultados indican que una pigmentación específica del techo puede tener un pequeño impacto en un solo módulo FV, pero puede volverse significativa en un gran conjunto de módulos, especialmente si el enfriamiento a través de la convección natural se ve obstaculizado.
Descripción
Este estudio combina simulaciones y experimentos para estudiar las interacciones térmicas entre varios tipos de techos y los módulos fotovoltaicos (FV) instalados en ellos. Específicamente, se comparó el rendimiento de los módulos FV en un techo de arcilla con su rendimiento en dos tipos de techos metálicos, un techo metálico de perfil en caja y un techo metálico Orientile, que difieren en forma y geometría. Además, este estudio examinó el potencial de enfriamiento de tres pigmentos metálicos comunes para techos, óxido de hierro (iii) (FeO), dióxido de titanio (TiO) y basalto, en módulos FV instalados en techos. También se estudió un techo sin pigmento para fines de comparación. El desarrollo del modelo y la simulación se implementaron en COMSOL Multiphysics, y los resultados de la simulación fueron validados y comparados con experimentos de campo. Se encontró que los voltajes máximos en circuito abierto de las instalaciones FV eran de 21.096 V para el techo de arcilla, 20.945 V para el techo metálico de perfil en caja y 20.718 V para el techo metálico Orientile. Este estudio reveló que el techo sin pigmento tenía temperaturas de células solares más altas en comparación con los modelos pigmentados, con aumentos de temperatura que oscilaban entre 2.2 grados C y 2.71 grados C. Además, el modelo sin pigmento mostró una radiosidad superficial significativamente mayor que los modelos pigmentados. La producción de rendimiento de los módulos también varió dependiendo de la forma y geometría de la chapa del techo metálico, siendo el techo metálico de perfil en caja el que arrojó mejores resultados que la chapa del techo metálico Orientile. Estos resultados indican que una pigmentación específica del techo puede tener un pequeño impacto en un solo módulo FV, pero puede volverse significativa en un gran conjunto de módulos, especialmente si el enfriamiento a través de la convección natural se ve obstaculizado.