Diseño, construcción y evaluación de un sistema de refrigeración para el panel fotovoltaico sp150p

• Autores: Guillermo Gallo, Jefferson David Salamanca Cárdenas, Carlos Ramón Batista Rodríguez, Saúl Hernández Moreno
• Localización: Ingenio Magno, ISSN-e 2422-2399, ISSN 2145-9282, Vol. 11, Nº. 1, 2020, págs. 123-131
• Idioma: español
• Títulos paralelos:
  • Desenho, construção e avaliação de um sistema de refrigeração para o painel fotovoltaico sp150p
  • Design, construction and evaluation of a refrigeration system for the sp150p photovoltaic panel
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• Resumen
  • español

    Con la necesidad de reducir la dependencia de los combustibles fósiles se ha desarrollado ampliamente la tecnología de paneles solares fotovoltaicos, con precios asequibles en el mercado. Colombia posee un gran potencial solar para generar energía eléctrica por medio de paneles solares. Inherente a su funcionamiento está el inconveniente de la elevación de su temperatura, lo cual afecta su funcionalidad. En este trabajo se trazó como objetivo: evaluar un sistema de refrigeración para un panel fotovoltaico SP150P, instalado en la azotea de la Universidad Antonio Nariño, en Tunja en la latitud de 5.553 grados N y longitud W de 77.367 grados. Se realizó un análisis estadístico de las temperaturas inicialmente registradas y almacenadas con el uso de termocuplas colocadas en diferentes puntos del panel. Los resultados anteriores permitieron el dimensionamiento del sistema de refrigeración. En el diseño se tuvieron en cuenta además otras variables, como altura, velocidad del viento y emplazamiento geográfico del panel. Se calculó el régimen del flujo, mediante el número de Reynolds y los procesos de transferencia de calor por conducción, convención y radiación desde el panel hacia el intercambiador de calor, lo que permitió determinar los parámetros necesarios de la electroválvula que controlaría el flujo por gravedad desde un depósito colocado en una cota superior al panel. Estos resultados demuestran la factibilidad de reducir la temperatura de los paneles solares y mejorar su eficiencia, siendo viable su implementación a niveles industriales o en otras aplicaciones potenciales.

  • português

    Com a necessidade de reduzir a dependencia de combustíveis fósseis, a tecnologia de painéis solares fotovoltaicos foi ampliamente desenvolvida, com preços acessíveis no mercado. A Colômbia tem um grande potencial solar para gerar energia elétrica através de painéis solares. Inerente a sua operação é a desvantagem de aumentar sua temperatura, o que afeta sua funcionalidade. O objetivo deste trabalho foi: avaliar um sistema de refrigeração para um painel fotovoltaico SP150P, instalado no telhado da Universidade Antonio Nariño, em Tunja, na latitude de 5.553 graus N e longitude W de 77.367 graus. Uma análise estatística das temperaturas inicialmente registradas e armazenadas foi realizada com o uso de termopares colocados em diferentes pontos do painel. Os resultados anteriores permitiram o dimensionamento do sistema de refrigeração. Outras variáveis, como altura, velocidade do vento e localização geográfica do painel, também foram levadas em consideração no projeto. O regime de fluxo foi calculado usando o número de Reynolds e os processos de transferência de calor por condução, convenção e radiação do painel para o trocador de calor, o que permitiu determinar os parâmetros necessários da válvula solenóide que controlaria o fluxo por gravidade. de um tanque colocado a uma altura acima do painel. Esses resultados demonstram a viabilidade de reduzir a temperatura dos painéis solares e melhorar sua eficiência, viabilizando sua implementação em níveis industriais ou em outras aplicações potenciais.

  • English

    With the need to reduce dependence on fossil fuels, photovoltaic solar panel technology has been widely developed, with affordable prices on the market. Colombia has great solar potential to generate electrical energy through solar panels. Inherent in its operation is the drawback of raising its temperature, which affects its functionality. The objective of this work was: to evaluate a refrigeration system for a photovoltaic panel SP150P, installed on the roof of the Antonio Nariño University, in Tunja at the latitude of 5,553 degrees N and longitude W of 77,367 degrees. A statistical analysis of the temperatures initially recorded and stored was performed with the use of thermocouples placed at different points on the panel. The previous results allowed the sizing of the refrigeration system. Other variables, such as height, wind speed and geographic location of the panel, were also taken into account in the design. The flow regime was calculated using the Reynolds number and the heat transfer processes by conduction, convention and radiation from the panel to the heat exchanger, which allowed determining the necessary parameters of the solenoid valve that would control the flow by gravity from a tank placed at a height above the panel. These results demonstrate the feasibility of reducing the temperature of the solar panels and improving their efficiency, making it feasible to implement them at industrial levels or in other potential applications.