Prueba experimental de prototipo de panel solar híbrido

Resumen

Uno de los mayores recursos energéticos disponibles sobre la superficie de la tierra es la energía solar. Esta energía se caracteriza por ser inagotable y limpia. El estado de la técnica actual nos permite transformar la radiación solar en calor o en electricidad. La transformación de la energía solar en electricidad mediante paneles fotovoltaicos tiene un rendimiento bajo, entorno a un 15%. La mayor parte de la energía es transformada en calor, que se acumula en el panel y es finalmente disipado al ambiente. Además, la energía acumulada en el panel influye negativamente en el rendimiento del mismo, disminuyendo en gran medida la electricidad generada En los últimos años se ha sugerido el aprovechamiento de este calor residual mediante el desarrollo de una nueva tecnología denominada hibridación térmico-fotovoltaica. El acoplamiento de un colector térmico al panel fotovoltaico permite generar en el mismo módulo energía térmica y eléctrica mejorando adicionalmente el rendimiento de la transformación solar a eléctrica. Esta tecnología no solo ha demostrado ser eficiente, sino que también conlleva un considerable ahorro de espacio y estructura de sujeción. En este trabajo se muestran los resultados de las pruebas de funcionamiento de un panel híbrido realizadas a lo largo de una campaña de medida de 12 meses de duración. Se han registrado los datos meteorológicos que influyen en el funcionamiento del dispositivo (radiación solar, temperatura ambiental y dirección y velocidad de viento), los datos de entrada y salida del fluido térmico y la energía eléctrica producida. Se ha calculado el rendimiento térmico y eléctrico del panel y el rendimiento energético global del sistema. Los resultados obtenidos en esta campaña muestran que el sistema permite obtener una potencia pico de 550 W de calor a una temperatura máxima de 44°C e incrementar el rendimiento eléctrico del panel hasta un 16% gracias al control de la temperatura de la celda. El rendimiento energético global del sistema está estimado en un 70%, al combinarse el aprovechamiento de ambas formas de energía.