Científicos del Instituto Coreano de Investigación Energética (KIER) han desarrollado una pantalla de diodos emisores de luz (LED) de tipo rejilla con paredes reflectantes que puede utilizarse en combinación con sistemas fotovoltaicos integrados en edificios (BIPV).
“Las pantallas LED son monstruos devoradores de electricidad, ya que consumen mucha electricidad por la noche sin generar electricidad”, explica a pv magazine el autor principal de la investigación, Dong-Youn Shin. “Si se instalaran pantallas LED de tipo rejilla con sistemas BIPV, se reduciría considerablemente el consumo de electricidad”. Muchos edificios de Corea del Sur tienen funciones de fachada mediática y, sin embargo, se ha considerado que la BIPV tiene un escaso valor estético debido a su aburrido color negro”.
Los investigadores concibieron una pantalla LED tipo rejilla que, por el contrario, aprovecha el color negro de la BIPV como telón de fondo, sin que el sistema BIPV situado detrás de la pantalla LED sea visible para el ojo humano en una distancia de visión de 172 m.
Construyeron la pantalla con paredes laterales reflectantes para que la luz solar se reflejara mejor en las células solares. “Nuestra pantalla es mucho más barata que las pantallas LED transparentes convencionales porque éstas se fabrican con vidrios de óxido de indio y estaño (ITO) estampados fotolitográficamente”, explica Shin. “En cambio, una pantalla LED tipo rejilla se fabrica básicamente con placas acrílicas económicas”.
Los módulos LED planos desmontables convencionales tienen un espacio de aire entre el módulo LED transparente y los paneles BIPV, lo que reduce la transmitancia óptica global del sistema. En cambio, en los módulos LED verticales tipo rejilla creados por el grupo coreano, las barras estrechas están conectadas y forman rejillas verticales con LED fijados, que dejan pasar más luz solar a través de los huecos entre los módulos.
Esta configuración del sistema garantizaría unas pérdidas mínimas de rendimiento energético causadas por el sombreado. “El diseño de la rejilla conduce a una pérdida mínima por sombreado en el rango de -3,67% y -4,93%, considerado un mínimo histórico si se compara con el -22,59% de las películas LED transparentes convencionales”, afirman los científicos.
Mediante una serie de pruebas, el equipo también descubrió que la potencia máxima relativa de un módulo solar de 24 células es superior al 85,6% con paredes altamente reflectantes sobre un módulo LED de tipo rejilla vertical, incluso con un ángulo de incidencia de 60 grados, en comparación con el 70,6% con paredes opacas. También se comprobó que el tiempo de pantalla del sistema puede alcanzar hasta 21,74 horas en modo autónomo.
El sistema se presentó en el artículo “Grid-type LED media facade with reflective walls for building-integrated photovoltaics with virtually no shading loss” (Fachada mediática LED tipo rejilla con paredes reflectantes para fotovoltaica integrada en el edificio sin apenas pérdidas por sombreado), publicado recientemente en Applied Energy. “Por lo general, un invento contribuye a un solo sector”, afirma Shin. “Sin embargo, las pantallas LED tipo rejilla contribuirían no sólo a las industrias relacionadas con la electricidad, sino también a múltiples industrias como la fotovoltaica, la BIPV, la construcción de edificios, las pantallas, la publicidad y el turismo”.
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