Los techos con vegetación bien regados tienen un efecto refrescante en los sistemas fotovoltaicos

Un grupo de investigación dirigido por el Instituto de Investigación del Agua de los Países Bajos ha investigado cómo un techo azul-verde (BGR) puede actuar como un agente de enfriamiento para los sistemas fotovoltaicos en el techo y descubrió que este tipo de techo puede reducir la temperatura de la superficie del techo hasta en 4.64 C en comparación con un techo bituminoso convencional (BiR).

Los techos azul-verde son techos que utilizan tecnologías “verdes”, como el drenaje lateral y el riego para el crecimiento de plantas y cultivos, así como tecnologías “azules” como el almacenamiento y la dosificación de agua de lluvia.

Los científicos realizaron una serie de pruebas en un sistema fotovoltaico instalado en un techo húmedo construido en un edificio de apartamentos en Ámsterdam. Los techos húmedos construidos son techos que utilizan procesos naturales que involucran la vegetación de los humedales, los suelos y sus conjuntos microbianos asociados para mejorar la calidad del agua. El sistema de riego utilizado para el proyecto de investigación se basa en un suministro de agua adicional procedente de las aguas grises de las duchas que se transforma en agua de riego.

La cubierta también se equipó con un sistema de retención de agua de lluvia Permavoid 85s, un sistema de riego por capilaridad y una capa de sustrato de 6 cm. “Usando las aguas grises tratadas, el nivel del agua en la capa de almacenamiento de agua debajo de la vegetación se mantiene en un mínimo de 50 mm, lo que garantiza un suministro de agua suficiente para la vegetación”, explicó el grupo holandés, y agregó que 26 especies de plantas nativas eran nativas. sembrado en las mantas del techo.

El rendimiento de refrigeración del BGR se comparó con el de un BiR a través de un sistema de sensores de temperatura. Ambos techos estaban equipados con sistemas fotovoltaicos de 23,7 kW utilizando paneles de 405 W del fabricante chino JinkoSolar. Los módulos se dispusieron en una posición horizontal orientada al sur con un ángulo de inclinación de 20 grados.

“Los paneles para el monitoreo detallado se eligieron de tal manera que los paneles en los techos azul-verde y bituminosos estén lo más juntos posible, sin embargo, los paneles más cercanos al borde del techo se excluyen del estudio ya que se verán más influenciados por los efectos del viento. y menos por la vegetación”, afirmaron los investigadores.

A través de su análisis, los académicos descubrieron que cuando las temperaturas superaban los 10 °C, la matriz solar del BGR producía más potencia y un mayor rendimiento energético de hasta un 4,4 % con una irradiación similar en comparación con el BiR.

También notaron que el BGR está más expuesto a la luz solar debido a su posición. “Eso significa que nuestros resultados podrían estar en el lado conservador, por lo que con efectos de sombra similares, el BGR posiblemente podría funcionar incluso mejor que el medido aquí”, afirmaron.

Los hallazgos del grupo se presentaron en el documento “Increasing solar panel output with blue-green roofs in water-circular and nature inclusive urban development” (Aumento de la producción de paneles solares con techos azul-verde en el desarrollo urbano inclusivo de la naturaleza y la circulación de agua), que se publicó recientemente en Building and Environment.

“En general, hemos demostrado que un techo fotovoltaico azul-verde crea una situación en la que todos ganan tanto para la producción fotovoltaica como para el equilibrio hídrico local y la biodiversidad”, concluyeron los científicos. “La investigación futura podría investigar mejor los efectos del viento y el albedo, las diferentes alturas de los paneles solares sobre el techo y el desarrollo de la vegetación y los efectos de esta vegetación cambiante en la producción fotovoltaica”.