Investigadores de la Universidad Curtin de Malasia han comparado el comportamiento térmico de sistemas fotovoltaicos flotantes (FPV, por sus iniciales en inglés) con diferentes alturas, comparándolo también con un sistema terrestre.
«Analizamos aquellos en un entorno del mundo real», dijo el autor correspondiente Ramanan C.J. a pv magazine. «Este estudio valida experimentalmente los resultados de nuestro anterior trabajo computacional, y en cuanto al siguiente paso, estamos trabajando en estimaciones numéricas».
El estudio se realizó en Miri, ciudad de Malasia Oriental, en un paso de agua de 5 metros de ancho. Todas las configuraciones incluían un módulo fotovoltaico monocristalino de 100 W con una eficiencia del 15,5%. Sus dimensiones eran de 1.252 × 670 × 30 mm.
El panel 1 era un panel FPV, instalado a 250 mm por encima del agua, mientras que el FPV 2 se instaló a 800 mm por encima del agua. El panel 3 se instaló en tierra, también a 800 mm por encima del suelo. El ángulo de inclinación solar FV ideal para Malasia es de 15°, y el acimut se mantuvo en 0° Sur para los tres sistemas.
Los FPV se construyeron con latas de polietileno de alta densidad (HDPE), madera contrachapada, envoltura de banda de acero, barras angulares ranuradas, tuercas y pernos; mientras que el LPV terrestre se construyó con una barra angular ranurada. Los sensores de medición se conectaron a un ordenador Raspberry Pi, con los componentes electrónicos dentro de una caja de plástico y los cables cubiertos por un conducto de PVC.
Los datos se recopilaron durante un total de seis días, del 16 al 23 de julio de 2024, y el análisis mostró que el FPV de gran altura mostraba el mayor efecto de refrigeración, seguido del sistema fotovoltaico terrestre idéntico (LPV) y, a continuación, el FPV de baja altura.
«Como resultado, el FPV de baja altura alcanzó temperaturas más de 2 C más frías que el sistema LPV, aunque esta ventaja de enfriamiento se produjo principalmente al amanecer, cuando la radiación solar era baja e inadecuada para la generación efectiva de energía», explicaron los académicos. «Durante el día, el FPV de gran altura proporcionó un beneficio de refrigeración el 57% del tiempo, manteniendo un rango de temperatura de 0º C a 2º C más bajo que el LPV con la misma altura».
También descubrieron que el efecto de refrigeración hacía que el FPV de gran altura fuera el sistema más eficaz. En términos de generación de energía, el FPV de gran altura alcanzó una mejora del rendimiento máximo del 2,45% con respecto al FPV de baja altura. También alcanzó una mejora máxima del rendimiento del 1,47% con respecto al LPV durante la tarde.
«Por el contrario, el FPV de baja altura demostró unos beneficios de refrigeración mínimos durante la mayor parte del día, con temperaturas que oscilaban principalmente entre 0º C y 1º C por encima del LPV», añadieron los científicos.
Sus hallazgos se presentaron en «Thermal behavior of floating photovoltaics: A comparison of performance at varying heights and benchmarking against land-based photovoltaics» (Comportamiento térmico de la energía fotovoltaica flotante: comparación del rendimiento a distintas alturas y evaluación comparativa con la energía fotovoltaica terrestre), publicado en Applied Energy.
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