instalaciones solares fotovoltaicas 5

Instalaciones solares fotovoltaicas 4

En el artículo de hoy Instalaciones solares fotovoltaicas 4 explicamos en que consiste un colector solar. La eficiencia de un panel solar se puede definir como la cantidad de la potencia útil que puede extraer el colector respecto a la potencia de la radiación solar incidente sobre el colector, en la unidad de período:

Leyenda de Instalaciones solares fotovoltaicas 4

= eficiencia

Qu = Potencia útil que se puede obtener con el colector

Qi = Potencia solar incidente en el colector

Instalaciones solares fotovoltaicas 4

Se ha visto que la placa receptora de un colector solar absorbe sólo una parte de la potencia que suministra la radiación solar incidente, y esto sucede a causa de:

  • dispersiones de energía causadas por las reflexiones de las superficies transparentes.

  • dispersiones de energía causadas por las porciones de superficie que no absorben energía, dado que no llega la radiación solar.

  • dispersiones de energía causadas por polvos que, se depositan en la superficie transparente e impiden la transmisión de la misma.

La Potencia útil que puede obtener el colector Qu, que servirá para aumentar la temperatura del sistema, no será por lo tanto igual a la Potencia absorbida Qa visto que en parte se pierde a causa de las dispersiones de energía precedentemente indicadas. además existirá también una dispersión de energía causada por la transmisión del calor hacia el externo del panel (potencia perdida que vamos a llamar Qc).

En conclusión la eficiencia de un colector aumenta con:

  • el aumento de la potencia absorbida Qa (causado por la reducción, que se obtiene en fase de proyecto, de las dispersiones de energía por reflexión/polvo/etc).

  • el aumento de la potencia de la radiación solar E (factor que depende de los parámetros geográficos y climáticos como la orientación, la inclinación, etc.).

  • el aumento del área del colector (que se obtiene en fase de proyecto).

  • la disminución de la potencia perdida Qc (que se obtiene en fase de proyecto).

.

Vamos a ver, en el artículo de hoy Instalaciones solares fotovoltaicas 4 en el esquema a continuación que, en el colector solar MTS estándar, la energía solar transmitida Et (indicada con A) puede ser del 93%, mientras la parte de potencia E1 que se recibe pero que no se retiene (que contribuye parcialmente al calentamiento dado que se refleja internamente) puede ser del 50-60%

En el esquema a continuación, que representa el colector solar MTS TOP, el captador tiene una mayor potencia absorbente, por lo tanto la energía solar transmitida Et (indicada con A) puede ser del 95%, mientras la parte de potencia E1 que se recibe pero que no se retiene disminuye hasta alcanzar al 5%: eso porqué la placa absorbente en cobre posee un tratamiento superficial al titanio “TINOX”.

La placa absorbente de cobre, que “capta” la energía solar y la transmite al haz en el cual se encuentra el agua, es el elemento fundamental para el aumento de eficiencia del colector solar.

La eficiencia de un colector se puede determinar en porcentaje con un diagrama, en el cual se puede determinar la eficiencia que resulta conociendo el valor del parámetro “salto térmico T/ energía solar E”.

El salto térmico T es igual a la diferencia:

T = (T media placa – Taire ambiente)

donde la T media placa puede ser aproximada al valor

T entrada fluido + T salida fluido

Tmedia placa = —————————————————

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y depende del tipo de absorción, de la cantidad de energía solar radiante en ese momento (y por lo tanto de la localidad y del periodo de exposición).

Este valor de “input” para determinar el rendimiento (que resulta en los diagramas), es por lo tanto un valor “instantáneo” (es decir diferente momento por momento), un valor promedio de cálculo experimental de la

T promedia placa para una localidad del centro de España, en una media temporada a mediodía, puede ser igual a 50°C.

De todas manera si en los cálculos no se puede determinar el parámetro “salto térmico T/ energía solar E”, usualmente se utiliza el valor de rendimiento máximo que resulta en los diagramas.

5.1Curva de rendimiento colector solar estándar

Curva de rendimiento colector solar TOP

Por ejemplo, si se quiere calcular la eficiencia del panel colocado en Barcelona y funcionando todo el año, se obtienen los siguientes datos:

Taire ambiente = 16,4 °C (temperatura promedia anual)

T media placa= 50 °C

T = (T media placa – Taire ambiente) =33,6 °C

E= 3,75 kWh/ m2 día (valor promedio anual – véase tablas precedentes)

Horas promedio de funcionamiento/día = 8 h/día

Paneles presentes = n°.1 con superficie útil absorbente 1,8 m2 (datos indicados en la placa del panel)

Consultando los diagramas indicados, en el caso de colector solar estándar, se tendrá una eficiencia instantánea de aprox. el 45% y en el caso de colector solar TOP, se tendrá una eficiencia instantánea de aprox. 62%. Después de ver Instalaciones solares fotovoltaicas 4

Después de ver otro artículo sobre las instalaciones solares fotovoltaicas 4 dejamos un enlace de interés: instalaciones solares fotovoltaicas.

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