Las pruebas en túneles de viento muestran que el espacio entre los paneles es clave para reducir la suciedad

Fuente: https://www.pv-magazine.com

Los científicos colocaron cuatro paneles fotovoltaicos en un túnel de viento de 21 metros y realizaron diferentes pruebas en relación con los ángulos de inclinación, la altura de montaje, el espaciado y la dirección del flujo entrante. Descubrieron que cuando el espaciado entre los paneles supera el doble de la altura del panel, la influencia mutua en la deposición de polvo se vuelve insignificante.

Foto: Ecoppia

Investigadores de la Universidad Ningxia de China han estudiado las características de la deposición de polvo en los paneles fotovoltaicos mediante una serie de experimentos en túneles de viento. En concreto, se han centrado en cómo las variaciones en el ángulo de inclinación, la altura de montaje, el espaciamiento y la dirección del flujo entrante influyen en la masa del polvo acumulado y en la distribución de los distintos tamaños de partículas.

“El aspecto innovador de este estudio radica en su enfoque empírico para cuantificar las relaciones entre los parámetros de instalación y las características del polvo, ofreciendo así recomendaciones prácticas para mejorar la eficiencia y el rendimiento de los sistemas fotovoltaicos en entornos propensos a la acumulación de polvo”, explicó el equipo.

El túnel de viento utilizado para los experimentos tenía una longitud de 21 m y una altura y anchura de 1,2 m, respectivamente. Para simular entornos desérticos, se introdujeron partículas finas de polvo desde la sección superior del túnel de viento a una velocidad del viento de 5 m/s. En el interior del túnel se colocaron en fila cuatro paneles fotovoltaicos idénticos, de 670 mm de longitud y 350 mm de anchura.

“El experimento se llevó a cabo durante aproximadamente 14 días, durante los cuales la temperatura media del aire fue de 12 °C y la humedad del aire del 25%, sin que se registraran precipitaciones durante el período de nuestro experimento”, agregaron los académicos. “Para garantizar la fiabilidad de los resultados, todas las pruebas se realizaron por triplicado y se registró el valor medio para su análisis”.

Para comprobar el impacto de las distintas inclinaciones de los paneles, el equipo los colocó a 0°, 15°, 30°, 35°, 45° y 60°. Según sus hallazgos, a medida que aumenta el ángulo de inclinación, la acumulación de polvo en el primer panel muestra un patrón de crecimiento casi exponencial, mientras que los tres últimos paneles muestran un aumento inicial seguido de una disminución.

“La máxima acumulación de polvo se produce en ángulos de inclinación de entre 30° y 35°. En comparación con la acumulación de polvo en un ángulo de inclinación cero, la acumulación de polvo en PV2, PV3 y PV4 puede aumentar hasta un 50%, un 200% y un 275%, respectivamente”, afirmaron los académicos. “Estos hallazgos sugieren que optimizar el ángulo de inclinación de los paneles fotovoltaicos puede reducir eficazmente el impacto de la acumulación de polvo”.

A continuación, el equipo analizó los efectos de la dirección del viento en la deposición de polvo, probando ángulos de 0 a 90° entre los paneles y el flujo de viento. “La masa de deposición de polvo en PV1 aumenta inicialmente antes de disminuir posteriormente con los cambios en la dirección del viento. En cambio, la masa de polvo en PV2, PV3 y PV4 muestra un aumento inicial seguido de una disminución exponencial a medida que aumenta el ángulo de la dirección del viento”, descubrieron.

Los paneles del túnel se probaron a distintas alturas de montaje y se colocaron a 10, 20, 30 y 40 cm. “Un descubrimiento importante de esta investigación es que, cuando el espacio entre los paneles supera el doble de la altura del panel, la influencia mutua en la deposición de polvo se vuelve insignificante, lo que permite establecer las mejores prácticas para el espaciado de instalación”, afirmó el grupo.

Los resultados se presentaron en “ 
Características de deposición de polvo en paneles fotovoltaicos investigadas a través de experimentos en túneles de viento ”, publicado en Scientific Reports.

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