Diseños, estrategias de control para dispositivos de protección solar con integración fotovoltaica

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

Las persianas fotovoltaicas en los edificios ofrecen eficiencia energética y generación de electricidad, pero un grupo de investigación internacional dice que su viabilidad comercial dependerá de las estrategias de control utilizadas para optimizar el rendimiento.

Un grupo de investigación internacional ha llevado a cabo una revisión exhaustiva de todos los diseños y estrategias de control para los dispositivos de protección solar integrados en PV (PVSD), con el fin de ayudar a acercar la tecnología a la viabilidad comercial.

“Actualmente, la aplicación de los paneles solares a los dispositivos de protección solar cinética es muy limitada, por lo que no es posible encontrar ninguna instancia implementada en los edificios urbanos, a pesar de algunos prototipos”, dijo la investigadora Ayca Kirimtat a pv magazine . “ El criterio básico a considerar antes de implementar un sistema de este tipo sigue siendo y será el retorno de la inversión en lugar del desarrollo de energía sostenible para una vida verde. El coste de implementación de los paneles convencionales es muy elevado para muchos clientes y los paneles a medida para dispositivos de protección solar serían considerablemente más elevados. Sin embargo, dados los fundamentos del desarrollo de nuevos productos, el mercado debería reducir automáticamente los costos a medida que aumenta la demanda”.

Kirimtat y sus colegas dijeron que la orientación del módulo es crucial en los PVSD, ya que logra un equilibrio entre la generación de energía y el uso de la luz solar para reducir las necesidades de calefacción, refrigeración e iluminación de los edificios.

Las estrategias de control utilizadas para optimizar el rendimiento de las persianas solares se dividieron en tres grupos. Las técnicas de control duro utilizan sistemas dinámicos como modelos de simulación de energía y luz natural para evaluar el comportamiento térmico de los edificios. Los métodos de control suave utilizan modelos matemáticos para predecir analíticamente el comportamiento del sistema. Otras técnicas implican el refuerzo del control de aprendizaje y el control de múltiples agentes, mientras que las metodologías híbridas se basan en todos estos enfoques.

Los científicos presentaron una matriz bibliográfica detallada para brindar una descripción general de estudios previos sobre diferentes métodos para PVSD en edificios. Se basó en el tipo de PVSD, la estrategia de control y el tipo de edificio, con 77 casos de negocios identificados y presentados brevemente.

Los científicos destacaron la importancia de considerar la monitorización del rendimiento a largo plazo de los PVSD como un aspecto crucial para su viabilidad, así como la cuestión de la sustitución de las pantallas.

“Para acortar el tiempo de recuperación de la inversión de los sistemas PVSD, se debe alentar el uso de métodos de control relevantes en el proceso de diseño inicial de estos sistemas”, dijeron. “ Sin embargo, para cada diseño de PVSD, el método de control óptimo podría cambiar según las características climáticas, el tipo de edificio y la orientación”.

Kirimtat dijo que la viabilidad comercial de los PVSD puede acelerarse con las políticas de energía verde dictadas por los gobiernos.

“Las soluciones simples y menos costosas que ofrecen los competidores del mercado serán beneficiosas para que este nicho de mercado alcance cierto tamaño. Cada mercado, ya sea de nicho o no, eventualmente alcanzaría la madurez, por definición”, dijo.

Ella estima que sería posible ver algunos casos de paneles fotovoltaicos que funcionan con los dispositivos de protección solar cinética en 10 a 15 años.

Los científicos presentaron sus hallazgos en » Control de dispositivos de protección solar integrados fotovoltaicos en edificios: una revisión «, que se publicó recientemente en Building and Environment . El equipo de investigación incluye científicos de la Universidad de Hradec Kralove en Chequia, la Universidad de Auburn en los Estados Unidos y la Universidad de Zilina en Eslovaquia.

“ El objetivo principal de este documento es ofrecer un estado del arte interdisciplinario e integrado de las prácticas del sistema PVSD utilizando varios métodos y tecnologías de control. Se realizó una revisión sistemática de la literatura para conceptualizar y ofrecer un conocimiento completo”, dijeron los científicos.