Nuevo diseño de protección directa contra rayos para sistemas fotovoltaicos con tejados orientados de este a oeste

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

Los científicos de los Emiratos han desarrollado un nuevo diseño de mástil pararrayos que, según se informa, elimina el efecto de sombreado en los paneles fotovoltaicos. El enfoque propuesto también aborda los requisitos de la red de tierra en condiciones de humedad variables.

Un grupo de científicos de la Universidad de Wollongong en Dubai ha propuesto un nuevo enfoque para implementar tecnología de protección directa contra rayos en sitios que albergan sistemas fotovoltaicos con una orientación este-oeste y con un espacio limitado entre los paneles.

Explicaron que la integración de protección directa contra rayos en este tipo de paneles solares es difícil en términos del cumplimiento de los requisitos del Sistema de Terminales de Tierra (ETS) y las protecciones contra impactos directos de rayos, particularmente en instalaciones en tejados.

“El método propuesto introduce ecuaciones para respaldar el enfoque innovador para los mástiles de protección contra rayos horizontales y aborda los requisitos de la red de tierra en condiciones de humedad variables”, afirmó el grupo. “Las ecuaciones proporcionadas por el documento permiten a los ingenieros configurar la configuración del panel para orientaciones este y oeste utilizando solo tres conjuntos de datos, al tiempo que garantizan el cumplimiento de las protecciones contra impactos directos de rayos”.

En el artículo “ Un nuevo diseño de mástil para rayos para eliminar el efecto de sombreado en los paneles fotovoltaicos ”, publicado en Electric Power Systems Research , el grupo de investigación explicó que las soluciones de protección contra rayos convencionales, como las instalaciones de mástiles altos, pueden generar un sombreado considerable sobre los paneles, y dijo que el enfoque propuesto permite un diseño de acero adecuado de los paneles para cumplir con los estándares de protección contra rayos sin ningún sombreado.

“En un escenario en el que los paneles solares se instalan uno tras otro, con un lado orientado al este y el otro al oeste, la instalación tradicional de mástiles pararrayos no es factible sin provocar sombras en los paneles”, afirmaron los académicos, señalando que las sombras pueden generar puntos calientes y reducir la eficiencia del panel. “El enfoque innovador implica instalar mástiles pararrayos horizontales a lo largo del panel en lugar de verticales”.

El sistema propuesto también utiliza varillas horizontales hechas de correas de cobre unidas a la estructura de soporte de acero de los paneles. “Esta configuración garantiza que la longitud de la varilla de cobre horizontal se mantenga corta y varíe según la longitud del panel”, enfatizaron los académicos. “Estas longitudes se basan en paneles de hasta 600 W en el mercado actual”.

También advirtieron que la correa, varilla o cable de protección de cobre seleccionados no deben combarse por su propio peso o por condiciones de viento fuerte y dijeron que los desarrolladores de proyectos también podrían considerar la utilización de varillas de acero revestidas de cobre que cumplan con la capacidad de transporte de corriente necesaria y sean resistentes a los daños causados ​​por la energía de los rayos. “Estos tipos de varillas o correas ofrecen una gran resistencia a la tracción”, afirmaron. “La distancia entre los conductores de bajada debe cumplir con las normas y políticas pertinentes, como se describe en la referencia”.

Las directrices propuestas pueden ofrecer protección adecuada contra el riesgo de daños durante condiciones de tormenta y también ayudar a reducir los costos de la red terrestre, según el grupo de investigación.