Sistema de energía rotativa fotovoltaica para aplicaciones domésticas, edificios de gran altura

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

Desarrollado por científicos en Turquía, un prototipo de sistema ha funcionado a temperaturas más bajas del módulo fotovoltaico y ha eliminado la mayor parte de la acumulación de polvo. Los investigadores ahora planean mejorar el dispositivo aplicando topologías de convertidor MPPT.

Científicos de la Universidad de Ciencia y Tecnología de Adana en Turquía han diseñado un prototipo de un sistema de energía rotatoria (RES) que, según afirman, puede convertirse en una solución particularmente adecuada para aplicaciones domésticas y edificios de gran altura en regiones con alta energía eólica y solar.

«El sistema se fabricó con tecnología de impresión 3D y consta de una sola estructura», dijo el autor de la investigación, Abdurrahman Yavuzdeger, a pv magazine. «Su movimiento de rotación produce corrientes de aire que pueden reducir la temperatura de funcionamiento de los paneles solares y reduce la acumulación de polvo».

El sistema tiene forma decagonal y cada uno de sus lados aloja un panel fotovoltaico policristalino con un tamaño de 140 × 60 × 2,5 mm y un peso de apenas 33g. Los módulos se colocan a una distancia de 30 mm entre sí y tienen una eficiencia de conversión de energía de más del 17%. Su voltaje nominal es de 6 V y la corriente nominal es de 100 mA.

Se utiliza un motor paso a paso Nema 23 para aplicaciones de baja velocidad para rotar el sistema. Mide 56,4 × 56,4 × 76 mm y pesa 1 kg. Su voltaje de funcionamiento es de 8,6 V y su corriente de funcionamiento es de 1 A en cada fase. Se utiliza un controlador de motor paso a paso TB6600 para ajustar la velocidad de rotación y la velocidad se controla mediante una interfaz de controlador. La velocidad de rotación del sistema varía de 0 a 100 revoluciones por minuto (rpm). Una estación de medición registra los datos de la temperatura ambiente y la radiación solar.

El sistema se hizo funcionar a 0, 10, 50 y 100 rpm / hy con una radiación solar de entre 110 y 1210 W / m2. “Aunque el valor de irradiancia más alto está a 10 rpm, el valor de potencia más alto producido por el RES se ha medido a 100 rpm”, dijeron los científicos. «La refrigeración de los paneles fotovoltaicos se ha realizado con el aumento de la velocidad de rotación».

Se encontró que la potencia de salida más alta del sistema fue de 1,8067 W en funcionamiento a 100 rpm y 756 W / m2 de radiación solar, mientras que la más baja fue de 0,5698 W en funcionamiento a 10 rpm y 234 W / m2 de radiación solar.

«El costo total del sistema es de aproximadamente 3500 TL ($ 288,6)», dijo Yavuzdeger a pv magazine. «Pero estos costos se remontan a 2018 cuando comenzamos a ensamblar el prototipo». De cara al futuro, el grupo turco dijo que quiere mejorar el diseño del sistema y aplicar topologías de convertidor MPPT al dispositivo.

Descrito por sus creadores como confiable, silencioso y respetuoso con el medio ambiente, el sistema se presenta en el documento Evaluación de rendimiento de un nuevo sistema de energía híbrido giratorio montado en panel solar ecológico con aplicaciones de energía renovable, que se publicó recientemente en IETE Journal of Research.