En una búsqueda continua por mejorar y optimizar el aprovechamiento de la energía solar, emerge el Muro de Trombe-Fotovoltaico. Originado en los primeros años 2000, este concepto fusiona dos enfoques diferentes para explotar la energía solar en edificios. Su base radica en la idea de combinar la arquitectura pasiva con la producción activa de energía.
A modo de antecedente, los muros Trombe son sistemas solares pasivos que datan del siglo XIX y ganaron popularidad en la década de 1970. Estos muros actúan como grandes baterías que, durante el día, acumulan calor solar y lo liberan gradualmente por un tiempo prolongado. Son construidos con materiales de alta capacidad solar y pintados de negro para absorber mejor la radiación. Tienen una pared externa de vidrio y un espacio intermedio, desempeñando su función de calentar los espacios internos de dos maneras: por radiación y por convección.
La Fusión con la Tecnología Fotovoltaica
Uniendo lo pasivo con lo activo, se incorporó tecnología fotovoltaica a los muros de Trombe. Esta combinación surgió con la idea de que ambos sistemas podrían beneficiarse mutuamente. Particularmente, los muros de Trombe tienen la capacidad de enfriar las células solares, lo que a su vez incrementa su eficiencia.
Pero, a pesar de su potencial, estos sistemas híbridos afrontaban el desafío de mejorar su rendimiento.
Reflexión y Eficiencia: El Enfoque de la Universidad Al-Kitab
Un equipo de investigadores iraquíes de la Universidad Al-Kitab, compuesto por Ateka Ibrahim, Omer Ahmed y Sameer Algburi, ha presentado un avance significativo en este terreno. Su objetivo era mejorar la cantidad de radiación solar que impacta en el muro.
El equipo colocó espejos reflectantes en la superficie frontal del sistema FV/TW. No sólo eso, agregaron dos ventiladores debajo de cada cámara y un intercambiador de calor detrás de uno de los paneles fotovoltaicos, con una bomba para hacer circular el agua.
Este estudio no solo buscó optimizar la reflectividad, sino también encontrar el ángulo perfecto para estos espejos, estudiando ángulos de 30°, 45° y 60°. Los resultados fueron alentadores: la combinación de ventiladores, espejos y agua mejoró notablemente el rendimiento del muro de Trombe-fotovoltaico. Específicamente, el ángulo óptimo para los espejos es de 30° cuando se utiliza refrigeración por agua, alcanzando una eficiencia eléctrica diaria del 13,86%. Además, se constató que el sistema con dos medios de refrigeración ofrecía la mayor eficiencia térmica en comparación con otras configuraciones estudiadas.
Este avance refleja cómo la investigación constante y la fusión de técnicas pasadas con tecnologías actuales pueden conducir a soluciones energéticas más eficientes. La combinación de muros de Trombe con tecnología fotovoltaica, optimizada con espejos reflectantes y técnicas de refrigeración, abre nuevas puertas en el mundo de la energía sostenible.
Más información: www.sciencedirect.com
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