Investigadores de la Universidad egipcia de Benha y de la Universidad inglesa de Bristol han desarrollado una nueva tecnología pasiva para refrigerar los módulos solares, basada en perlas de hidrogeles que usan nanofluidos en lugar de agua.
Las perlas de hidrogeles son partículas de tamaño micro con propiedades de refrigeración, se fabrican con polímeros naturales o sintéticos y se aplican habitualmente en estudios biomédicos, de administración de fármacos y biológicos. Los científicos usaron nanofluidos a base de agua de óxido de aluminio (Al2O3) con tres concentraciones diferentes como agente de saturación para las perlas de hidrogel.
Las perlas de hidrogel seco se mezclaron con los nanofluidos mediante un proceso de sonicación, que aplica energía sonora para agitar partículas o fibras discontinuas en un líquido.
Se midieron los pesos de las nano partículas en la cabina de gases y se mezclaron con agua para obtener tres concentraciones porcentuales en peso (0,1%, 0,25% y 0,5%).
A continuación, se colocaron las perlas saturadas bajo la superficie posterior de paneles fotovoltaicos simulados y se probó la solución de refrigeración en condiciones estándar de radiación con una temperatura de entre 33 grados centígrados, una humedad relativa de entre el 40 y el 50% alrededor de la superficie de los paneles y una velocidad del viento cercana a cero.
La temperatura del panel se midió con 3 termopares de tipo K fijados a cada superficie posterior y conectados a registradores de datos.
El experimento demostró que los paneles simulados con las perlas de hidrogeles presentaban un mejor rendimiento térmico en comparación con el panel no refrigerado y con la solución de hidrogeles saturada sólo con agua.
Podría reducir significativamente la temperatura en 17,9 y 16,3ºC en comparación con el panel no refrigerado a intensidades de radiación de 800 y 1000 W/m2, respectivamente. La concentración optimizada podría mejorar la eficiencia eléctrica de los paneles en aproximadamente un 10,1%.
El análisis adicional de los costes de la tecnología propuesta mostró, según los investigadores, que el tiempo de amortización oscila entre 16,1 y 12 años a intensidades de radiación de 800 y 1000 W/m2, respectivamente.
Se puede observar que, debido al elevado coste del nano material, al aumentar la concentración del nanofluido, el periodo de amortización aumenta.
La tecnología ya es viable para la producción comercial.
Más información: www.sciencedirect.com
Vía bris.ac.uk – www.pv-magazine.com
Deja una respuesta