Sistema de enfriamiento pasivo para paneles fotovoltaicos mono-faciales

La energía eléctrica producida por sistemas fotovoltaicos representa más del 50% de la energía renovable del
mundo, sin embargo, los paneles fotovoltaicos disminuyen su productividad cuando estos se calientan. La
temperatura es la variable de control para mejorar la productividad de dichas instalaciones. En el proceso de
conversión energía solar a eléctrica, los fotones con poca energía vibracional que no logran saltar la zona de
agotamiento incrementan el movimiento de las partículas y por ende se incrementa la temperatura.
Nuestro planeta está experimentando una fase de calentamiento causado por los gases de efecto invernadero,
que causan un incremento en la temperatura ambiental. Las altas temperaturas ambientales, olas de calor,
etc., repercuten significativamente en el rendimiento de la producción eléctrica de los paneles fotovoltaicos
(PF) instalados en todo el mundo. Considerando esto, con un intercambiador pasivo que logre disminuir la
temperatura de los paneles fotovoltaicos en 15 °C, es posible incrementar la producción eléctrica en
aproximadamente un 6%.
Este proyecto plantea el desarrollo de un intercambiador de calor pasivo basado en micro-fluídica con el fin
de evacuar calor sin fuentes de energía externa. Dicho intercambiador, de bajo costo, modular, portable y fácil
instalación podría aplicarse a los millones de paneles fotovoltaicos instalados en el mundo, para tecnologías
mono y poli-cristalinos del tipo mono-facial. Esta solución permitiría incrementar la eficiencia de los paneles
fotovoltaicos y por ende el de las granjas solares.
La investigación se divide en 4 fases: simulación computacional de geometrías y selección, construcción de
prototipo, experimentación y medición del rendimiento, demostración de los resultados. Para la realización
de cada fase se utilizarán estudiantes asistentes especiales con nivel avanzado.
Como resultado de la investigación, se tendría un prototipo que logre incrementar la producción eléctrica del
panel fotovoltaico con el mismo recurso solar y temperatura ambiental típicas del sitio. Este proyecto de
Investigación aplicada esta alineado con la línea de investigación Sistemas Energéticos de la Escuela de
Ingeniería Electromecánica.

Mejorar la producción eléctrica en paneles fotovoltaicos usando un prototipo de intercambiador de calor microfluídico pasivo que disminuya la
temperatura de las celdas fotovoltaicas.

1. Sistemas Energéticos
2. Sistemas microelectromecánicos