Influencia de la temperatura ambiental
Celdas solares se calientan
1. Introducción
Estamos tratando de explicar cuánto influye la temperatura del ambiente en buena, regular o baja calidad de un panel solar fotovoltaico.
También yo estaba equivocado que un colector solar tiene mayor eficiencia a mayor grado de temperatura del medioambiente. No siempre es así. Ahora lo explicaremos.
2. Norma Internacionales
Solo para recordar que, el estándar internacional tomado muy en cuenta para ubicar la calidad de un panel fotovoltaico, es sobre una Intensidad de 1000 W/m².
Esta Intensidad del Sol, como así es conocida, mantiene la temperatura de célula solar a 25°C.
Sobre estas condiciones se ampara el fabricante en cualquier parte del mundo para manejar el resto de variables en niveles comerciales.
Esto vale para cualificar las condiciones de trabajo en el campo, es decir, fuera de los laboratorios o las fábricas de paneles o módulos solares.
Efectivamente, hablaremos un tanto sobre este detalle de influencia de la temperatura en los receptores de energía solar.
3. Factores que influyen
Son los siguientes:
3.1 Irradiación a la que está sometido.
3.2 Seguimiento del sol, perpendicularidad al mismo.
3.3 Temperatura a la que está sometido el panel.
4. Temperatura
Todo panel solar fotovoltaico tiene su curva característica A-V como se aprecia en este gráfico. Algunos autores escriben I-V en vez de A-V, es lo mismo. (A de amperios).
Curva I-V (Intensidad de Corriente vs. Tensión de Voltaje)
Esta curva de ‘Intensidad-Voltaje‘ muy útil para comprender la influencia de la temperatura del medioambiente sobre un panel solar fotovoltaico. Representa las posibles combinaciones de los factores arriba indicados.
Tener cuidado a continuación:
Apreciando la siguiente imagen, el voltaje del punto de máxima potencia disminuye al aumentar la temperatura.
La curva de color verde, representa mayor temperatura del ambiente (60°C) que las curvas roja y azul (45°C y 25°C respectivamente).
A medida que los paneles solares se expongan al sol, se calientan, principalmente debido a la radiación infrarroja que absorben.
Como los paneles solares son de color azul oscuro, éstos pueden calentarse considerablemente hasta 80 – 90 °C (160 – 175 °F) afectando a la eficiencia del sistema solar fotovoltaico, por lo que hay que hacer cálculos de corrección urgente.
Si el voltaje de máxima potencia del módulo está en el punto de la curva azul, digamos que es el punto ideal. Como se aprecia, el área que envuelve esta curva azul es mayor (W = I x V) que si lo vemos el área que hace el voltaje máximo del punto curva verde.
Aquí es que queremos entender que cuando la temperatura de las células del panel aumenta baja también el voltaje (eje horizontal de voltaje) por lo tanto, la eficiencia (FF) del panel se perjudica, la corriente solar disminuirá a pesar de que haya buena insolación.(admirar más).
Multiplicando estas dos cantidades entre sí se obtiene el total de energía diaria en Wh (watt-hora), llamada Potencia o Energía Potencial. Repetimos: los valores I – V de la curva verde del gráfico arriba arrojarán menor valor de Potencia que el área que cubre la línea azul.
5. Conclusión
Los paneles solares generarán menos energía cuando se expongan a altas temperaturas en comparación con los que están instalados en climas moderados.
El efecto de la temperatura en incremento en los paneles solares fotovoltaicos baja su eficiencia.
El tiempo de vida útil de un panel solar o panel fotovoltaico en condiciones normales de operación, aseguran los expertos, es alrededor de los 25 años, mientras con menor eficiencia la vida útil podría ser 20 años, por decir algo.