Estudio del impacto de la irradiación y temperatura en el rendimiento de sistemas fotovoltaicos
La radiación solar es el factor primario que determina la producción energética de los paneles fotovoltaicos. Su intensidad, distribución espectral y ángulo de incidencia influyen directamente en la eficiencia de conversión.
En España, la irradiación anual varía entre 1.200 kWh/m² en zonas del norte y 1.900 kWh/m² en el sureste, con valores pico diarios superiores a 1.000 W/m² durante las horas centrales del verano.
Análisis de la acumulación y disipación de calor en paneles solares
Los paneles alcanzan temperaturas de 40-80°C bajo irradiación intensa, significativamente superiores a la temperatura ambiente. El coeficiente térmico típico es -0.4% por °C, reduciendo la eficiencia en días calurosos.
El viento facilita la convección natural, reduciendo la temperatura del módulo hasta 15°C. La ventilación trasera y el espaciado entre paneles mejoran la disipación térmica y mantienen mayor eficiencia.
Puntos calientes (hot spots) pueden aparecer por sombreado parcial, células dañadas o desbalance de corriente, elevando localmente la temperatura y acelerando la degradación del encapsulante.
A 25°C (condiciones estándar), un panel típico tiene 20% de eficiencia. A 65°C, la eficiencia se reduce a ~18.4%. El aumento de temperatura es inevitable bajo alta irradiación, creando un balance entre generación y pérdidas térmicas.
Mayor irradiación aumenta la producción de corriente, pero también eleva la temperatura del módulo. La eficiencia óptima se logra en días fríos y soleados, mientras que en verano el calor reduce el rendimiento neto.
Efectos a largo plazo de la exposición solar
El etileno-vinil-acetato (EVA) es susceptible a fotodegradación por radiación UV, resultando en:
Las capas antireflejantes y protectoras experimentan:
Enfoques de diseño para reducir el impacto del calor
Separación entre paneles para circulación de aire
Ventilación natural por convección
Superficies traseras claras para reducir absorción
Remoción de polvo que retiene calor
Nuestras estaciones de monitoreo registran continuamente irradiación, temperatura de módulos, temperatura ambiente y velocidad del viento para caracterizar el comportamiento térmico en diferentes regiones.
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