Cómo generar electricidad y agua caliente con el mismo panel solar

Cómo generar electricidad y agua caliente con el mismo panel solar

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La idea de combinar las energías fotovoltaica y térmica generadas en una aplicación única no es nueva. Sin embargo, son muy pocos los investigadores que han logrado resultados efectivos en esta materia. Históricamente, el principal inconveniente de la utilización masiva de celdas fotovoltaicas convencionales ha sido el alto costo inicial y el bajo rendimiento alcanzado, es decir, la cantidad de la producción eléctrica en comparación con la energía solar absorbida. Este nuevo sistema híbrido permite que el exceso de calor generado en la estructura del panel sea capturado, aprovechado para obtener agua caliente y de este modo aumentar el rendimiento del sistema. Entérate cómo las nuevas técnicas incrementan la eficacia de una instalación solar hasta en un 20% anual.

Cualquier célula fotovoltaica se ve afectada negativamente por el calor, con una caída en su rendimiento que ronda el 0,5% por cada grado Kelvin de temperatura que absorbe. De este modo, un aumento de 10 grados de temperatura, por ejemplo, significaría una pérdida de potencia de salida de alrededor del 5%. Los científicos de la compañía Solimpeks están resolviendo este problema y están encontrando la solución en el desarrollo de lo que ellos denominan "PV-T". Esto es, un híbrido formado por un módulo generador de energía fotovoltaica y un colector térmico de energía solar, que les permite a las células fotovoltaicas mantenerse refrigeradas con agua que circula en su derredor. El resultado es muy claro: una mayor producción eléctrica de las células (al enfriarse incrementan su rendimiento) y la producción de agua caliente. Solimpeks ha informado que el sistema puede producir 8.000 litros de agua caliente por día y que tiene un periodo de recuperación de la inversión muy bajo, cercano a los 34 meses.

Cómo generar electricidad y agua caliente con el mismo panel solar

La cantidad de beneficios que esta nueva tecnología implica son numerosos. Además de requerir un espacio mucho menor sobre el techo de una vivienda, respecto a los conocidos y tradicionales “colectores solares térmicos” utilizados para calentar agua, el hecho de poseer una circulación constante de fluido prolonga de manera significativa la vida útil de la celda fotovoltaica. Además, el exceso de energía que el sistema puede llegar a generar, en condiciones favorables de radiación solar, podría ser almacenado en baterías normales o células de combustible de hidrógeno. De acuerdo con la empresa turca, los cálculos realizados por diferentes organizaciones científicas y universidades muestran que una casa promedio en el norte de Europa podría requerir sólo 25 metros cuadrados de colectores “PV-T” para satisfacer sus demandas de agua caliente y electricidad. Debido a su alta eficiencia por unidad de superficie, las unidades “PV-T” son  adecuadas  para aplicaciones con limitado espacio disponible sobre el techo. Por lo tanto, la futura comercialización de este producto tiene perspectivas muy promisorias en el mercado residencial, tanto de viviendas colectivas como individuales.

Cómo generar electricidad y agua caliente con el mismo panel solar

El fabricante turco de paneles solares Solimpeks ha completado la instalación de un sistema compuesto por 54 colectores solares híbridos llamados Volther que producen electricidad y agua caliente de forma simultánea para un hogar de niños en Chetwode Road, Londres. Según Solimpeks, el proyecto, que se completó en mayo de 2010, es "uno de los mayores colectores híbridos de agua caliente y electricidad instalados en Inglaterra hasta la fecha". Dentro del mismo complejo “termoeléctrico”, esta empresa fundada en Konya (Turquía) instaló también dos bombas dobles, calderas y dos depósitos de expansión que permiten el almacenamiento de agua caliente de hasta 70°C de temperatura en horas de la tarde durante días de buen sol.

Cómo generar electricidad y agua caliente con el mismo panel solar

Solimpeks Solar Energy Systems Co. fue fundada en Konya (Turquía) por un equipo de profesionales con tres generaciones de experiencia en el campo de las energías renovables. La compañía cuenta con 18 certificados de calidad y múltiples premios por su dedicación al cuidado del medio ambiente y ha producido uno de los primeros colectores solares híbridos en el mundo. Además, es uno de los principales fabricantes de paneles solares térmicos del planeta y considera la inversión en energía sostenible como una manera de proporcionar "un valioso patrimonio para las generaciones futuras".


Avatar de Mario
Autor: Mario
  • Jose

    Falta saber de que precio estamos hablando.

    Yo aun estoy esperando ver la nueva generacion de paneles solares (esos que parecen una lamina de papel) mas eficientes, requieren menor superficie y mas economicos (por la forma de fabricacion), al parecer me voy a morir y no los vere… hasta eso el planeta ya tendra un daño irreparable.

  • Tatopolus

    Interesante avance, se mata dos pajaros de un tiro.
    Como siempre digo en los artículos de energía fotovoltaica, lo realmente importante es el costo del kWh y si la inversión se puede recuperar en sólo 34 meses es muy prometedor. Aunque no sé aclara bajo que parámetros se realizo el cálculo (cuanta irradiación solar y que costo el kWh de la red).

    Saludos!!!

  • somariah

    Me encantaria ver implementado este innovador producto en una planta de tratamiento de agua potable!

  • israel

    Hola mario, soy fan de tus articulos, y quiero consultarte algo, estoy trabajando en el control de velocidad de un motor de CC, vi un articulo tuyo de como haces el control, yo uso el PIC16F877A, solo cuenta con una salida PWM, y tengo dudas sobre como hacer el control de manera correcta, primero que nada uso los transistores IRFZ44N, ya que el motor trabaja con 3Amperes aprox. (maximo), comentas en un articulo de puente H que para que el transistor opere correctamente se deben de tener de 2 a 4 volts en el gate para una correcta operacion del transistor,lo cual ya hice, alimento los gates con 15 volts, el motor funciona con 12 volts, y todo ok, pero mi problema viene cuando quiero hacer el control de velocidad, esto es lo que hago, el transistor de la rama inferior lo activo con los 15 volts de manera fija y coloco la señal de PWM en el transistor de la rama superior, el motor no opera, tengo una frec, de PWM de 20Khz y un 60% de duty cycle, revise que tu colocas una señal de 1 khz en los transistores de la rama inferior y el la rama superior el PWM, pero la verdad no entiendo muy bien lo de la señal de 1Khz, me podrias ayudar estoy algo confundido, bueno que tengas un buen dia.

    • Dz_arg

      Hola, antes que nada perdón por meterme donde no me llaman, pero si lo que queres es hacer un variador de velocidad por PWM que haga solo eso yo te recomiendo el circuito este: http://www.pablin.com.ar/electron/circuito/varios/pwm-cc/index.htm , yo lo fabrique así que doy fe de que funciona perfectamente, además es mas económico y simple que usar un PIC y el circuito propuesto utiliza el FET IRF830 que es de algo mas de 4A por lo que te serviría a tu propósito. Saludos y suerte