Estudio de componentes de sistemas solares híbridos con baja concentración de luz solar
Autores: Petru A., Cotfas; Daniel T., Cotfas
Idioma: Inglés
Editor: Hindawi
Año: 2021
Acceso abierto
Artículo científico
Categoría
Energía
Subcategoría
Energía solar
Palabras clave
á
rea activa
cpv
tegs
eficiencias
eficiencia
aumento stc
soporte cerá
mico
ratio de concentració
n
cé
lulas fotovoltaicas concentradas
importante direcció
n de investigació
n
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La energía solar se utiliza cada vez más como fuente de energía renovable. Aumentar la eficiencia de la conversión de energía solar en energía útil (eléctrica y térmica) representa una importante dirección de investigación en el ámbito de las energías renovables. El uso de sistemas híbridos para la cogeneración de energía eléctrica y térmica puede ser una solución. En este estudio, se diseña, fabrica, implementa y prueba experimentalmente un sistema híbrido (HS) bajo luz solar concentrada con un ratio de concentración de 25 soles, obtenida utilizando una lente Fresnel como concentrador de luz solar. El HS consta de cuatro células fotovoltaicas concentradas (CPVs), cuatro generadores termoeléctricos (TEGs), y un colector solar térmico (STC). El HS se estudia en tres configuraciones de la superficie expuesta: sólo el área activa CPV, el área activa CPV con soporte cerámico, y el área activa CPV con soporte cerámico cubierto con lámina de grafito. Los resultados revelan que la eficiencia de cada componente del sistema se ve afectada por la superficie expuesta. Si las eficiencias de las CPV disminuyen del 32,3% al 30,8 de la primera configuración a la última, las eficiencias de los TEG y STC aumentan del 0,12% al 0,44 y del 26,3% al 52,0%, respectivamente. Aumentando la relación de concentración de 25 a 33 soles, la potencia de los CPV aumenta casi un 31%, pero la eficiencia disminuye ligeramente, en cambio las eficiencias de los TEG y STC aumentan.
Descripción
La energía solar se utiliza cada vez más como fuente de energía renovable. Aumentar la eficiencia de la conversión de energía solar en energía útil (eléctrica y térmica) representa una importante dirección de investigación en el ámbito de las energías renovables. El uso de sistemas híbridos para la cogeneración de energía eléctrica y térmica puede ser una solución. En este estudio, se diseña, fabrica, implementa y prueba experimentalmente un sistema híbrido (HS) bajo luz solar concentrada con un ratio de concentración de 25 soles, obtenida utilizando una lente Fresnel como concentrador de luz solar. El HS consta de cuatro células fotovoltaicas concentradas (CPVs), cuatro generadores termoeléctricos (TEGs), y un colector solar térmico (STC). El HS se estudia en tres configuraciones de la superficie expuesta: sólo el área activa CPV, el área activa CPV con soporte cerámico, y el área activa CPV con soporte cerámico cubierto con lámina de grafito. Los resultados revelan que la eficiencia de cada componente del sistema se ve afectada por la superficie expuesta. Si las eficiencias de las CPV disminuyen del 32,3% al 30,8 de la primera configuración a la última, las eficiencias de los TEG y STC aumentan del 0,12% al 0,44 y del 26,3% al 52,0%, respectivamente. Aumentando la relación de concentración de 25 a 33 soles, la potencia de los CPV aumenta casi un 31%, pero la eficiencia disminuye ligeramente, en cambio las eficiencias de los TEG y STC aumentan.