Optimización de la Eficiencia Energética del Ciclo de Refrigeración de un Sistema Fotovoltaico de Concentración Solar

El presente trabajo aborda una de las problemáticas de los sistemas fotovoltaicos de concentración, el sobrecalentamiento en las celdas fotovoltaicas debido a la radiación solar concentrada, lo cual puede reducir la eficiencia de estos sistemas y acelerar su degradación. Para enfrentar este desafío se propone el desarrollo de un subsistema de enfriamiento eficiente, de bajo consumo energético y fácil instalación que mantenga la celda fotovoltaica por debajo de su temperatura máxima de operación. Para ello, se identificaron factores críticos que fueron integrados en un modelo de disipación de calor. Mediante simulaciones de Dinámica de Fluidos Computacional (CFD) y un análisis paramétrico de la geometría, materiales y características del fluido de operación, se establecieron condiciones óptimas de funcionamiento. Después del proceso de manufactura del disipador de calor, se llevó acabo una etapa experimental donde se evaluó la efectividad del subsistema de enfriamiento en condiciones ambientales reales. Los resultados de esta etapa demostraron la efectividad del subsistema de enfriamiento propuesto. Además, se validó la fiabilidad del modelo de simulación CFD y se identificaron variables que afectan la disipación de calor.