Sistema fotovoltaico integrado en edificio con PCM en los laterales

Investigadores de la Universidad de Jinan, la Universidad Tecnológica de Anhui y la Universidad de Wuhan en China han diseñado un nuevo tipo de sistema fotovoltaico integrado en edificios (BIPV): una envolvente compuesta BIPV de doble PCM (BIPV- dPCM). El sistema consta de múltiples capas, utilizando materiales de cambio de fase (PCM) de 30 mm en cada lado de la pared para reducir la temperatura de funcionamiento del sistema fotovoltaico.

Fuente: revista pv

A través del modelo numérico, los investigadores han encontrado experimentos que logran un excelente rendimiento de acoplamiento termoeléctrico en comparación con otros sistemas.

Durante el día, el panel fotovoltaico convierte la radiación solar en energía eléctrica, generando un exceso de calor que se dirige al interior. El PCM colocado en la parte posterior del panel fotovoltaico absorbe el calor, provocando que se derrita, reduciendo así la temperatura fotovoltaica y mejorando la eficiencia de generación de energía.

Por la noche, el PCM cerca del área interior comienza a solidificarse y liberar calor, manteniendo así pequeña la fluctuación de la temperatura interior y reduciendo la diferencia de carga máxima. Al mismo tiempo, la integración de PCM y BIPV es útil para mejorar la utilización de la energía solar, reducir la carga de calor interior y promover el desarrollo de edificios con bajas emisiones de carbono.

Fuente: revista pv

Para verificar la capacidad de la nueva envolvente BIPV-dPCM propuesta de considerar tanto la generación de energía como el rendimiento del aislamiento térmico, los investigadores simularon el sistema en una habitación de 5 m orientada al sur en el piso medio de un edificio residencial en Guangzhou. En comparación con las otras tres carcasas típicas, el nuevo sistema puede mejorar de manera más efectiva la eficiencia energética general, reducir el daño energético a cada componente y mejorar el control de la temperatura. Sin embargo, la pérdida de energía interna efectiva de los módulos fotovoltaicos representa más del 80%, por lo que es necesario adoptar tecnologías de refrigeración como la ventilación.