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Diferencia entre colector solar y placa fotovoltaica

junio 24, 2022

Panel solar

donde es la eficiencia térmica ; es el área del colector ; es la temperatura de salida del colector ; es la temperatura de entrada del colector []; es el caudal másico []; es el calor específico []; es la irradiación en la superficie del colector [].La eficiencia térmica de los colectores PVT se calculaba convencionalmente en función de la relación donde .Aquí, y son la temperatura de entrada del colector PVT y la temperatura ambiente, respectivamente, y es la radiación solar en el plano del colector. Por lo tanto, es una medida de la diferencia de temperatura entre el colector y su entorno, en relación con la radiación solar. La eficiencia térmica se expresa entonces como

Con los resultados de las mediciones de los dos tipos diferentes de colectores PVT, el rendimiento térmico puede expresarse como se muestra en la figura 6. Las eficiencias térmicas de los colectores PVT acristalados y no acristalados pueden expresarse con las expresiones relacionales y , respectivamente. Así, las eficiencias térmicas a temperatura reducida cero son 0,51 y 0,45, respectivamente, lo que demuestra que la eficiencia del colector PVT acristalado es mayor que la del colector PVT no acristalado. Asimismo, el coeficiente de pérdida de calor es de -5,36 W/m2 °C y -10,15 W/m2 °C, respectivamente: el colector PVT sin acristalamiento ofrece un rendimiento aproximadamente dos veces superior al del colector PVT acristalado. El rendimiento térmico medio de los colectores PVT acristalados y no acristalados es de aproximadamente el 38% y el 24%, respectivamente, en las mismas condiciones exteriores. El rendimiento eléctrico depende principalmente de la radiación solar entrante y de la temperatura del módulo fotovoltaico utilizado en los colectores PVT probados, y se calcula de la siguiente manera:

Tecnología de células solares

Puntos cuánticosLas células solares de puntos cuánticos conducen la electricidad a través de diminutas partículas de diferentes materiales semiconductores de apenas unos nanómetros de ancho, llamadas puntos cuánticos. Los puntos cuánticos proporcionan una nueva forma de procesar materiales semiconductores, pero es difícil crear una conexión eléctrica entre ellos, por lo que actualmente no son muy eficientes. Sin embargo, son fáciles de convertir en células solares. Se pueden depositar en un sustrato mediante un método de recubrimiento por rotación, un spray o impresoras de rollo a rollo como las que se utilizan para imprimir periódicos.Los puntos cuánticos vienen en varios tamaños y su banda prohibida es personalizable, lo que les permite recoger la luz que es difícil de capturar y ser emparejados con otros semiconductores, como las perovskitas, para optimizar el rendimiento de una célula solar multijuntura (más adelante se habla de ellas).

Célula solar

¿Está confundido sobre la diferencia entre paneles solares y células fotovoltaicas? A pesar de que a menudo se utilizan indistintamente, los paneles solares y las células son dos partes muy diferentes de su sistema solar fotovoltaico. Para conocer la diferencia entre ambos y saber cómo utilizar los términos correctamente, siga leyendo.

Para empezar, examinaremos primero el papel de las células fotovoltaicas en su sistema solar fotovoltaico. Sus células solares producen electricidad mediante el efecto fotovoltaico, en el que la luz solar crea electricidad en ciertos materiales al desprender sus electrones exteriores.

Sin entrar en demasiados detalles técnicos, las células fotovoltaicas pueden estar hechas de material monocristalino o policristalino, y constan de varias capas, de las cuales las más importantes son los dos semiconductores del centro. El semiconductor superior es una capa negativa, ya que los átomos del material contienen electrones adicionales, que llevan una carga negativa. En cambio, el semiconductor inferior es una capa positiva, ya que los átomos del material carecen de electrones.

Cuando la luz solar incide en el semiconductor superior, los electrones sueltos se excitan, se desprenden y son atraídos por la capa positiva inferior. Se forma una barrera entre las dos capas, ya que los conductores de ambas obligan a los electrones a desplazarse por la célula, creando una corriente eléctrica.

Colector solar

Un colector solar es un dispositivo que recoge y/o concentra la radiación solar del Sol. Estos dispositivos se utilizan principalmente para el calentamiento solar activo y permiten calentar el agua para uso personal[2]. Estos colectores se montan generalmente en el tejado y deben ser muy resistentes, ya que están expuestos a diferentes condiciones meteorológicas[2].

El uso de estos colectores solares proporciona una alternativa para el calentamiento de agua doméstica tradicional mediante un calentador de agua, reduciendo potencialmente los costes de energía con el tiempo. Además de en el ámbito doméstico, un gran número de estos colectores puede combinarse en un conjunto y utilizarse para generar electricidad en centrales solares térmicas.

Hay muchos tipos diferentes de colectores solares, pero todos se construyen con la misma premisa básica. En general, se utiliza algún material para recoger y concentrar la energía del Sol y utilizarla para calentar el agua. El más sencillo de estos dispositivos utiliza un material negro que rodea las tuberías por las que circula el agua. El material negro absorbe muy bien la radiación solar y el material calienta el agua que rodea. Este es un diseño muy sencillo, pero los colectores pueden llegar a ser muy complejos. Se pueden utilizar placas absorbentes si no es necesario un gran aumento de la temperatura, pero generalmente los dispositivos que utilizan materiales reflectantes para enfocar la luz solar dan lugar a un mayor aumento de la temperatura.

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