Los días soleados son perfectos para generar energía solar, pero todos los paneles solares pierden parte de su rendimiento cuando la luz del sol va acompañada de demasiado calor. Esto hay que tenerlo en cuenta a la hora de elegir los paneles solares y calcular el ahorro a largo plazo en costes energéticos. Para expresar el rendimiento de un panel solar concreto a altas temperaturas, los fabricantes de paneles solares utilizan una medida llamada "coeficiente de temperatura". Cuanto menor sea el coeficiente de temperatura, mejor será el rendimiento del panel solar en climas cálidos. En este artículo, analizaremos la definición y los tipos de coeficiente de temperatura y por qué es tan importante para los paneles solares.
Contenido:
¿Qué es el coeficiente de temperatura?
¿Cuáles son los principales tipos de coeficientes de temperatura? (PMAX, VOC, ISC)
¿Cómo calcular el coeficiente de temperatura?
¿Por qué es importante el coeficiente de temperatura para los paneles solares?
¿Qué es el coeficiente de temperatura?
En el ámbito del rendimiento de los paneles solares, el coeficiente de temperatura es un parámetro vital que a menudo se pasa por alto. Mucho más que una simple medida técnica, este coeficiente revela la adaptabilidad de los paneles solares a temperaturas variables. En concreto, cuantifica la pérdida de potencia de salida cuando la temperatura de un panel solar supera los 25 °C (77 °F) de referencia establecidos en las condiciones de prueba estándar (STC). Normalmente, el coeficiente de temperatura se articula como un cambio porcentual por grado Celsius (%/°C) o por grado Fahrenheit (%/°F).
Consideremos, por ejemplo, un panel solar con un coeficiente de temperatura de -0,35%/°C. Esto indica que con cada grado centígrado de aumento de la temperatura por encima de los 25 °C del STC, la potencia máxima del panel disminuye un 0,35%.
Es crucial reconocer que el coeficiente de temperatura se determina bajo STC, que engloba una temperatura del panel de 25°C, una irradiancia solar de 1000 W/m² y una masa de aire de 1,5. Este coeficiente es un indicador fundamental de la estabilidad del rendimiento de un panel solar en distintas condiciones de temperatura. En la práctica, esto se traduce en que la potencia de salida del panel se ve influenciada en entornos con temperaturas que se desvían significativamente de los 25 °C.
¿Cuáles son los principales tipos de coeficientes de temperatura?
El coeficiente de temperatura desempeña un papel importante en la eficiencia de la generación de energía de los paneles solares. Un conocimiento profundo de los coeficientes de temperatura, en particular los relativos a Voc (tensión de circuito abierto), Isc (corriente de cortocircuito) y Pmax (potencia máxima), es fundamental para maximizar la producción de energía. A continuación se analizan estos tres coeficientes de temperatura y sus efectos:
Tensión de circuito abierto (Voc) Coeficiente de temperatura:
Coeficiente positivo/negativo: El coeficiente de temperatura Voc puede ser positivo o negativo. Mientras que un coeficiente positivo, que indica un aumento de la tensión en circuito abierto con el aumento de la temperatura, es relativamente raro, un coeficiente negativo es más común. Esto significa que la tensión en circuito abierto suele disminuir al aumentar la temperatura.
Impacto: Con un rango general entre -0,3% y -0,5% por grado Celsius, el coeficiente de temperatura negativo de Voc subraya la necesidad de anticipar y mitigar los efectos de la temperatura sobre la tensión en circuito abierto tanto en la fase de diseño como en la de funcionamiento de los paneles solares.
Corriente de cortocircuito (Isc) Coeficiente de temperatura:
Tendencia negativa: Haciéndose eco del patrón observado con Voc, el coeficiente de temperatura Isc suele mostrar una tendencia negativa, lo que sugiere que la corriente de cortocircuito disminuye a medida que aumenta la temperatura.
Rango numérico: El coeficiente de temperatura Isc suele oscilar entre -0,04% y -0,5% por grado Celsius, lo que pone de relieve la necesidad crítica de evaluar la corriente de cortocircuito a la luz de las variaciones de temperatura.
Coeficiente de temperatura de la potencia máxima (Pmax):
Visión global: El coeficiente Pmax amalgama los efectos de los coeficientes Voc e Isc. Ofrece una perspectiva holística de cómo influyen en la potencia máxima los cambios de temperatura. El coeficiente de temperatura de potencia máxima (Pmax) destaca como la métrica más referenciada para medir el impacto de la temperatura en la eficiencia de los paneles solares.
Porcentaje negativo: Expresado normalmente dentro de un rango de -0,2% a -0,5% por grado centígrado, este coeficiente es vital para calibrar el efecto global de la temperatura en la eficiencia del panel solar.
¿Cómo calcular el coeficiente de temperatura?
El proceso de cálculo del coeficiente de temperatura para paneles solares implica varios pasos. He aquí una guía completa:
Aplicar fórmulas:
Utilice las siguientes fórmulas para cada coeficiente:
Coeficiente de temperatura Voc (αVoc):
αVoc = [(Voc - Vocref) / Vocref] / (T - Tref)
Coeficiente de temperatura Isc (αIsc):
αIsc = [(Isc - Iscref) / Iscref] / (T - Tref)
Coeficiente de temperatura Pmax (αPmax):
αPmax = [(Pmax - Pmaxref) / Pmaxref] / (T - Tref)
Nota:
T representa la temperatura actual.
Tref es la temperatura de referencia (normalmente 25°C).
Vocref, Iscref y Pmaxref son los valores de referencia respectivos a Tref.
Normalmente podemos buscar este indicador en la página de detalles del producto o en la hoja de datos del panel solar. El siguiente gráfico muestra el coeficiente de temperatura de los paneles solares Maysun Solar IBC full black：.
Por qué es importante el coeficiente de temperatura para los paneles solares?
En condiciones de alta temperatura (40°C de temperatura ambiente), comparando la degradación de la potencia de los paneles solares IBC con un coeficiente de temperatura de 0,29%/°C y los paneles solares PERC con un coeficiente de temperatura de 0,34%/°C, primero tenemos que considerar varios factores clave que contribuyen al aumento de la temperatura de trabajo de los paneles solares. Estos factores incluyen:
1.Temperatura ambiente elevada: Eleva directamente la temperatura inicial de los paneles.
2.Radiación solar intensa: Hace que los paneles absorban más calor, aumentando aún más la temperatura.
3.Refrigeración insuficiente: Una refrigeración inadecuada puede provocar un aumento de la temperatura de los paneles.
4.Instalación densa u obstrucciones: Pueden provocar aumentos localizados de la temperatura de los paneles.
Teniendo en cuenta estos factores, podemos estimar las temperaturas de funcionamiento de ambos tipos de paneles solares en un entorno de 40 °C y, a continuación, calcular su degradación de potencia.
1.Estimación de la temperatura de funcionamiento:
Temperatura ambiente de 40°C.
La temperatura de funcionamiento podría superar el aumento normal estimado de 25°C, pudiendo alcanzar un aumento de 40°C o más.
Por lo tanto, la temperatura de trabajo podría ser de 80°C o superior.
Para evaluar con precisión el impacto de las altas temperaturas en el rendimiento de los paneles solares, podemos utilizar una fórmula sencilla para estimar la degradación de la potencia. La fórmula es
Degradación de potencia = (Temperatura de trabajo real - Temperatura STC) × Coeficiente de temperatura
2.Paneles solares IBC (Coeficiente de temperatura de 0,29%/°C):
Aumento de la temperatura de trabajo: 80°C - 25°C = 55°C.
Degradación de la potencia = 55°C × 0,29%/°C = 15,95%.
3.Paneles solares PERC (Coeficiente de temperatura de 0,34%/°C):
Aumento de la temperatura de trabajo: 55°C.
Degradación de la potencia = 55°C × 0,34%/°C = 18,7%.
En estas condiciones de alta temperatura, la degradación de potencia de los paneles solares IBC y PERC es del 15,95% y del 18,7%, respectivamente. Esto indica que los paneles solares IBC presentan una degradación del rendimiento relativamente menor a altas temperaturas. Además, la diferencia en la degradación de la potencia entre los dos tipos de paneles se amplía a medida que aumenta la temperatura de trabajo. Por tanto, el coeficiente de temperatura de los paneles solares es una consideración importante para la eficiencia energética y la estabilidad operativa a largo plazo en entornos de altas temperaturas.
En este contexto, los paneles solares IBC de Maysun Solar, con su excepcional coeficiente de temperatura de -0,29%/°C, ofrecen una ventaja significativa. Este coeficiente de temperatura superior reduce el impacto de las altas temperaturas en la funcionalidad de los paneles, minimizando el efecto en la generación de energía. Elegir los paneles IBC de Maysun Solar podría ser una sabia decisión para aquellos que buscan maximizar la eficiencia y el rendimiento en condiciones desafiantes de alta temperatura.
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