Tema: refrigeracion placas solares con agua nebulizada

Buenas tardes.

Pues he hecho unas pruebas y queria compartir con vosotros algunos resultados para ver si es practico o no refrigerar los modulos, al menos en los puntos mas calientes de los dias mas calientes.

He tomado una medicion de temperatura de una placa solar en un punto alto, medio y bajo (montada horizontalmente), con un termometro laser por la parte de atras de la placa.

He medido el rendimiento en W que entrega el shunt del mppt tristar, que tiene sus desviaciones, pero nos sirve como referencia.

Asi pues a las 17,30h tenia una potencia de 164W y las temperaturas de la placa eran 55 - 55 - 48, así que parece que hay una cierta conductividad termica por la placa, subiendo el calor a la parte alta.

He nebulizado agua en la parte superior trasera de la placa y a medida que se evaporaba, he vuelto a tomar medicion de temperatura y me ha dado, 44 - 51 -48, y una produccion de 167W.

He repetido el proceso, esta vez nebulizando en la parte superior y media, dando 44 - 44 - 45 grados y una potencia de 170,5W.

Por ultimo, he nebulizado en toda la placa solar, siempre por detras, y me ha dado 36 - 36 - 35º y una potencia de 173,5W.

Tendria que repasar las perdidas de tension e intensidad por cada grado por encima de los 25ºC nominales, pero bajando 20º sale un excedente de entre un 5 y 10% de rendimiento.

Como control, he dejado calentarse la placa otra vez y he vuelto a tomar mediciones:

17,38h - 170W - 45º
17,43h - 164,9W - 50º
17,48h - 161,4W - 53º

Esto me hace ver que la placa tiene una cierta inercia termica, mucha más de la que pensaba, ya que al vaporizarle el agua se evapora rapidisimo, pero tarda 5-10 minutos en volver a ganar temperatura.

Y para comprobar que el efecto se repite y dar por concluida la prueba, he vuelto a nebulizar agua sobre la placa.

17,51h - 168,4W - 39º

Desde luego, preparar un sistema automatizado de refrigeracion para rascar un 5% de rendimiento en momentos muy puntuales no parece que salga rentable, pero si vamos algo justos de potencia y estamos en climas muy calurosos con fuerte sol, de esta forma podemos algunos W adicionales que siempre vienen bien.

Hasta el momento me he apañado con un fumigador a presion y refrigerando manualmente, pero visto el rendimiento extra, igual monto un sistema automatizado simple y barato que nos permita sacar algun W más.

Si se dispone de toma de agua de compañia, que debe ser bastante habitual, existen temporizadores que permiten fijar cada cuanto tiempo se "riega" (cada minuto, cada 5 minutos, cada 10 minutos) y la duracion del riego (1 segundo, 10 segundos, 1 minuto), por lo que unido a una instalacion de riego por nebulizacion tendriamos una refrigeracion economica practica y muy efectiva.

Espero que hayais encontrado curiosa la prueba y alguien más se anime a exprimir un poco más los paneles.

Saludos!!!

Veo que nunca inventaré nada nuevo , pero me alegro de tener pensamientos universales.

Quería aprovechar el agua del aire acondicionado para como tu dices, soltarla en momentos puntuales, pero igual rinde más nebulizándola sobre el radiador de la unidad externa del A/C. Lo has probado MBlade??

Gracias por compartirlo.

Yo he tenido algo similar en un antiguo coche, un turbodiesel de potencia bastante justita. Tenia colocado un deposito de agua de lavaparabrisas (grande) y un tubo perforado delante del intercooler

Subiendo cuestas largas, a coche cargado y remolque, en verano, un rociado de agua de vez en cuando era lo suficiente como para no tener que cambiar de marcha. Agua.... escrupulosamente limpia y sin cal, por que si no....

A pesar de que el sistema funcionaba, no he repetido la instalacion en mi coche actual

La inyección de agua en motores lo había en aviación (para momentos puntuales) por eso me suena.
Para enfriar esas placas entre lo que vale el agua, el bombeo y demás no lo veo claro. De tener un salto de agua natural pegadito con su propia nube "pozi", que también me pondría yo debajo.

Iniciado por The

Veo que nunca inventaré nada nuevo , pero me alegro de tener pensamientos universales.

Quería aprovechar el agua del aire acondicionado para como tu dices, soltarla en momentos puntuales, pero igual rinde más nebulizándola sobre el radiador de la unidad externa del A/C. Lo has probado MBlade??

Gracias por compartirlo.

La refrigeracion que uso se llama por "evaporacion" es decir, mojo las placas (que siendo estancas no tiene que tener problema) y el agua absorve el calor evaporandose y "llevandoselo" consigo. Hay que prestar atencion a los residuos que deja en la placa al evaporarse si se hace a lo bestia.

La idea de la nebulizacion es para evitar saltos temicos fuertes, porque no es bueno para los materiales, por eso la refrigeracion tiene que ser lenta y progresiva. En tu caso, dependiendo de la temperatura del radiador puedes romper cualquier cosa. Por otro lado, el trabajo del compresor es una refrigeracion por aire forzado, mucho más potente y efectiva que la refrigeracion por convenccion de aire natural de una placa, asi que la cantidad de refrigeracion a ganar, o la cantidad de W de incremento de refrigeracion sera despreciable.

En tu caso optimizaria la conduccion de aire para un mayor rendimiento, y limpiaria el condensador, porque estoy al 95% seguro que sera un condensador y no un radiador. Ojo si vas a usar agua a presion para limpiarlo porque esta totalmente desaconsejado por si doblas las aletas.

Saludos!

Iniciado por Eloisa McAndrew

Yo he tenido algo similar en un antiguo coche, un turbodiesel de potencia bastante justita. Tenia colocado un deposito de agua de lavaparabrisas (grande) y un tubo perforado delante del intercooler

Subiendo cuestas largas, a coche cargado y remolque, en verano, un rociado de agua de vez en cuando era lo suficiente como para no tener que cambiar de marcha. Agua.... escrupulosamente limpia y sin cal, por que si no....

A pesar de que el sistema funcionaba, no he repetido la instalacion en mi coche actual

Eso lo hacian los coches de rally de competicion, enfriando el intercooler para ganar más rendimiento de turbo, al bajarle las temperaturas avismales que alcanzaban, pero dudo mucho que sea la mejor forma de ganar rendimiento en un coche... pero bueno, otro remedio de la abuela para situaciones extremas y recursos limitados.

Aun así, esta totalmente desaconsejado echar agua a lo bruto a cosas muy calientes.

Saludos!

Iniciado por Photon

La inyección de agua en motores lo había en aviación (para momentos puntuales) por eso me suena.
Para enfriar esas placas entre lo que vale el agua, el bombeo y demás no lo veo claro. De tener un salto de agua natural pegadito con su propia nube "pozi", que también me pondría yo debajo.

Buenas Photon, ya ves que siempre estoy con "mis cosas".

Efectivamente, una refrigeracion basada en evaporacion es una ruina en agua, aunque a pequeña escala y nebulizando apenas se pierden litros. La presion efectivamente es el mayor problema, aunque si tienes la red de aguas, todo eso que te ahorras.

Por ahora estoy en pleno I+D, la idea es evitar la evaporacion con un circuito cerrado, para no "perder" el agua, ademas de utilizar un sistema de conveccion natural, para evitarte las bombas/presion, y como sabes, la refrigeracion es necesaria durante las 2-3 horas centrales del dia, donde la temperatura es significativa, por lo que tampoco necesitas una refrigeracion como tal, sino aumentar la inercia termica, para que se enfrien por la noche lo que se calienten por la mañana.

Si sale algo compacto, economico, autosuficiente y sin mantenimiento ni consumo electrico... "chapeau". El problema lo tengo ahora porque la placa no tiene mucha conductividad termica, y no puedo absorver el calor desde puntos concretos, asi que a ver que se me ocurre.

Saludos!

Pues teníamos un sistema de refrigeración cerrado por agua (evaporación/condensación) propio de THOMSON para los tetrodos de 10Kw (aunque en realidad eran capaces de entregar en 860MHz 25Kwp). Se llamaba Hypervapotron, y era capaz de disipar 2,5Kw/cm^2
La válvula a plena potencia disipaba en calor cerca de 8KW.
Precisamente estaba estudiado para que trabajase en evaporación por unos poros en la estructura del cobre, en los que se formaban las burbujas de vapor. Y tenía luego el aerotermo con un radiador de un m^2 más o menos. Así que el bicho refrigeraba lo suyo, pero como todo, para que rinda bien, la diferencia de temperatura ha de ser grande

Saludos

Iniciado por mblade

Eso lo hacian los coches de rally de competicion, enfriando el intercooler para ganar más rendimiento de turbo, al bajarle las temperaturas avismales que alcanzaban, pero dudo mucho que sea la mejor forma de ganar rendimiento en un coche... pero bueno, otro remedio de la abuela para situaciones extremas y recursos limitados.

Aun así, esta totalmente desaconsejado echar agua a lo bruto a cosas muy calientes.

Saludos!

Efectivamente, la idea salio del mundillo de la competicion automovilistica. Era penoso ver al pobre coche a plena carga arrastrandose en verano en una subida larga, en marchas cortas. Con ese montaje no es que se convirtiese en un cohete, pero tenia otra alegria

El coche que tengo ahora no tiene esa abrumadora falta de potencia, asi que ...esta bien tal y como esta; no necesita apaños

El mundo de la refrigeracion es interesante y sorprendente, aunque el rendimiento que citas (2,5Kw/cm^2) es incompleto, puesto que si tu tienes que enfriar algo que esta a 40º y la temperatura ambiente es de 40º, el rendimiento de disipacion es 0, sí o sí.

El problema de refrigerar por aire en verano, es que el diferencial de temperatura para mantener el rendimiento se mantiene, pero si la temperatura ambiente sube 10 o 15º, pues se trasladan a los componentes a refrigerar.

Yo soy bastante de optimizar la refrigeracion para intentar ganar rendimiento y quitarle trabajo.

La optimizacion tiene que ser compatible con el funcionamiento ordinario del equipo, y ademas de simple y robusta, tiene que ser sin consumos ni mantenimiento, por eso yo soy un apasionado de la conveccion natural.

Supongo que tus conocimientos seran extensos y no te voy a descubrir nada. En una refrigeracion que usa un condensador soplado forzado la mejor forma de mejorar, es asegurarse de que todo el flujo del ventilador atraviesa el condensador, para aprovechar todo el caudal de aire.

Enfriar el condensador con agua directamente o con un bloque de agua es atacar el problema de raiz, pero buscar una refrigeracion adicional al soplado, tiene que tener un rendimiento significativo para que te compense trastear, porque para ganar un 5% adicional de potencia de disipacion no te merece la pena.

En funcion del diferencial de temperatura entre el ambiente y el componente a enfriar en su parte más fria, podras ver si te sale a cuenta o no hacer modificaciones sustanciales en el compresor del AC.

Saludos!