Sistema Fotovoltaico de Concentración
¿Conocéis los sistemas fotovoltaicos de concentración? Comercialmente se argumenta que el rendimiento es un 27% superior, buen relación calidad/precio, y necesita 400 veces menos silicio que los sistemas convencionales. Un empresa que se dedica a esto es Guascor Foton.
Sería interesante que alguien expusiese su experiencia, en caso de tenerla. ¿Es una buena alternativa? ¿Es viable?...
Generación fotovoltaica y térmica por concentración
La concentración fotovoltaica lleva a las altas temperaturas en célula nada interesantes pero también al aprovechamiento de ese calor residual en generadores llamados térmico-fotovoltaicos. En nuestra web www.ges.udl.es (apartado Investigación) encontrareis imágenes y un video de nuestro primer prototipo PV-T con concentración. Si alguien desea más información que no dude en contactar conmigo, hay abundante literatura que le puedo facilitar, pero ningún dispositivo comercial. Por ahora!
Re: Generación fotovoltaica y térmica por concentración
Cita:
La concentración fotovoltaica lleva a las altas temperaturas en célula nada interesantes pero también al aprovechamiento de ese calor residual en generadores llamados térmico-fotovoltaicos. En nuestra web
www.ges.udl.es (apartado Investigación) encontrareis imágenes y un video de nuestro primer prototipo PV-T con concentración. Si alguien desea más información que no dude en contactar conmigo, hay abundante literatura que le puedo facilitar, pero ningún dispositivo comercial. Por ahora!
Hola Manuel Ibáñez,
he visto el video y es bastante ilustrativo de mecanismo de seguimiento de los seguidores. Además, es la primera vez que veo un sistema fotovoltaico de concentración con los espejos rectángulares. He visto en fotografías los concentradores parabólicos, de lentes de fresnel e imaginado los de los telescopios astronómicos que tienen espejos poligonales. Primera vez que observo espejos rectángulares. ¿Qué tal se comporta el prototipo?.
Otro asunto importante en los sistemas fotovoltaicos de concentración son los sistemas de refrigeración auxiliares que pueden complementar el funcionamiento. Si añadiesemos un sistema de refrigeración a un sistema fotovoltaico de concentración, ¿hay una mejoría importante en el rendimiento del panel?. En este foro hay varios hilos de comentarios sobre este particular asunto e interés.
Re: Generación fotovoltaica y térmica por concentración
El prototipo de la web (www.ges.udl.es) se hizó hace 3 años y ahí quedó, a la espera de algún interesado que... no llegó.
Actualmente y con fondos públicos de desarrollo ya está en taller un tercer prototipo diseñado para la producción de 1 kWp fotovoltaico y 4 kW térmicos (simultáneamente). Las células son de baja concentración.
Los espejos planos (constituyen un reflector fresnel plano) tienen muchas ventajas que se resumen en bajo coste de fabricación y montaje, y sobretodo gran homogeneidad de iluminación en las células (dificultad importante en fotovoltaica de concentración).
Las células adheridas al absorbedor se refrigeran calentando el agua que puede producirse a la temperatura deseada reduciendo el caudal ya que el rendimiento térmico es muy elevado al trabajar en concentración.
En cuanto a la comercialización, no sé si es este espacio para llorar, pero o somos muy malos comerciales (que lo somos) o el país no está para florituras. En definitiva, una invento más que quedará arrinconado en el almacen de alguna universidad española mientras los alemanes sacan el mismo producto al mercado. Si sabeis de algún interesado...
Salud y mucha paz
Re: Generación fotovoltaica y térmica por concentración
Cita:
El prototipo de la web (
www.ges.udl.es) se hizó hace 3 años y ahí quedó, a la espera de algún interesado que... no llegó.
Podría llegar ese momento cuando menos lo espere. En este foro hay diseñadores, instaladores, curiosos, inversores, financieros; y tienen ganas de informarse aca.
Cita:
Actualmente y con fondos públicos de desarrollo ya está en taller un tercer prototipo diseñado para la producción de 1 kWp fotovoltaico y 4 kW térmicos (simultáneamente).
La verdad tengo un montón de preguntas sobre el viejo prototipo:
Me sorprendio la poca cantidad de células solares de concentración empleadas en el primer prototipo. ¿cuántas células solares tiene?. ¿Cuántos Wp genera de como fotovoltaico y térmico?. ¿Cuántos área en planta necesita el seguidor?. ¿Cuánto peso el prototipo antiguo?. ¿Cuánto costo?.
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Las células son de baja concentración. Los espejos planos (constituyen un reflector fresnel plano) tienen muchas ventajas que se resumen en bajo coste de fabricación y montaje, y sobretodo gran homogeneidad de iluminación en las células (dificultad importante en fotovoltaica de concentración).
Los espejos planos concentran la radiación solar como hacen los espejos parabólicos. Supongo que no importa tanto que el espejo concentrador este dividido en espejos planos; que habrá pocas perdidas ópticas,¿no?.
Cita:
Las células adheridas al absorbedor se refrigeran calentando el agua que puede producirse a la temperatura deseada reduciendo el caudal ya que el rendimiento térmico es muy elevado al trabajar en concentración.
Estoy imaginandome las células solares proximas al absorbedor térmico; sin embargo, la diferencia de temperaturas de ambos lados creará problemas de rotura de las células de silicio y adherencia entre ambos elementos. ¿Qué temperatura alcanza la célula solar empleando concentradores planos fresnel?. Me estoy dando cuenta que un sistema híbrido como este permitiría obtener mayor cantidad de electricidad y ACS en invierno; que es cuando más falta hace.
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En cuanto a la comercialización, no sé si es este espacio para llorar, pero o somos muy malos comerciales (que lo somos) o el país no está para florituras. En definitiva, una invento más que quedará arrinconado en el almacen de alguna universidad española mientras los alemanes sacan el mismo producto al mercado. Si sabeis de algún interesado...Salud y mucha paz
Sabes entonces que los alemanes tiene un prototipo parecido a vuestro antiguo prototipo. ¿Existe alguna carrera en el desarrollo con otros departamentos alemanes?. Yo observo que este colector híbrido es bastante útil.
Re: Generación fotovoltaica y térmica por concentración
El primer prototipo se diseñço para generar 400 Wp, que no alcanzó. La producción térmica siempre viene a ser unas 4 veces mayor. Las células tienen 5 cm de anchura y se dispusieron tantas como en un módulo FV convencional para trabajar a 12 V nominales, es decir, a unos 20 V en circuito abierto. Él area de captación es la misma que en fotovoltaica convencional, esta claro que la energía no se inventa pero se recoge antes de absorberla. El seguidor en dos ejes no aunebta significativamente el área en planata requerida. El coste, fue un primer prototipo que se hizó sin presupuesto para ello, rascando de aquí y de allí de otras ayudas. Un investigador USA que nos visitó dijo que allí nadie lo hubiera hechop por menos de 100.000 euros. Aquí con esta cantidad se hubiera hecho una serie.
El problema de la adherencia de las células, después de 3 años en marcha, creemos que se puede decir que ha sido bien resuelto pero es la madre del cordero como bien apuntas. Las posibilidades energéticas son enormes, coincido contigo. Incluso la concnetración permite altas temperaturas (a despecho de la producción fotovoltaica).
No hay nada alemán en marcha, ni carrera similar. Lo más parecido en marcha es el CHAPS producido por la Australian National University. Un buen conocido Joseph Coventry tiene su tesis en red sobre el CHAP. Si te interesa el buscador te la encontrará. Pero ciertamente Isofoton está desarrollando sistemas fotovoltaicos de concentración y a la vez hay productos de generación híbrida sin concentracion. En resumen, que el producto comercial algún día saldrá al mercado pero intuimos que no será nuestro. Si hemos colaborado potenciando la idea ya estará bien.
Salud y paz
Re: Generación fotovoltaica y térmica por concentración
Cita:
La producción térmica siempre viene a ser unas 4 veces mayor.
Hola Manuel Ibáñez,
Si producir un 1KWp de electricidad consigo 4 KW térmicos, entonces una pequeña instalación de 5 KWp fotovoltaica, obtiene 20KW térmicos. Para un particular supone que podrá disfrutar de ACS durante todo el año a un coste más bajo que una instalación de colectores térmicos equivalente. Lo cual significa que ahorras indirectamente dinero en el consumo de electricidad destinado para calentar agua. Además, al concentrar la energía, necesitas menos área de absorberdor para obtener esa energía y por tanto el conjunto es mas rentable.
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El coste, fue un primer prototipo que se hizó sin presupuesto para ello, rascando de aquí y de allí de otras ayudas. Un investigador USA que nos visitó dijo que allí nadie lo hubiera hechop por menos de 100.000 euros. Aquí con esta cantidad se hubiera hecho una serie.
En cierto modo, es una cuestión de calidad creativa: con menos se consigue más creatividad; que no quiere decir que los proyectos puedan fallar en otras parcelas no creativas pero la fase creativa puede reducir mucho los costes unitarios. Me pregunto en dónde se meten los empresarios con dinero que no apuestan por esta clase de prototipos. En el foro hay unos cuantos; aunque no sé si les interesa el colector en ved de las huertas solares. Entiendo que hay menos riesgo en invertir dinero en un departamento de universidad que un particular. Si yo tuviese dinero...
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El problema de la adherencia de las células, después de 3 años en marcha, creemos que se puede decir que ha sido bien resuelto pero es la madre del cordero como bien apuntas.
He buscado la tesis de Coventry sobre CHAPS y la ojeado por encima: emplea alumnio como intermediario entre la célula solar y el tubo de cobre con agua. Comenta que es complicado mantener el rendimiento fotovoltaico si la transferencia de calor no es buena.
Por consiguiente, tengamos en cuenta que muchos paneles trabajan fueran de las condiciones STC y que su rendimiento fotovoltaico esta por debajo de las condiciones nominales.
El colector híbrido no mejora el rendimiento fotovoltaico de la célula solar porque eso depende de la naturaleza de la célula solar pero si mejora las condiciones de operación de dicha célula solar. Al mantener las temperaturas de la célula bajas, ésta puede operar durante más tiempo al máximo de su rendimiento fotovoltaico.
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Las posibilidades energéticas son enormes, coincido contigo. Incluso la concnetración permite altas temperaturas (a despecho de la producción fotovoltaica).
¿Cómo de altas?. Equivalentes a los tubos de vacio... Si es así, el colector híbrido es la leche.
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No hay nada alemán en marcha, ni carrera similar. Lo más parecido en marcha es el CHAPS producido por la Australian National University. Un buen conocido Joseph Coventry tiene su tesis en red sobre el CHAP.
Encontré la tesis. Saludos y buen puente para todos.
Sobre los colectores híbridos de concentración
Hola,
Manuel Ibañez comento en este hilo el trabajo de un investigador australiano que proponía el uso combinado de la tecnología fotovoltaica, térmica y concentración (CHAPS). La Universidad de Lleida, en su Laboratorio de Energía Solar y Física de Edificios, tiene más investigación, fotos y videos sobre esta clase de colectores híbridos. En este departamento universitario, Manuel Ibañez y un equipo han construido dos prototipos sobre el colector híbrido de concentración.
Encontré un resumen (inglés, PDF), un artículo (inglés, PDF) y la tesis doctoral (inglés, PDF) de este investigador australiano. Es entretenida de leer y bastante informativa.
Proyecto interesante y con posibilidades
El proyecto que muestra Manuel ibanez es muy interesante y me gustaria saber si existe un prototipo con capacidad de fabricacion en serie y si existiria la posibilidad de colaborar para la peticion de proyecto europeo de transferencia tecnologica para la fabricacion de este sistema por lo menos para estudiardo