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La investigacion realizada tiene su origen en la necesidad e interes despierto por la empresa Apia XXI en colaborar con el Departamento de Ingenieria Termica y de Fluidos de la Escuela Tecnica Superior de Ingenieria Industrial de la Universidad Politecnica de Cartagena, sobre el desarrollo e investigacion del comportamiento electrico de los paneles fotovoltaicos al alcanzar altas temperaturas, cuando se encuentran ubicados sobre diferentes cubiertas. Este trabajo de tesis se centra en caracterizar y analizar la influencia negativa de la temperatura en la produccion electrica de paneles fotovoltaicos, y por ende, en su rendimiento, al estar emplazados sobre una cubierta de acero, como puede ser una nave industrial o sobre la de un invernadero, y ademas, ensayar diferentes posibles configuraciones que permitan refrigerar los paneles, reduciendo su temperatura y mejorar su rendimiento. Para abordar este problema, se han construido dos instalaciones experimentales a ensayar sobre la cubierta del Aulario General del Campus Alfonso XIII de la Universidad Politecnica de Cartagena, donde el Departamento de Ingenieria Termica y Fluidos tiene algunas instalaciones docentes y de investigacion relacionadas con energia solar. La primera instalacion engloba dos paneles fotovoltaicos montados sobre una estructura fija al suelo, que permite variar la inclinacion de estos. Uno de los paneles, que se ha denominado panel A, se encuentra aislado, sin ninguna cubierta en su parte inferior, el cual utilizaremos como panel de referencia, ya que trabaja en condiciones normales al estar expuesto a condiciones ambientales y su unica influencia termica es la temperatura ambiente. El otro panel, denominado panel B, esta emplazado en dicha estructura sobre una superficie paralela y metalica, la cual influenciara a la temperatura alcanzada por dicho panel. Entre ambas superficies se ha dejado un espacio que posibilita un flujo de aire que permite refrigerar en mayor o menor medida el panel por conveccion natural, gracias al efecto chimenea. Se ha estudiado el comportamiento del panel para diferentes separaciones del canal de aire, comparandolo con el panel de referencia (panel A). Tras la toma de datos y el analisis de los resultados, a dicha instalacion se le incorporo un ventilador acoplado al panel B, mediante el uso de diferentes toberas, que impulsa el aire desde el exterior al interior del canal entre el panel B y la cubierta metalica, con el fin de analizar para cada separacion del canal de aire y diferentes velocidades del aire impulsado, el comportamiento del panel en conveccion forzada y asi compararlo con el panel A de referencia y con los resultados obtenidos previamente mediante conveccion natural. Por ultimo, se pretende generalizar todos los resultados (diferentes secciones de aire, velocidades inducidas en canal, condiciones ambientales), mediante un modelo experimental que establezca correlaciones que nos permita determinar la temperatura del funcionamiento, potencia y eficiencia del modulo en funcion de las variables influyentes. Adicionalmente, se ha analizado el comportamiento electrico de paneles similares (mismo modelo y caracteristicas), instalados en una planta fotovoltaica en funcionamiento, Coronil II ubicada en Sevilla. Se han analizado los datos reales de esta planta, correspondientes a los cuatro meses mas calurosos del ano: mayo, junio, julio y agosto, para los cuales se alcanzan las mayores temperaturas. Con dichos datos se han obtenido correlaciones entre la temperatura del panel y las variables electricas tales como potencia, rendimiento y, ademas, se ha comparado el comportamiento electrico de los paneles de la planta con el de nuestra instalacion, para las diferentes configuraciones experimentadas. La segunda instalacion experimental, es una replica de la planta fotovoltaica montada sobre la cubierta de la instalacion agroenergetica Coronil IV, llevada a cabo por la empresa Apia XXI en Sevilla. La instalacion experimental reproduce una parte de la instalacion, formada por cuatro paneles fotovoltaicos colocados sobre el plastico del invernadero, existiendo un canal divergente entre ambas superficies. Con esta instalacion, se pretende estudiar y analizar la influencia de las altas temperaturas en el interior del invernadero sobre la produccion electrica de los paneles, dado la existencia de una transferencia de calor del interior del invernadero a traves de la cubierta. Por consiguiente, se ha ensayado dicha instalacion, para dos separaciones diferentes y, posteriormente, se coloco un aislante sobre el plastico, para cada separacion, con el fin de evitar la transferencia del calor del interior a los paneles y analizar las mejoras electricas en el comportamiento de los paneles. En la instalacion experimental se ha colocado, en el interior del invernadero, un calefactor que nos permita testear dichas configuraciones a diferentes temperaturas. El estudio realizado sobre ambas instalaciones ha proporcionado un conocimiento profundo del funcionamiento de cada una de ellas, asi como informacion valida para una mejora de futuros disenos de instalaciones fotovoltaicas sobre cubiertas.

Estudio de la influencia de la refrigeración con aire de forma natural e inducida en el comportamiento de instalaciones fotovoltaicas