Que la suciedad afecta a los paneles solares ya lo sabíamos. Estos investigadores dan con la solución y es muy sencilla

Los paneles solares son una de las soluciones más efectivas para aprovechar fuentes de energía limpia, reduciendo al mismo tiempo la factura energética al disminuir la dependencia de la red eléctrica convencional. Sin embargo, uno de los principales problemas que enfrentan es la acumulación de polvo y suciedad. Este fenómeno ha sido objeto de estudio por parte de un grupo de investigadores, quienes han analizado cómo mitigar este inconveniente.

Al estar expuestos al aire libre y, por ende, a las condiciones climáticas, es común que las placas fotovoltaicas desarrollen una capa de polvo, suciedad, contaminación y otros elementos atmosféricos. Con el tiempo, esta acumulación reduce significativamente su eficiencia. Los investigadores han identificado que ajustar el ángulo de inclinación de los paneles puede ser una solución efectiva para minimizar este impacto.

La importancia del clima

Para abordar esta problemática, el equipo de investigación realizó un estudio en Jeddah, Arabia Saudita, una región caracterizada por condiciones extremas de acumulación de polvo. El estudio concluyó que un ángulo de inclinación adecuado puede reducir los efectos adversos de las condiciones climáticas y la acumulación de polvo y arena, mejorando así el rendimiento de los paneles solares en zonas áridas.

El polvo afecta al rendimiento de los paneles fotovoltaicos, aunque ya vimos como este usuario afirmaba lo contrario. Según el estudio, la acumulación de polvo y suciedad puede llegar a mermar que el rendimiento de los paneles con cifras que llegaron alcanzar un 80,4% tras 183 días sin precipitaciones, debido a la acumulación continua de partículas. Esto es algo que sucede en superficies planas (0°).

Por lo tanto, el estudio se centró en analizar cómo una mayor o menor inclinación de los paneles solares puede ser la solución más efectiva para evitar la pérdida de rendimiento causada por la acumulación de polvo y suciedad. La inclinación de los paneles tiene un impacto significativo en su capacidad de autolimpieza, especialmente durante precipitaciones intensas, las cuales demostraron ser eficaces para eliminar el polvo acumulado en paneles inclinados, mejorando así su desempeño.

Durante el experimento también demostraron que cuando se trata de lluvias ligeras, de menos de 1 mm/día, se produce el efecto contrario y se favorece la formación de depósitos adheridos en superficies planas, dificultando su limpieza.

Un grupo de investigadores realizó un estudio para evaluar distintos ángulos de inclinación de los paneles solares. Se analizaron los rendimientos con inclinaciones de 0°, 15°, 25°, 45°, 60°, 75° y 90°, evaluando su eficacia en diversas condiciones climáticas.

• Inclinación de 25°: Este ángulo demostró ser el más eficiente anualmente, logrando una potencia media de 4,28 W en temporadas secas y una producción anual promedio de 4,76 W, equivalente al 73% de su capacidad nominal. Su rendimiento se debe al equilibrio entre reducir la acumulación de polvo y optimizar la captación de luz solar.
• Inclinación de 45°: En temporadas lluviosas, este ángulo resultó ser el más eficiente, logrando una producción promedio de 6,05 W. La inclinación pronunciada permitió una limpieza más efectiva gracias al agua de lluvia.
• Otros ángulos: Los módulos con inclinaciones inferiores a 25° enfrentaron pérdidas significativas debido a la acumulación de polvo. Por ejemplo, los módulos planos (0°) vieron reducida su capacidad operativa en hasta un 50%. Por el contrario, inclinaciones mayores, como 75° y 90°, disminuyeron la captación directa de radiación solar, afectando negativamente el rendimiento anual.

De esta forma, el estudio determina que el uso de paneles solares en climas áridos mejora su rendimiento si se tiene en cuenta un ángulo de inclinación adecuado. En este sentido, lo ideal para zonas con escasas precipitaciones es que tenga un ángulo  de 25° le proporciona un rendimiento estable, mientras que en regiones lluviosas una inclinación de 45° resulta más eficiente ya que favorece la limpieza natural del panel.

Además de considerar el clima, también determinan que es importante tener en cuenta la frecuencia de intensidad de las precipitaciones o la existencia de fenómenos como tormentas de arena y nubosidad, ya que estos factores afectan directamente el desempeño del sistema.

Considerar estos factores, junto con un monitoreo continuo del estado de los paneles solares, es clave para maximizar su eficiencia. Las técnicas de monitoreo permiten detectar de manera precisa la acumulación de polvo y otras sustancias que afectan su rendimiento, especialmente en áreas donde la limpieza manual resulta poco viable. Implementar estas estrategias no solo asegura un rendimiento óptimo, sino que también promueve la sostenibilidad en entornos desérticos, donde las condiciones climáticas representan un desafío constante.

Foto de portada | Kindel Media

Más información | ScienceDirect

Vía | EcoInventos

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