Investigadores dirigidos por científicos de la Universidad del Sudeste de China desarrollaron un sistema autoalimentado de generación fotovoltaica-termoeléctrica (PV-TEG) diseñado para detectar puntos calientes en paneles solares, gestionar el calor local y transmitir datos de monitoreo de forma inalámbrica. El sistema utiliza un conjunto de cuatro generadores termoeléctricos (TEG), que producen electricidad a partir de diferencias de temperatura y también proporcionan señales que ayudan a localizar anomalías térmicas.

Los investigadores modelaron primero un área fotovoltaica de 500 mm por 500 mm equipada con cuatro TEG y un disipador de calor de aluminio. En las simulaciones, las distintas posiciones de los puntos calientes produjeron patrones de voltaje diferenciados en los dispositivos, que el equipo utilizó para representar las anomalías mediante coordenadas bidimensionales. Las reducciones simuladas de temperatura local oscilaron entre 8,15 K y 12,40 K.

El equipo también probó el sistema al aire libre en una instalación solar en la azotea de un centro de telecomunicaciones de Taizhou, en el este de China. Para evaluar la precisión de detección, creó perturbaciones térmicas en tres ubicaciones con cinta negra, midió las respuestas de voltaje de los TEG y comparó las posiciones reconstruidas con imágenes infrarrojas.

En las pruebas al aire libre, el sistema localizó los puntos calientes con un error de aproximadamente 9,93 mm. Redujo la temperatura de la superficie fotovoltaica hasta 7,7 °C en el punto medido, con una reducción media de 5,4 °C en toda la región monitoreada.

Los componentes electrónicos de monitoreo funcionaron sin una fuente de alimentación externa, mediante un supercondensador que activaba el sistema a 4,0 V y lo apagaba a 2,8 V para recargarse. Durante una prueba diurna de 10 horas, el sistema completó aproximadamente 45 transmisiones inalámbricas.

Los investigadores afirman que planean estudiar el rendimiento con puntos calientes inducidos eléctricamente y en condiciones exteriores más complejas. El trabajo, en el que participaron científicos de la Universidad del Sudeste y de la Universidad Tecnológica de Sídney, se publicó en Applied Thermal Engineering con el título «Un sistema PV-TEG autoalimentado para el monitoreo integrado de puntos calientes y la gestión térmica local basado en la respuesta de voltaje termoeléctrico».

Fuentes: pv magazine.