Optimización del diseño de panel solar pv/t para edificación - optimization of pv/t panel design for buildings
- Autores: David González Peña
- Directores de la Tesis: Cristina Alonso Tristán (dir. tes.), Montserrat Díez Mediavilla (codir. tes.)
- Lectura: En la Universidad de Burgos ( España ) en 2019
- Idioma: español
- Tribunal Calificador de la Tesis: César Chamorro Camazón (presid.), Luis del Portillo Valdes (secret.), Jacobo Porteiro Fresco (voc.), Isaías García de la Fuente (voc.), SARAH McCORMACK (voc.)
- Programa de doctorado: Programa de Doctorado en Eficiencia Energética y Sostenibilidad en Ingeniería y Arquitectura por la Universidad de Burgos; la Universidad de Vigo y la Universidad del País Vasco/Euskal Herriko Unibertsitatea
- Materias:
- Enlaces
- Tesis en acceso abierto en: RIUBU
- Resumen
- español
Buscar sistemas de abastecimiento energético que aprovechen las energías renovables de forma eficiente es fundamental para la lucha conta el cambio climático. La energía solar híbrida permite generar electricidad y calor aprovechando la energía solar en el mismo colector solar. En este trabajo se muestra el desarrollo y construcción de varios paneles solar híbrido. El uso del PCM en el interior del panel solar híbrido permite almacenar el calor y mantener la temperatura durante su funcionamiento. Para mejorar la transferencia de calor en el PCM, el último diseño incorpora tubos de calor que transfieren el calor hacia la parte trasera del volumen de PCM, logrando un incremento en el calor almacenado.
Los diferentes diseños se han testado en el banco de pruebas donde se ha observado la eficacia del PCM en los paneles PV/T al incrementar su eficiencia eléctrica, así como los tubos de calor como medio de transferencia de calor en el PCM. Adicionalmente, se incluye una extensa comparativa de varios diseños de paneles solares híbridos realizada mediante simulación CFD. Los resultados muestran la necesidad de compartimentar el volumen de PCM para reducir los flujos convectivos en el PCM que provocan una acusada estratificación de temperaturas en el PCM líquido y la influencia del aislamiento frontal del panel, el cual produce un sobrecalentamiento del panel que limita su eficiencia.
- English
The hybrid solar energy allows to generate electricity and heat in the same solar collector from the solar energy. This work shows the development and construction of several PV/T panels. The use of the PCM inside the panel allows to store heat and control the temperature during its operation. To improve heat transfer in the PCM, it was incorporated heat pipes in a design that transfer heat to the back of the PCM.
The different designs have been tested in the testing plant where the effectiveness of the use of PCM in PV/T panels has been observed by increasing their electrical efficiency. Additionally, an extensive comparison of several hybrid solar collector designs, made using CFD simulation, is included. These results have allowed us to understand the operation of hybrid solar technology and improve designs in search of greater electrical and thermal performance.
Palabras clave: Energía solar híbrida, PV/T, PCM, Heat Pipes, Eficiencia energética Keywords: Hybrid solar energy, PV/T, PCM, PV/T, Heat Pipe, Energy Efficiency
- español
