El CREST investiga los beneficios del AirShield® DNI en un clima distinto

El CREST investiga los beneficios del AirShield® DNI en un clima distintoFoto de artículo
Publicado: viernes, 18 de enero de 2019 En el Centro Tecnológico de Sistemas Renovables (CREST) de la Universidad de Loughborough fuimos unos de los primeros en instalar el AirShield® DNI para pirheliómetros desde que Kipp & Zonen lo rediseñó y empezó a fabricarlo.

El grupo de investigación en Energía Fotovoltaica Aplicada del CREST está especializado en mejorar el rendimiento y la fiabilidad de los sistemas fotovoltaicos. Por eso, contar con datos fiables sobre la irradiancia solar a largo plazo es inestimable para nuestro trabajo. 

El centro de investigación CREST ha medido durante 15 años la irradiancia exterior de Loughborough, una población situada en la región de las Tierras Medias Orientales del Reino Unido. El objetivo principal del grupo es mejorar la precisión en el control del rendimiento solar fotovoltaico. Para ello, existen dos aspectos que deben tenerse en cuenta: el primero es la caracterización del rendimiento de los paneles fotovoltaicos bajo prueba cercanos y el segundo es mejorar el modo en que se procesan los datos de irradiancia para su uso en el diseño de sistemas y la predicción del rendimiento. 

En este sentido, recientemente hemos publicado un artículo sobre el sesgo que se introduce cuando los datos se interpolan entre ubicaciones geográficas y cuando los promedios se calculan en conjuntos de datos por hora. Para realizar este trabajo, necesitábamos disponer de una elevada resolución temporal de luz solar directa e irradiancias difusas procedentes del cielo con que validar nuestra nueva metodología. 

Contar con nuestro propio sistema de monitorización de la irradiancia significa que podemos medir a una resolución temporal muy alta (hasta 4 Hz), sobre todo teniendo en cuenta que los datos más rápidos de dominio público son de 1 minuto (0,16 Hz). Esta resolución temporal elevada es importante en las aplicaciones fotovoltaicas, puesto que las células solares cambian su rendimiento al instante en respuesta a las nubes y las sombras. Obviamente, el retardo térmico de los sensores de termopila debe tenerse en cuenta. 

Problemas de suciedad del pirheliómetro

El CREST gestiona dos pirheliómetros y dos piranómetros en un sistema de seguimiento solar de precisión SOLYS2 para medir irradiancias directas, difusas y globales. Los piranómetros están equipados con unidades de ventilación y, de acuerdo con nuestra experiencia, la ventana exterior de los pirheliómetros tiende a ensuciarse con mucha más rapidez que las cúpulas de nuestros piranómetros. Los piranómetros están expuestos a la lluvia, el aguanieve y la nieve, lo que ejerce un efecto limpiador; por su parte, los pirheliómetros presentan una protección que resguarda la ventana de las precipitaciones. Además, el sistema de seguimiento solar dirige los pirheliómetros ligeramente hacia abajo por la noche y las ventanas no quedan expuestas. 

Nuestro equipo se sitúa en una ubicación expuesta en el tejado para minimizar los efectos de la sombra, aunque esto significa que la limpieza diaria puede resultar difícil e insegura en determinadas épocas del año; por eso, el CREST está investigando el modo de reducir los requisitos de limpieza de nuestros sistemas.

Cómo aporta el AirShield DNI su granito de arena

Aunque sabíamos que el AirShield se había diseñado originalmente para climas polvorientos, pensamos que sería interesante probarlo y medir la diferencia en cuanto a acumulación de suciedad en los pirheliómetros equipados con el AirShield y sin él. Asimismo, comprobaremos si el AirShield permite reducir la condensación o la escarcha en las ventanas. Quizás en el futuro probemos a añadir un calentador pequeño en la entrada del ventilador como sucede en las unidades de ventilación de los piranómetros.

Nos gusta el diseño del AirShield porque se han utilizado componentes estándares sustituibles sobre el terreno para la manguera y la unidad de suministro de aire. La instalación del sistema fue sencilla y bastaron dos horas para que dos técnicos la llevasen a cabo. El hecho de tener una turbina de 12 voltios y una fuente de alimentación independiente significaba que teníamos la opción de alimentar el sistema con un suministro de 230 V CA o 12 V CC, en función de los requisitos de seguridad y otras exigencias de diseño. No fue necesario modificar el AirShield para conseguir una instalación robusta. 

Si el ensayo tiene éxito, entonces consideraremos la posibilidad de instalar un segundo AirShield DNI en el otro pirheliómetro que tenemos. 

Para obtener más información sobre la investigación del grupo, consulte: www.lboro.ac.uk/crest.

AirShield DNI instalado y casi listo para funcionar

Por Brian Goss, Ian Cole y Patrick Isherwood, Centro Tecnológico de Sistemas Renovables (CREST), Universidad de Loughborough (GB)

Compartir página