Diseño y construcción de un prototipo de un colector solar hibrido (térmico y fotovoltaico)

Abstract

El sol es la fuente de energía más importante para la tierra, actualmente, la demanda de energía está creciendo aún más y las energías renovables como la energía solar, están tomando interés en la vida de la humanidad. Además un factor de relevancia es el espacio disponible para instalar cada dispositivo de energía solar. A veces el espacio es una limitación, cuando la energía solar térmica y fotovoltaica se necesita al mismo tiempo, pero si no hay espacio suficiente, los sistemas híbridos toman parte en la ingeniería con el fin de resolver este problema. Este trabajo muestra una investigación de un tipo de sistemas híbridos, los colectores híbridos térmicos y fotovoltaicos, algunos conceptos de diseño, haciendo énfasis en el colector solar híbrido de placa y tubos, el modelo matemático que permite su diseño y simulación, los materiales de los cuales está hecho, el proceso de construcción de un prototipo de un colector solar híbrido térmico y fotovoltaico, los componentes de la parte térmica como el tanque de almacenamiento de agua y la parte fotovoltaica que permite la alimentación eléctrica a la bomba de circulación, incluyendo la respectiva selección con base en los requerimientos o condiciones de operación. Se desarrolla un modelo matemático que permite analizar el comportamiento del colector solar híbrido (térmico y fotovoltaico), luego se muestra una comparación hecha entre el modelo teórico y los resultados de las pruebas realizadas con el prototipo construido. La diferencia entre la teoría y la realidad se calculó y con base en los resultados, la característica principal de un colector solar híbrido térmico y fotovoltaico se comprueba: menor eficiencia pero mayor producción de energía que la misma área de captación parcialmente separada en un módulo fotovoltaico y un colector solar térmico.