Optimización de paneles solares con limpieza a presión mejora su eficiencia energética en un 10 por ciento
4 febrero, 2025
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**La limpieza con agua a presión aumenta la eficiencia de los paneles solares en un 10%**
Un grupo de investigadores de la Universidad de Ciencia y Tecnología de China ha realizado un análisis exhaustivo sobre los procesos de formación de polvo y las técnicas de limpieza con agua en paneles fotovoltaicos (PV), con el objetivo de optimizar las estrategias de mantenimiento y mejorar tanto la seguridad como la eficiencia energética de estos sistemas.
El estudio, liderado por el investigador Long Shi, se basó en la revisión de 250 artículos científicos publicados hasta 2024 en diversas partes del mundo. Según Shi, “las condiciones ambientales complejas y los mecanismos de deposición y formación de polvo afectan significativamente la reducción en la eficiencia de generación de energía”. Sin embargo, el vínculo dinámico entre los patrones de acumulación de polvo y los parámetros de limpieza con agua sigue siendo un tema poco explorado.
### Factores que influyen en la formación de polvo
El equipo de investigación identificó que la formación de polvo y su adherencia a los paneles solares están determinadas por una combinación de características del polvo y factores ambientales. Entre las propiedades del polvo destacan los elementos que lo componen, el tamaño de las partículas y la rugosidad de la superficie. Por otro lado, los factores ambientales incluyen la humedad relativa, el rocío y las precipitaciones, que varían según la estación y la ubicación geográfica.
Dependiendo de estas variables, el polvo puede clasificarse en cuatro tipos principales: polvo mineral, polvo biológico, polvo industrial y combinaciones de estos. Estos tipos de polvo, a su vez, generan diferentes patrones de acumulación o “escalas”, como capas laminares, acumulaciones localizadas, formaciones en forma de isla y estructuras similares a surcos.
Los investigadores también identificaron los mecanismos que intervienen en la formación de estas escalas, como la adsorción-condensación, la recristalización, la formación de puentes sólidos, reacciones químicas, adhesión oleosa, aglomeración y compactación, entre otros.
### Limpieza con agua: parámetros clave
El equipo analizó cómo los diferentes tipos de polvo y escalas responden a los parámetros de limpieza con agua, como la presión, el caudal, el ángulo de difusión, la distancia entre el panel y la fuente de agua, y el ángulo de incidencia (AOI). Por ejemplo, las escalas formadas únicamente por polvo mineral suelen tener baja adherencia y son más fáciles de limpiar. Sin embargo, las escalas que contienen polvo biológico o industrial requieren mayores fuerzas de impacto para ser eliminadas eficazmente.
En regiones con alta densidad de polvo, como el norte de África, el Medio Oriente, Asia occidental, el oeste de Estados Unidos, Australia y partes de China e India, la acumulación de polvo puede formar una especie de “cinturón de lodo” que no solo reduce la eficiencia de los paneles, sino que también aumenta los riesgos térmicos. En estas áreas, la humedad relativa entre el 40% y el 80% intensifica las fuerzas capilares, lo que facilita la adherencia del polvo y dificulta su limpieza.
### Impacto de la limpieza en la eficiencia
El estudio concluyó que la limpieza con agua a presión puede mejorar la eficiencia de generación de energía en un promedio del 10.4%. Además, se encontró que realizar limpiezas semanales es una estrategia efectiva para mitigar la contaminación por polvo. En cuanto al consumo de agua, los investigadores determinaron que las necesidades varían entre 0.31 y 4.95 litros por metro cuadrado, con un promedio de 2.1 litros por metro cuadrado.
Los resultados de esta investigación fueron publicados en la revista *Renewable and Sustainable Energy Reviews*, bajo el título “Combining dust scaling behaviors of PV panels and water cleaning methods”. Este trabajo no solo proporciona una base científica para mejorar las estrategias de mantenimiento en sistemas fotovoltaicos, sino que también subraya la importancia de adaptar las técnicas de limpieza a las condiciones ambientales y al tipo de polvo predominante en cada región.
Para más información, puedes contactar a los editores de pv magazine en: editors@pv-magazine.com.
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