ENERGIA FOTOVOLTAICA POR CONCENTRACION EN MARIPOSA
La energía constituye un factor importante para el desarrollo de la economía nacional y para la mejora del nivel de vida de la población. Con el continuo y rápido crecimiento de la economía, los recursos limitados de energía procedente de los combustibles fósiles y los problemas medioambientales que conlleva su desarrollo y utilización se están convirtiendo en un factor de restricción cada vez mayor para el desarrollo sostenible de la economía y de la sociedad.
La energía solar es una energía limpia inagotable que no contamina, y la generación de energía eléctrica fotovoltaica constituye una de las fuentes de energía renovables que se desarrolla más rápidamente, y constituye también un área importante para el desarrollo en varios países.
En los sistemas fotovoltaicos de generación de energía eléctrica convencionales, las células fotovoltaicas solares están montadas normalmente de un modo fijo, y sus precios están a un nivel alto, lo que origina que se dificulte su popularización para amplios ámbitos de aplicación.
Para aumentar adicionalmente la relación entre prestaciones y precio de los dispositivos de generación de energía eléctrica fotovoltaicos, sobre la base de la característica de que la corriente de salida de la célula solar, es proporcional a la intensidad de iluminación recibida en unas condiciones dadas.
Es por esto que, el personal técnico, en varios países, ha tratado de aumentar la intensidad de la radiación de la energía solar recibida por las células solares haciendo seguimiento del sol y concentrando la luz solar, de modo que la misma cantidad de material semiconductor puede producir más energía eléctrica, y haciéndolo así, el coste del dispositivo añadido para el seguimiento del sol y para la concentración, es mucho menor que el de las células solares ahorradas, lo que significa que se emplean materiales ordinarios para reemplazar a los caros materiales semiconductores, y por consiguiente el coste de los sistemas fotovoltaicos de generación de energía eléctrica se ha reducido en gran medida.
Los sistemas fotovoltaicos existentes de generación de energía eléctrica por concentración pueden clasificarse en dos tipos según el modo de concentración de la luz solar:
- Concentración por refracción que utiliza lentes Fresnel (tales como el generador solar por concentración y seguimiento, véase la patente número CN97204018.8), con inconvenientes tales como una homogeneidad de la intensidad luminosa bastante deficiente, dificultad para aumentar el factor de transmisión y un alto coste de fabricación;
- Concentración por re-flexión con una paraboloide grande, con la ventaja de una alta eficiencia de la reflexión y los inconvenientesde una gran dificultad de fabricación y un alto coste, grandes espejos reflectantes con alta probabilidadde sufrir rotura y poca resistencia al viento del cuerpo global.
Yaoming Zhang, ha desarrollado un equipo fotovoltaico de generación de energía eléctrica por concentración con reflectores en forma de mariposa, para reducir los costes de la energía fotovoltaica.
Los objetivos son:
1) Proporcionar un dispositivo fotovoltaico de generación de energía eléctrica por concentración con reflector dispuesto en forma de mariposa, utilizando un reflector de concentración que sea fácil de fabricar a bajo coste, para aumentar la relación entre prestaciones y coste del dispositivo en su globalidad.
2) Proporcionar con una buena estructura de protección contra el viento, para mejorar las prestaciones antiviento de la estructura global.
3) Porcionar un dispositivo fotovoltaico que pueda asegurar el alineamiento del conjunto de células solares por concentración con el sol, a través de la mejora del mecanismo de seguimiento del sol, que presente una buena eficiencia de costes con una buena aplicabilidad.
4) Proporcionar un dispositivo con un sistema de disipación de calor que tenga un coste bajo y una alta capacidad de disipación del calor a través del diseño optimizado del sistema de disipación de calor, para asegurar la demanda de disipación de calor de las células solares, bajo múltiples condiciones de concentración.
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