Aplicación de sistemas fotovoltaicos a invernaderos con pared húmeda mediante el análisis teórico- experimental de los balances energéticos

Abstract

La radiación solar es una fuente de energía inagotable y gratuita. La cual puede ser aprovechada por sistemas fotovoltaicos para suministrar electricidad a los extractores de aire de invernaderos con pared húmeda, con ello se aumenta su nivel de sustentabilidad y representa una solución a la falta de red eléctrica en lugares aislados. La pared húmeda se utiliza para controlar, principalmente, la temperatura del invernadero. El objetivo de este trabajo es diseñar un sistema fotovoltaico en función de la temperatura de operación del invernadero. Existen diversas investigaciones relacionadas de aplicación de energía fotovoltaica en invernaderos, sin embargo, estos sistemas no satisfacen las necesidades energéticas de enfriamiento. La metodología de trabajo fue: 1) análisis de los balances de energía en pared húmeda, invernadero, extractor de aire y sistema fotovoltaico. 2) Estudios experimentales utilizando los balances de energía para la obtención de los parámetros de operación del invernadero durante su funcionamiento. 3) Modelación de la temperatura del invernadero y calibración. 4) Diseño, instalación y evaluación del sistema fotovoltaico. Los principales resultados son: 1) Coeficiente global de transferencia de calor en la cubierta, 2) Caudal y energía eléctrica requerida por los extractores en función de la temperatura, 3) Potencial de recuperación de energía de desecho en los extractores de aire. 4) Eficiencia energética y exergética de los sistemas fotovoltaicos. Se obtuvo la relación de las variables de los balances energéticos que permite obtener el diseño del sistema fotovoltaico en función de la temperatura.