Innovación en la monitorización de la temperatura de los paneles solares

Investigadores del grupo Control y Robótica de la Universidad de Huelva han desarrollado un sistema informático y electrónico que permite, de forma remota y en tiempo real, medir la temperatura superficial de cada panel de una instalación fotovoltaica, independientemente de su tamaño, para precisar su funcionamiento real. Es decir, además de detectar posibles fallos, es capaz de reconocer su punto de funcionamiento y si éste es o no ideal.

Actualmente este procedimiento se realiza mediante inspecciones periódicas in situ por parte de operarios especializados. En concreto, el sistema es capaz de monitorizar la temperatura de cada panel solar de forma telemática, de modo que este proceso supone una reducción del coste económico asociado al seguimiento y mantenimiento de todo tipo de instalación fotovoltaica. No influye el número de paneles que la compongan (decenas, cientos o miles) ni el objetivo de su implantación (doméstico, comercial o de investigación).

En instalaciones fotovoltaicas resulta de gran utilidad conocer tanto la temperatura superficial de los paneles como la radiación solar que incide sobre ellos. El objetivo es determinar, según los expertos, el punto exacto a partir del cual se puede extraer la máxima potencia de un determinado panel, es decir, su condición ideal de funcionamiento.

“Ya que ambos parámetros pueden cambiar continuamente a lo largo del día debido a las condiciones climatológicas, es difícil detectar cuándo la potencia eléctrica que se genera es la correcta o si existe algún tipo de fallo como, por ejemplo, puntos calientes que alteran su actividad”, explica el responsable del proyecto, José Manuel Andújar, catedrático de la Universidad de Huelva.

En su estudio, publicado en la revista Sensors, los expertos han desarrollado un sistema electrónico e informático de alta precisión capaz de medir la temperatura superficial de paneles fotovoltaicos. “Este instrumento permite controlar la temperatura de forma individual –panel a panel– o de la instalación completa, además de proporcionar ‘alarmas’ capaces de mandar avisos automáticos a teléfonos móviles o enviar, igualmente, correos electrónicos cuando se produce cualquier tipo de alteración”, declara el profesor Andújar.

Actualmente este procedimiento se realiza mediante inspecciones periódicas in situ por parte de operarios especializados.

Asimismo, el sistema desarrollado por los especialistas también facilita que cada usuario pueda acceder a la instalación de forma telemática, en tiempo real y desde cualquier zona geográfica. “Estas características hacen más rentable el sistema, ya que permite medir y visualizar la temperatura de cada panel desde todas las partes del mundo donde exista conexión a Internet”, matiza.

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Un sistema patentado

Para llegar a estas conclusiones, los expertos diseñaron y patentaron, en primer lugar, un sensor electrónico que permitió la medida y posterior visualización de la temperatura de cada uno de los paneles a través de la pantalla del ordenador u otro dispositivo. “A continuación desarrollamos, mediante técnicas algorítmicas, un sistema de fácil implementación, conexión y apto para almacenar, procesar y comparar muchas medidas –de temperatura- de forma simultánea”, sostiene Andújar.

Por último, el dispositivo fue instalado y probado con éxito en la Escuela Técnica Superior de Ingeniería de la Universidad de Huelva, donde los investigadores volvieron a analizar su viabilidad a la hora de monitorizar la temperatura de las decenas de paneles que componen dicha instalación fotovoltaica. “Esta última prueba nos sirvió para comprobar en una situación real tanto el funcionamiento del nuevo sistema como el acceso al mismo desde diferentes países o continentes”, añade.

Una de las principales aplicaciones que surgen a partir del estudio es la posibilidad de contribuir con aquellos planes o estrategias orientadas a fomentar la implantación de instalaciones fotovoltaicas de autoconsumo. “Este sistema permite instalar y mantener a menor coste instalaciones fotovoltaicas de uso doméstico que anteriormente, debido a su tamaño e inversión, eran inviables dado el elevado coste de mantenimiento que requieren las inspecciones periódicas”, argumenta el investigador.

El desarrollo de este sistema ha permitido a los investigadores abrir otras líneas de trabajo para el desarrollo de nuevas utilidades destinadas a un mantenimiento preventivo y predictivo, es decir, un proceso en el que el operario sólo tendría que desplazarse a la instalación para reparar algún daño. “Este nuevo sistema supondría un alargue en el tiempo de vida útil de las instalaciones fotovoltaicas, una mejora considerable en su rentabilidad y un mayor cuidado de las condiciones medioambientales de nuestro entorno a partir del aprovechamiento de energías renovables”, comenta Andújar.

Estos resultados son fruto del proyecto de excelencia Sistema integral para la optimización, monitorización y análisis de fallos en paneles, arrays e instalaciones fotovoltaicas, financiado por la Consejería de Economía, Innovación, Ciencia y Empleo de la Junta de Andalucía.

Referencia bibliográfica:

Miguel A. Martínez, José M. Andújar y Juan M. Enrique (2014). ‘Temperature Measurement in PV Facilities on a Per-Panel Scale’. Sensors. 14, 13308-13323.

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