Análisis técnico-económico de un sistema fotovoltaico con influencia de suciedad, viento y lluvia en Arequipa-Perú

Abstract

En la presente tesis se diseñó e instaló un sistema fotovoltaico donde se midió el voltaje, corriente eléctrica, irradiancia y temperaturas del panel para determinar la eficiencia de los paneles fotovoltaicos con influencia de factores externos: suciedad (polvo), viento y lluvia. Para las pruebas del factor suciedad se determinaron las muestras según el (tipo de polvo, cantidad de deposición de polvo y el tamaño de partícula), se usaron tres tipos de polvo tomando como referencia el polvo atmosférico propio del lugar de Arequipa con diferentes propiedades físicas: cemento principal material de construcción que a menudo puede presentarse en la atmósfera de las zonas urbanas, sillar presente en las construcciones antiguas de la ciudad de Arequipa y la arcilla principal contaminante generado en el proceso de elaboración de ladrillos y principal compuesto de la tierra. El tamaño de partícula se determinó según el tamaño promedio de polvo en suspensión en la atmósfera y la deposición de polvo (g/m2) se determinó según la acumulación de forma natural de polvo en la ciudad de Arequipa. Para las pruebas del factor viento se determinaron tres velocidades comprendidos entre 1 y 4 m/s el intervalo de velocidades promedio registradas en zonas urbanas de Arequipa, y finalmente se realizaron pruebas en condiciones naturales de lluvia. Los datos se tomaron durante las 06 h y 17:30 h y se concluyó que la eficiencia disminuye mientras aumenta la deposición de polvo en los paneles fotovoltaicos, cuando el panel se ve influenciado por el viento la eficiencia aumenta levemente, y en condiciones de lluvia el desempeño de los paneles se reduce drásticamente debido a la presencia de nubosidad. También se evaluaron los parámetros económicos del proyecto, donde se demostró el porcentaje y costo por pérdidas de eficiencia debido a la deposición de polvo, ventilación artificial y lluvia, mientras que en paneles con ventilación natural no existen pérdidas económicas.