Daniela Martinez, estudiante del Magister en Energía y Sustentabilidad Ambiental de la Universidad de La Serena.

Resumen: Altas temperaturas de operación en paneles fotovoltaicos reducen la eficiencia de generación eléctrica del sistema. Debido a esto, la presente investigación tiene como objetivo generar conocimientos para el diseño de un sistema de refrigeración pasivo para paneles fotovoltaicos empleando materiales de cambio de fase (PV-PCM). Adicionalmente se realiza un estudio de algoritmos de acoplamiento para resolver el acople presión-velocidad-temperatura, evaluando el algoritmo Secuencial SIMPLE con el método de proyección de corrección de presión Incremental (MPI) bajo las mismas configuraciones. La metodología de solución del trabajo es de carácter numérica, empleando códigos de elaboración propia en el método de volúmenes finitos en lenguaje Julia. El sistema PV-PCM es estudiado con cinco PCMs en configuraciones de una y dos capas para un ciclo día-noche bajo las condiciones atmosféricas de un día promedio de verano e invierno. El lugar de estudio es la ciudad de Vicuña (Región de Coquimbo, Chile). Los resultados indican que: (1) El algoritmo de acoplamiento MPI es más rápido que el algoritmo SIMPLE. (2) El sistema PV-PCM es descrito precisamente con un modelo de conducción mejorada con cambio de fase en 1D, el cual reduce los tiempos de cálculo en dos órdenes de magnitud respecto a un modelo de convección-difusión 2D. (3) Lo configuración óptima para el sistema PV-PCM es con una capa de PCM: 30mm de espesor de CaCl2-6H2O para el día de verano y 30 mm de espesor de RT-21 para el día de invierno, con una mejora en la generación eléctrica de 7.5% y 3.4% respectivamente.