SlideShare a Scribd company logo
1 of 68
Download to read offline
Instal. experimentals Objectius del treball TRE-L Resultats experimentals Conclusions
Integració de sistemes actius en façanes.
Mètodes experimentals
J. Cipriano1
1
CIMNE-Building Energy and Environment Group, Gaia Building-UPC Campus
Terrassa, c/Rambla St Nebridi 22. 08222. Terrassa
J. Cipriano CTE i Envolupants Avançades. Barcelona 18-12-2013
Instal. experimentals Objectius del treball TRE-L Resultats experimentals Conclusions
Índex
1 Instal·lacions experimentals
Instal·lacions a escala real
2 Objectius del treball
3 Descripció del TRE-L
Geometria i materials
Campanya de monitorització
4 Resultats experimentals
Evaluació de les temperatures del panell FV i el canal d'aire
Producció tèrmica i elèctrica
J. Cipriano CTE i Envolupants Avançades. Barcelona 18-12-2013
Instal. experimentals Objectius del treball TRE-L Resultats experimentals Conclusions
Índex
1 Instal·lacions experimentals
Instal·lacions a escala real
2 Objectius del treball
3 Descripció del TRE-L
Geometria i materials
Campanya de monitorització
4 Resultats experimentals
Evaluació de les temperatures del panell FV i el canal d'aire
Producció tèrmica i elèctrica
J. Cipriano CTE i Envolupants Avançades. Barcelona 18-12-2013
Instal. experimentals Objectius del treball TRE-L Resultats experimentals Conclusions
Lleida Outdoor test Cell (LOT)
Unitat d'assaig a mida real (6m x 4m x 4m)
J. Cipriano CTE i Envolupants Avançades. Barcelona 18-12-2013
Instal. experimentals Objectius del treball TRE-L Resultats experimentals Conclusions
Lleida Outdoor test Cell (LOT)
J. Cipriano CTE i Envolupants Avançades. Barcelona 18-12-2013
Instal. experimentals Objectius del treball TRE-L Resultats experimentals Conclusions
Lleida Outdoor test Cell (LOT)
Pell doble semi transparent amb
FV
J. Cipriano CTE i Envolupants Avançades. Barcelona 18-12-2013
Instal. experimentals Objectius del treball TRE-L Resultats experimentals Conclusions
Lleida Outdoor test Cell (LOT)
Pell doble semi transparent amb
FV
Accionament per a moure la
façana
J. Cipriano CTE i Envolupants Avançades. Barcelona 18-12-2013
Instal. experimentals Objectius del treball TRE-L Resultats experimentals Conclusions
Test Reference Environment (TRE-L)
TRE-L amb dos mòduls FVde referència
J. Cipriano CTE i Envolupants Avançades. Barcelona 18-12-2013
Instal. experimentals Objectius del treball TRE-L Resultats experimentals Conclusions
Índex
1 Instal·lacions experimentals
Instal·lacions a escala real
2 Objectius del treball
3 Descripció del TRE-L
Geometria i materials
Campanya de monitorització
4 Resultats experimentals
Evaluació de les temperatures del panell FV i el canal d'aire
Producció tèrmica i elèctrica
J. Cipriano CTE i Envolupants Avançades. Barcelona 18-12-2013
Instal. experimentals Objectius del treball TRE-L Resultats experimentals Conclusions
Objectius
Augmentar el coneixement del comportament elèctric i tèrmic
de components fotovoltàics integrats en façanes o teulades
J. Cipriano CTE i Envolupants Avançades. Barcelona 18-12-2013
Instal. experimentals Objectius del treball TRE-L Resultats experimentals Conclusions
Objectius
Augmentar el coneixement del comportament elèctric i tèrmic
de components fotovoltàics integrats en façanes o teulades
Realitzar un anàlisi sensitiu de l'efecte de la inclinació, el grau
de ventilació i el tipus de material sobre el que s'instal·la el
component FV integrat
J. Cipriano CTE i Envolupants Avançades. Barcelona 18-12-2013
Instal. experimentals Objectius del treball TRE-L Resultats experimentals Conclusions
Objectius
Augmentar el coneixement del comportament elèctric i tèrmic
de components fotovoltàics integrats en façanes o teulades
Realitzar un anàlisi sensitiu de l'efecte de la inclinació, el grau
de ventilació i el tipus de material sobre el que s'instal·la el
component FV integrat
Contribuir a la denició d'un Estàndard Europeu per a a
l'assaig de sistemes FV integrats en condicions reals exteriors
J. Cipriano CTE i Envolupants Avançades. Barcelona 18-12-2013
Instal. experimentals Objectius del treball TRE-L Resultats experimentals Conclusions
Objectius
Augmentar el coneixement del comportament elèctric i tèrmic
de components fotovoltàics integrats en façanes o teulades
Realitzar un anàlisi sensitiu de l'efecte de la inclinació, el grau
de ventilació i el tipus de material sobre el que s'instal·la el
component FV integrat
Contribuir a la denició d'un Estàndard Europeu per a a
l'assaig de sistemes FV integrats en condicions reals exteriors
Avançar en el camí dels edicis de consum zero (nZEB)
mitjançant l'acoplament de l'aire escalfat amb bombes de
calor en mode calefacció
J. Cipriano CTE i Envolupants Avançades. Barcelona 18-12-2013
Instal. experimentals Objectius del treball TRE-L Resultats experimentals Conclusions
Índex
1 Instal·lacions experimentals
Instal·lacions a escala real
2 Objectius del treball
3 Descripció del TRE-L
Geometria i materials
Campanya de monitorització
4 Resultats experimentals
Evaluació de les temperatures del panell FV i el canal d'aire
Producció tèrmica i elèctrica
J. Cipriano CTE i Envolupants Avançades. Barcelona 18-12-2013
Instal. experimentals Objectius del treball TRE-L Resultats experimentals Conclusions
Geometria i materials
TRE-L: vista frontal i vista posterior
J. Cipriano CTE i Envolupants Avançades. Barcelona 18-12-2013
Instal. experimentals Objectius del treball TRE-L Resultats experimentals Conclusions
Geometria i materials
Caixa de fusta
Mides: 206 x 236 x 37 cm
Capa aïllament:
20 cm gruix EPS
Abertura orientada a sud:
97.6 x 150.7 cm
Estructura movible.
Inclinació variable
J. Cipriano CTE i Envolupants Avançades. Barcelona 18-12-2013
Instal. experimentals Objectius del treball TRE-L Resultats experimentals Conclusions
Geometria i materials
Caixa de fusta
Mides: 206 x 236 x 37 cm
Capa aïllament:
20 cm gruix EPS
Abertura orientada a sud:
97.6 x 150.7 cm
Estructura movible.
Inclinació variable
J. Cipriano CTE i Envolupants Avançades. Barcelona 18-12-2013
Instal. experimentals Objectius del treball TRE-L Resultats experimentals Conclusions
Geometria i materials
Materials posteriors
Làmina negra:
ALANOD-Mirotherm
95±1 % Absorció solar
5±2 % emissivitat infraroig
Làmina blanca reexió
difusa:r
DuPont DLR80
96.3% índex reectivitat
J. Cipriano CTE i Envolupants Avançades. Barcelona 18-12-2013
Instal. experimentals Objectius del treball TRE-L Resultats experimentals Conclusions
Geometria i materials
Materials posteriors
Làmina negra:
ALANOD-Mirotherm
95±1 % Absorció solar
5±2 % emissivitat infraroig
Làmina blanca reexió
difusa:r
DuPont DLR80
96.3% índex reectivitat
J. Cipriano CTE i Envolupants Avançades. Barcelona 18-12-2013
Instal. experimentals Objectius del treball TRE-L Resultats experimentals Conclusions
Geometria i materials
Producció elèctrica FV
Mòdul FV semi transparent
vidre-tedlar
28 cèl·lules; packing factor:
0.46
Dos mòduls de referència
Completament aïllat (10
cm); Comportament lliure
J. Cipriano CTE i Envolupants Avançades. Barcelona 18-12-2013
Instal. experimentals Objectius del treball TRE-L Resultats experimentals Conclusions
Geometria i materials
Producció elèctrica FV
Mòdul FV semi transparent
vidre-tedlar
28 cèl·lules; packing factor:
0.46
Dos mòduls de referència
Completament aïllat (10
cm); Comportament lliure
J. Cipriano CTE i Envolupants Avançades. Barcelona 18-12-2013
Instal. experimentals Objectius del treball TRE-L Resultats experimentals Conclusions
Geometria i materials
Flux d'aire
Espessor canal d'aire: 11.5
cm
Aire circula d'abaix cap a
dalt
Convecció forçada ventilador
velocitat variable
Entrada laminar garantida
Matriu de tubs de plàstic
(0.5cmφ)
J. Cipriano CTE i Envolupants Avançades. Barcelona 18-12-2013
Instal. experimentals Objectius del treball TRE-L Resultats experimentals Conclusions
Geometria i materials
Flux d'aire
Espessor canal d'aire: 11.5
cm
Aire circula d'abaix cap a
dalt
Convecció forçada ventilador
velocitat variable
Entrada laminar garantida
Matriu de tubs de plàstic
(0.5cmφ)
J. Cipriano CTE i Envolupants Avançades. Barcelona 18-12-2013
Instal. experimentals Objectius del treball TRE-L Resultats experimentals Conclusions
Geometria i materials
Flux d'aire
Espessor canal d'aire: 11.5
cm
Aire circula d'abaix cap a
dalt
Convecció forçada ventilador
velocitat variable
Entrada laminar garantida
Matriu de tubs de plàstic
(0.5cmφ)
J. Cipriano CTE i Envolupants Avançades. Barcelona 18-12-2013
Instal. experimentals Objectius del treball TRE-L Resultats experimentals Conclusions
Geometria i materials
Flux d'aire
Espessor canal d'aire: 11.5
cm
Aire circula d'abaix cap a
dalt
Convecció forçada ventilador
velocitat variable
Entrada laminar garantida
Matriu de tubs de plàstic
(0.5cmφ)
J. Cipriano CTE i Envolupants Avançades. Barcelona 18-12-2013
Instal. experimentals Objectius del treball TRE-L Resultats experimentals Conclusions
Equip de monitorització
Temperatura panell FV i canal
d'aire
31 termoparell tipus J conectats a un
data-logger (Campbell CR1000)
Recol·lecció de dades cada 30 seconds
(10-minutes anàlisi):
10 termoparell tipus J per a
temperatures d'aire
18 termoparells temperatures
FV i material posterior
3 termoparells posterior TRE-L
1 piranòmetre per radiació solar
incident
Sensors protegits amb cilindres
d'alumini
J. Cipriano CTE i Envolupants Avançades. Barcelona 18-12-2013
Instal. experimentals Objectius del treball TRE-L Resultats experimentals Conclusions
Equip de monitorització
Temperatura panell FV i canal
d'aire
31 termoparell tipus J conectats a un
data-logger (Campbell CR1000)
Recol·lecció de dades cada 30 seconds
(10-minutes anàlisi):
10 termoparell tipus J per a
temperatures d'aire
18 termoparells temperatures
FV i material posterior
3 termoparells posterior TRE-L
1 piranòmetre per radiació solar
incident
Sensors protegits amb cilindres
d'alumini
J. Cipriano CTE i Envolupants Avançades. Barcelona 18-12-2013
Instal. experimentals Objectius del treball TRE-L Resultats experimentals Conclusions
Equip de monitorització
Temperatura panell FV i canal
d'aire
31 termoparell tipus J conectats a un
data-logger (Campbell CR1000)
Recol·lecció de dades cada 30 seconds
(10-minutes anàlisi):
10 termoparell tipus J per a
temperatures d'aire
18 termoparells temperatures
FV i material posterior
3 termoparells posterior TRE-L
1 piranòmetre per radiació solar
incident
Sensors protegits amb cilindres
d'alumini
J. Cipriano CTE i Envolupants Avançades. Barcelona 18-12-2013
Instal. experimentals Objectius del treball TRE-L Resultats experimentals Conclusions
Equip de monitorització
Mesura producció elèctrica FV
Conexions especials per a mesurar
cada línia de cèl·lules FV
Mesures de: ISC and VOC
4 minutes en VOC i 1 minut en ISC
PPV = ∑FF VOC ISC
J. Cipriano CTE i Envolupants Avançades. Barcelona 18-12-2013
Instal. experimentals Objectius del treball TRE-L Resultats experimentals Conclusions
Equip de monitorització
Mesura producció elèctrica FV
Conexions especials per a mesurar
cada línia de cèl·lules FV
Mesures de: ISC and VOC
4 minutes en VOC i 1 minut en ISC
PPV = ∑FF VOC ISC
J. Cipriano CTE i Envolupants Avançades. Barcelona 18-12-2013
Instal. experimentals Objectius del treball TRE-L Resultats experimentals Conclusions
Equip de monitorització
Mesura producció elèctrica FV
Conexions especials per a mesurar
cada línia de cèl·lules FV
Mesures de: ISC and VOC
4 minutes en VOC i 1 minut en ISC
PPV = ∑FF VOC ISC
J. Cipriano CTE i Envolupants Avançades. Barcelona 18-12-2013
Instal. experimentals Objectius del treball TRE-L Resultats experimentals Conclusions
Equip de monitorització
Condicions climàtiques
1 estació meteorològica (2 m alçada) formada per:
1 anemòmetre de cassoletes
1 termo higròmetre
1 termòtre de bulb sec
1 estació meterològica de back up a 10 m alçada
1 periliòmetre per a mesura de radiació solar directa
J. Cipriano CTE i Envolupants Avançades. Barcelona 18-12-2013
Instal. experimentals Objectius del treball TRE-L Resultats experimentals Conclusions
Periode i tests
La campanya de monitorització es va portar a terme a Lleida
(latitude de 41.6°N)
Tests de dos dies de duració entre Agost 2010 i Setembre 2011
Tres inclinacions analitzades (90°, 60° and 30°)
60° és la inclinació òptima a l'hivern; 30° es la inclinació
òptima a l'estiu
J. Cipriano CTE i Envolupants Avançades. Barcelona 18-12-2013
Instal. experimentals Objectius del treball TRE-L Resultats experimentals Conclusions
Periode i tests
Volumetric air ow rate Cavity air velocity Reynolds number
[m3/h] [m/s] [−]
34 0.09 1200
51 0.13 1800
94 0.23 3000
195 0.50 7000
354 0.92 13000
560 1.46 20000
731 1.91 26000
Table: Règims de ventilació dins el canal d'aire
J. Cipriano CTE i Envolupants Avançades. Barcelona 18-12-2013
Instal. experimentals Objectius del treball TRE-L Resultats experimentals Conclusions
Índex
1 Instal·lacions experimentals
Instal·lacions a escala real
2 Objectius del treball
3 Descripció del TRE-L
Geometria i materials
Campanya de monitorització
4 Resultats experimentals
Evaluació de les temperatures del panell FV i el canal d'aire
Producció tèrmica i elèctrica
J. Cipriano CTE i Envolupants Avançades. Barcelona 18-12-2013
Instal. experimentals Objectius del treball TRE-L Resultats experimentals Conclusions
Distribució vertical temperatures panell FV
Inclinació: 90°
Material posterior:
Negre absorbent
La temperatura
augmenta
verticalment
independentment
del Re
Gradient vertical
màxim: 10 °C
J. Cipriano CTE i Envolupants Avançades. Barcelona 18-12-2013
Instal. experimentals Objectius del treball TRE-L Resultats experimentals Conclusions
Distribució vertical temperatures panell FV
Inclinació: 90°
Material posterior:
Negre absorbent
La temperatura
augmenta
verticalment
independentment
del Re
Gradient vertical
màxim: 10 °C
J. Cipriano CTE i Envolupants Avançades. Barcelona 18-12-2013
Instal. experimentals Objectius del treball TRE-L Resultats experimentals Conclusions
Distribució vertical temperatures panell FV
Material posterior:
Blanc reectant
El gradient vertical
de temperatures és
menor amb el blanc
reectant
Temperatura mitja
del FV amb reector
blanc és 8°C menor
L'eciència elèctrica
FV augmenta (+
0.5%)
J. Cipriano CTE i Envolupants Avançades. Barcelona 18-12-2013
Instal. experimentals Objectius del treball TRE-L Resultats experimentals Conclusions
Distribució vertical temperatures panell FV
Material posterior:
Blanc reectant
El gradient vertical
de temperatures és
menor amb el blanc
reectant
Temperatura mitja
del FV amb reector
blanc és 8°C menor
L'eciència elèctrica
FV augmenta (+
0.5%)
J. Cipriano CTE i Envolupants Avançades. Barcelona 18-12-2013
Instal. experimentals Objectius del treball TRE-L Resultats experimentals Conclusions
Diferència de temperatura entre FV i temperatura ambient
Inclinació: òptima
Material posterior:
Negre absorbent
La inèrcia tèrmica FV
causa la histèresi en
la T
La temperatura mitja
del FV disminueix
amb el Re
El règim turbulent
provoca diferències
de T menors
J. Cipriano CTE i Envolupants Avançades. Barcelona 18-12-2013
Instal. experimentals Objectius del treball TRE-L Resultats experimentals Conclusions
Diferència de temperatura entre FV i temperatura ambient
Inclinació: òptima
Material posterior:
Negre absorbent
La inèrcia tèrmica FV
causa la histèresi en
la T
La temperatura mitja
del FV disminueix
amb el Re
El règim turbulent
provoca diferències
de T menors
J. Cipriano CTE i Envolupants Avançades. Barcelona 18-12-2013
Instal. experimentals Objectius del treball TRE-L Resultats experimentals Conclusions
Comparació temperatura FV del TRE-L i mòduls de
referència
Absorbidor negre. Periode estiu
Re7000→FV del TRE-L és el mòdul més fred
15°C menys que el mòdul FV aïllat
Re7000→ FV del TRE-L està al mig del lliure i l'aïllat
J. Cipriano CTE i Envolupants Avançades. Barcelona 18-12-2013
Instal. experimentals Objectius del treball TRE-L Resultats experimentals Conclusions
Comparació temperatura FV del TRE-L i mòduls de
referència
Absorbidor negre. Periode estiu
Re7000→FV del TRE-L és el mòdul més fred
15°C menys que el mòdul FV aïllat
Re7000→ FV del TRE-L està al mig del lliure i l'aïllat
J. Cipriano CTE i Envolupants Avançades. Barcelona 18-12-2013
Instal. experimentals Objectius del treball TRE-L Resultats experimentals Conclusions
Comparació temperatura FV del TRE-L i mòduls de
referència
Absorbidor negre. Periode estiu
Re7000→FV del TRE-L és el mòdul més fred
15°C menys que el mòdul FV aïllat
Re7000→ FV del TRE-L està al mig del lliure i l'aïllat
J. Cipriano CTE i Envolupants Avançades. Barcelona 18-12-2013
Instal. experimentals Objectius del treball TRE-L Resultats experimentals Conclusions
Temperatura d'entrada i sortida del canal d'aire
Absorbidor negre. Periode estiu
∆Taire disminueix quan augmenta el ux d'aire
∆Taire màxima=40°C ux d'aire més petit; inclinació òptima
∆Taire disminueix quan augmenta desviació de la inclinació òptima
Inclinació òptima, ∆Taire pot ser negativa per pèrdues radiatives
J. Cipriano CTE i Envolupants Avançades. Barcelona 18-12-2013
Instal. experimentals Objectius del treball TRE-L Resultats experimentals Conclusions
Temperatura d'entrada i sortida del canal d'aire
Absorbidor negre. Periode estiu
∆Taire disminueix quan augmenta el ux d'aire
∆Taire màxima=40°C ux d'aire més petit; inclinació òptima
∆Taire disminueix quan augmenta desviació de la inclinació òptima
Inclinació òptima, ∆Taire pot ser negativa per pèrdues radiatives
J. Cipriano CTE i Envolupants Avançades. Barcelona 18-12-2013
Instal. experimentals Objectius del treball TRE-L Resultats experimentals Conclusions
Temperatura d'entrada i sortida del canal d'aire
Absorbidor negre. Periode estiu
∆Taire disminueix quan augmenta el ux d'aire
∆Taire màxima=40°C ux d'aire més petit; inclinació òptima
∆Taire disminueix quan augmenta desviació de la inclinació òptima
Inclinació òptima, ∆Taire pot ser negativa per pèrdues radiatives
J. Cipriano CTE i Envolupants Avançades. Barcelona 18-12-2013
Instal. experimentals Objectius del treball TRE-L Resultats experimentals Conclusions
Temperatura d'entrada i sortida del canal d'aire
White diuser. Summer period
∆Taire disminueix amb blanc reector sempre
J. Cipriano CTE i Envolupants Avançades. Barcelona 18-12-2013
Instal. experimentals Objectius del treball TRE-L Resultats experimentals Conclusions
Temperatura d'entrada i sortida del canal d'aire
White diuser. Summer period
∆Taire disminueix amb blanc reector sempre
J. Cipriano CTE i Envolupants Avançades. Barcelona 18-12-2013
Instal. experimentals Objectius del treball TRE-L Resultats experimentals Conclusions
Potència tèrmica i elèctrica
Inclinació 90° Inclinació òptima
Material absorbidor negre. Periode estiu
La potència tèrmica és dominant respecte l'elèctrica
Potència elèctrica i tèrmica augmenten si augmenta el cabal
Potència elèctrica i tèrmica màximes es amb inclinació òptima (30°C)
J. Cipriano CTE i Envolupants Avançades. Barcelona 18-12-2013
Instal. experimentals Objectius del treball TRE-L Resultats experimentals Conclusions
Potència tèrmica i elèctrica
Inclinació 90° Inclinació òptima
Material absorbidor negre. Periode estiu
La potència tèrmica és dominant respecte l'elèctrica
Potència elèctrica i tèrmica augmenten si augmenta el cabal
Potència elèctrica i tèrmica màximes es amb inclinació òptima (30°C)
J. Cipriano CTE i Envolupants Avançades. Barcelona 18-12-2013
Instal. experimentals Objectius del treball TRE-L Resultats experimentals Conclusions
Potència tèrmica i elèctrica
Inclinació 90° Inclinació òptima
Material absorbidor negre. Periode estiu
La potència tèrmica és dominant respecte l'elèctrica
Potència elèctrica i tèrmica augmenten si augmenta el cabal
Potència elèctrica i tèrmica màximes es amb inclinació òptima (30°C)
J. Cipriano CTE i Envolupants Avançades. Barcelona 18-12-2013
Instal. experimentals Objectius del treball TRE-L Resultats experimentals Conclusions
Potència tèrmica i elèctrica
Inclinació 90° Inclinació òptima
Material absorbidor negre. Periode estiu
La potència tèrmica és dominant respecte l'elèctrica
Potència elèctrica i tèrmica augmenten si augmenta el cabal
Potència elèctrica i tèrmica màximes es amb inclinació òptima (30°C)
J. Cipriano CTE i Envolupants Avançades. Barcelona 18-12-2013
Instal. experimentals Objectius del treball TRE-L Resultats experimentals Conclusions
Eciència tèrmica
Eciència tèrmica
Es deneix una eciència tèrmica per a poder evaluar el
rendiment tèrmic:
ηth =
Qth
G A
=
˙mρ cp (Tout −Tin)
G A
G= Radiació solar global incident
A= Superfície FV
Mesures amb baixa velocitat de vent ( 5 m/s)
J. Cipriano CTE i Envolupants Avançades. Barcelona 18-12-2013
Instal. experimentals Objectius del treball TRE-L Resultats experimentals Conclusions
Inuència del ux d'aire i la inclinació en l'eciència tèrmica
Inclinació òptima
Absorbidor negre. Periode estiu
L'eciència tèrmica augmenta quan augmenta el ux d'aire
L'eciència tèrmica disminueix quan la inclinació es desvia de la inclinació
òptima
J. Cipriano CTE i Envolupants Avançades. Barcelona 18-12-2013
Instal. experimentals Objectius del treball TRE-L Resultats experimentals Conclusions
Inuència del ux d'aire i la inclinació en l'eciència tèrmica
Inclinació òptima
Absorbidor negre. Periode estiu
L'eciència tèrmica augmenta quan augmenta el ux d'aire
L'eciència tèrmica disminueix quan la inclinació es desvia de la inclinació
òptima
J. Cipriano CTE i Envolupants Avançades. Barcelona 18-12-2013
Instal. experimentals Objectius del treball TRE-L Resultats experimentals Conclusions
Inuència del ux d'aire i la inclinació en l'eciència tèrmica
Inclinació òptima
Absorbidor negre. Periode estiu
L'eciència tèrmica augmenta quan augmenta el ux d'aire
L'eciència tèrmica disminueix quan la inclinació es desvia de la inclinació
òptima
J. Cipriano CTE i Envolupants Avançades. Barcelona 18-12-2013
Instal. experimentals Objectius del treball TRE-L Resultats experimentals Conclusions
Inuència del ux d'aire i la inclinació en l'eciència tèrmica
Inclinació òptima
Difussor blanc. Periode estiu
L'eciència tèrmica augmenta quan augmenta el ux d'aire
L'eciència tèrmica disminueix quan la inclinació es desvia de la inclinació
òptima
L'abosorbidor negre augmenta l'eciència tèrmica: 70 % amb baixos cabals; 10
% amb alts cabals d'aire
J. Cipriano CTE i Envolupants Avançades. Barcelona 18-12-2013
Instal. experimentals Objectius del treball TRE-L Resultats experimentals Conclusions
Inuència del ux d'aire i la inclinació en l'eciència tèrmica
Inclinació òptima
Difussor blanc. Periode estiu
L'eciència tèrmica augmenta quan augmenta el ux d'aire
L'eciència tèrmica disminueix quan la inclinació es desvia de la inclinació
òptima
L'abosorbidor negre augmenta l'eciència tèrmica: 70 % amb baixos cabals; 10
% amb alts cabals d'aire
J. Cipriano CTE i Envolupants Avançades. Barcelona 18-12-2013
Instal. experimentals Objectius del treball TRE-L Resultats experimentals Conclusions
Inuència del ux d'aire i la inclinació en l'eciència tèrmica
Inclinació òptima
Difussor blanc. Periode estiu
L'eciència tèrmica augmenta quan augmenta el ux d'aire
L'eciència tèrmica disminueix quan la inclinació es desvia de la inclinació
òptima
L'abosorbidor negre augmenta l'eciència tèrmica: 70 % amb baixos cabals; 10
% amb alts cabals d'aire
J. Cipriano CTE i Envolupants Avançades. Barcelona 18-12-2013
Instal. experimentals Objectius del treball TRE-L Resultats experimentals Conclusions
Inuència del ux d'aire i la inclinació en l'eciència tèrmica
Inclinació òptima
Difussor blanc. Periode estiu
L'eciència tèrmica augmenta quan augmenta el ux d'aire
L'eciència tèrmica disminueix quan la inclinació es desvia de la inclinació
òptima
L'abosorbidor negre augmenta l'eciència tèrmica: 70 % amb baixos cabals; 10
% amb alts cabals d'aire
J. Cipriano CTE i Envolupants Avançades. Barcelona 18-12-2013
Instal. experimentals Objectius del treball TRE-L Resultats experimentals Conclusions
Conclusions
La producció tèrmica és dominant en el balança energètic del
sistema
L' absorbidor negre produeix una reducció en l'eciència
elèctrica, però un augment en l'eciència tèrmica, mentre que
el reector blanc produeix l'efecte contrari
Majors cabals d'aire provoquen augments importants tant en
la producció elèctrica com en la tèrmica
Desviacions respecte la inclinació òptima provoquen reduccions
de l'eciència tèrmica i elèctrica
Les condicions d'operació de sistemes FV integrats ventilats
són molt diferents de les condicions STC i NOCT de les
normatives
J. Cipriano CTE i Envolupants Avançades. Barcelona 18-12-2013
Instal. experimentals Objectius del treball TRE-L Resultats experimentals Conclusions
Conclusions
La producció tèrmica és dominant en el balança energètic del
sistema
L' absorbidor negre produeix una reducció en l'eciència
elèctrica, però un augment en l'eciència tèrmica, mentre que
el reector blanc produeix l'efecte contrari
Majors cabals d'aire provoquen augments importants tant en
la producció elèctrica com en la tèrmica
Desviacions respecte la inclinació òptima provoquen reduccions
de l'eciència tèrmica i elèctrica
Les condicions d'operació de sistemes FV integrats ventilats
són molt diferents de les condicions STC i NOCT de les
normatives
J. Cipriano CTE i Envolupants Avançades. Barcelona 18-12-2013
Instal. experimentals Objectius del treball TRE-L Resultats experimentals Conclusions
Conclusions
La producció tèrmica és dominant en el balança energètic del
sistema
L' absorbidor negre produeix una reducció en l'eciència
elèctrica, però un augment en l'eciència tèrmica, mentre que
el reector blanc produeix l'efecte contrari
Majors cabals d'aire provoquen augments importants tant en
la producció elèctrica com en la tèrmica
Desviacions respecte la inclinació òptima provoquen reduccions
de l'eciència tèrmica i elèctrica
Les condicions d'operació de sistemes FV integrats ventilats
són molt diferents de les condicions STC i NOCT de les
normatives
J. Cipriano CTE i Envolupants Avançades. Barcelona 18-12-2013
Instal. experimentals Objectius del treball TRE-L Resultats experimentals Conclusions
Conclusions
La producció tèrmica és dominant en el balança energètic del
sistema
L' absorbidor negre produeix una reducció en l'eciència
elèctrica, però un augment en l'eciència tèrmica, mentre que
el reector blanc produeix l'efecte contrari
Majors cabals d'aire provoquen augments importants tant en
la producció elèctrica com en la tèrmica
Desviacions respecte la inclinació òptima provoquen reduccions
de l'eciència tèrmica i elèctrica
Les condicions d'operació de sistemes FV integrats ventilats
són molt diferents de les condicions STC i NOCT de les
normatives
J. Cipriano CTE i Envolupants Avançades. Barcelona 18-12-2013
Instal. experimentals Objectius del treball TRE-L Resultats experimentals Conclusions
Conclusions
La producció tèrmica és dominant en el balança energètic del
sistema
L' absorbidor negre produeix una reducció en l'eciència
elèctrica, però un augment en l'eciència tèrmica, mentre que
el reector blanc produeix l'efecte contrari
Majors cabals d'aire provoquen augments importants tant en
la producció elèctrica com en la tèrmica
Desviacions respecte la inclinació òptima provoquen reduccions
de l'eciència tèrmica i elèctrica
Les condicions d'operació de sistemes FV integrats ventilats
són molt diferents de les condicions STC i NOCT de les
normatives
J. Cipriano CTE i Envolupants Avançades. Barcelona 18-12-2013
Instal. experimentals Objectius del treball TRE-L Resultats experimentals Conclusions
Properes investigacions
Incloure anàlisi del comportament amb Re molt baixos
Realitzar els anàlisis per a situacions en convecció natural
Ampliar els estudis a mòduls d'altres característiques
vidre/vidre o mòduls opacs
Començar els assaijos a escala real (LOT) i incloure
l'acoplament amb bombes de calor per a aplicacions en edicis
de consum zero (NZEB)
J. Cipriano CTE i Envolupants Avançades. Barcelona 18-12-2013
Instal. experimentals Objectius del treball TRE-L Resultats experimentals Conclusions
Contact details
International Centre for Numerical Methods in Engineerging
(CIMNE)(www.cimne.com)
Building energy and environment Group
(www.cimne.com/beegroup)
Jordi Cipriano: cipriano@cimne.upc.edu
J. Cipriano CTE i Envolupants Avançades. Barcelona 18-12-2013

More Related Content

Featured

Product Design Trends in 2024 | Teenage Engineerings
Product Design Trends in 2024 | Teenage EngineeringsProduct Design Trends in 2024 | Teenage Engineerings
Product Design Trends in 2024 | Teenage EngineeringsPixeldarts
 
How Race, Age and Gender Shape Attitudes Towards Mental Health
How Race, Age and Gender Shape Attitudes Towards Mental HealthHow Race, Age and Gender Shape Attitudes Towards Mental Health
How Race, Age and Gender Shape Attitudes Towards Mental HealthThinkNow
 
AI Trends in Creative Operations 2024 by Artwork Flow.pdf
AI Trends in Creative Operations 2024 by Artwork Flow.pdfAI Trends in Creative Operations 2024 by Artwork Flow.pdf
AI Trends in Creative Operations 2024 by Artwork Flow.pdfmarketingartwork
 
PEPSICO Presentation to CAGNY Conference Feb 2024
PEPSICO Presentation to CAGNY Conference Feb 2024PEPSICO Presentation to CAGNY Conference Feb 2024
PEPSICO Presentation to CAGNY Conference Feb 2024Neil Kimberley
 
Content Methodology: A Best Practices Report (Webinar)
Content Methodology: A Best Practices Report (Webinar)Content Methodology: A Best Practices Report (Webinar)
Content Methodology: A Best Practices Report (Webinar)contently
 
How to Prepare For a Successful Job Search for 2024
How to Prepare For a Successful Job Search for 2024How to Prepare For a Successful Job Search for 2024
How to Prepare For a Successful Job Search for 2024Albert Qian
 
Social Media Marketing Trends 2024 // The Global Indie Insights
Social Media Marketing Trends 2024 // The Global Indie InsightsSocial Media Marketing Trends 2024 // The Global Indie Insights
Social Media Marketing Trends 2024 // The Global Indie InsightsKurio // The Social Media Age(ncy)
 
Trends In Paid Search: Navigating The Digital Landscape In 2024
Trends In Paid Search: Navigating The Digital Landscape In 2024Trends In Paid Search: Navigating The Digital Landscape In 2024
Trends In Paid Search: Navigating The Digital Landscape In 2024Search Engine Journal
 
5 Public speaking tips from TED - Visualized summary
5 Public speaking tips from TED - Visualized summary5 Public speaking tips from TED - Visualized summary
5 Public speaking tips from TED - Visualized summarySpeakerHub
 
ChatGPT and the Future of Work - Clark Boyd
ChatGPT and the Future of Work - Clark Boyd ChatGPT and the Future of Work - Clark Boyd
ChatGPT and the Future of Work - Clark Boyd Clark Boyd
 
Getting into the tech field. what next
Getting into the tech field. what next Getting into the tech field. what next
Getting into the tech field. what next Tessa Mero
 
Google's Just Not That Into You: Understanding Core Updates & Search Intent
Google's Just Not That Into You: Understanding Core Updates & Search IntentGoogle's Just Not That Into You: Understanding Core Updates & Search Intent
Google's Just Not That Into You: Understanding Core Updates & Search IntentLily Ray
 
Time Management & Productivity - Best Practices
Time Management & Productivity -  Best PracticesTime Management & Productivity -  Best Practices
Time Management & Productivity - Best PracticesVit Horky
 
The six step guide to practical project management
The six step guide to practical project managementThe six step guide to practical project management
The six step guide to practical project managementMindGenius
 
Beginners Guide to TikTok for Search - Rachel Pearson - We are Tilt __ Bright...
Beginners Guide to TikTok for Search - Rachel Pearson - We are Tilt __ Bright...Beginners Guide to TikTok for Search - Rachel Pearson - We are Tilt __ Bright...
Beginners Guide to TikTok for Search - Rachel Pearson - We are Tilt __ Bright...RachelPearson36
 
Unlocking the Power of ChatGPT and AI in Testing - A Real-World Look, present...
Unlocking the Power of ChatGPT and AI in Testing - A Real-World Look, present...Unlocking the Power of ChatGPT and AI in Testing - A Real-World Look, present...
Unlocking the Power of ChatGPT and AI in Testing - A Real-World Look, present...Applitools
 
12 Ways to Increase Your Influence at Work
12 Ways to Increase Your Influence at Work12 Ways to Increase Your Influence at Work
12 Ways to Increase Your Influence at WorkGetSmarter
 

Featured (20)

Product Design Trends in 2024 | Teenage Engineerings
Product Design Trends in 2024 | Teenage EngineeringsProduct Design Trends in 2024 | Teenage Engineerings
Product Design Trends in 2024 | Teenage Engineerings
 
How Race, Age and Gender Shape Attitudes Towards Mental Health
How Race, Age and Gender Shape Attitudes Towards Mental HealthHow Race, Age and Gender Shape Attitudes Towards Mental Health
How Race, Age and Gender Shape Attitudes Towards Mental Health
 
AI Trends in Creative Operations 2024 by Artwork Flow.pdf
AI Trends in Creative Operations 2024 by Artwork Flow.pdfAI Trends in Creative Operations 2024 by Artwork Flow.pdf
AI Trends in Creative Operations 2024 by Artwork Flow.pdf
 
Skeleton Culture Code
Skeleton Culture CodeSkeleton Culture Code
Skeleton Culture Code
 
PEPSICO Presentation to CAGNY Conference Feb 2024
PEPSICO Presentation to CAGNY Conference Feb 2024PEPSICO Presentation to CAGNY Conference Feb 2024
PEPSICO Presentation to CAGNY Conference Feb 2024
 
Content Methodology: A Best Practices Report (Webinar)
Content Methodology: A Best Practices Report (Webinar)Content Methodology: A Best Practices Report (Webinar)
Content Methodology: A Best Practices Report (Webinar)
 
How to Prepare For a Successful Job Search for 2024
How to Prepare For a Successful Job Search for 2024How to Prepare For a Successful Job Search for 2024
How to Prepare For a Successful Job Search for 2024
 
Social Media Marketing Trends 2024 // The Global Indie Insights
Social Media Marketing Trends 2024 // The Global Indie InsightsSocial Media Marketing Trends 2024 // The Global Indie Insights
Social Media Marketing Trends 2024 // The Global Indie Insights
 
Trends In Paid Search: Navigating The Digital Landscape In 2024
Trends In Paid Search: Navigating The Digital Landscape In 2024Trends In Paid Search: Navigating The Digital Landscape In 2024
Trends In Paid Search: Navigating The Digital Landscape In 2024
 
5 Public speaking tips from TED - Visualized summary
5 Public speaking tips from TED - Visualized summary5 Public speaking tips from TED - Visualized summary
5 Public speaking tips from TED - Visualized summary
 
ChatGPT and the Future of Work - Clark Boyd
ChatGPT and the Future of Work - Clark Boyd ChatGPT and the Future of Work - Clark Boyd
ChatGPT and the Future of Work - Clark Boyd
 
Getting into the tech field. what next
Getting into the tech field. what next Getting into the tech field. what next
Getting into the tech field. what next
 
Google's Just Not That Into You: Understanding Core Updates & Search Intent
Google's Just Not That Into You: Understanding Core Updates & Search IntentGoogle's Just Not That Into You: Understanding Core Updates & Search Intent
Google's Just Not That Into You: Understanding Core Updates & Search Intent
 
How to have difficult conversations
How to have difficult conversations How to have difficult conversations
How to have difficult conversations
 
Introduction to Data Science
Introduction to Data ScienceIntroduction to Data Science
Introduction to Data Science
 
Time Management & Productivity - Best Practices
Time Management & Productivity -  Best PracticesTime Management & Productivity -  Best Practices
Time Management & Productivity - Best Practices
 
The six step guide to practical project management
The six step guide to practical project managementThe six step guide to practical project management
The six step guide to practical project management
 
Beginners Guide to TikTok for Search - Rachel Pearson - We are Tilt __ Bright...
Beginners Guide to TikTok for Search - Rachel Pearson - We are Tilt __ Bright...Beginners Guide to TikTok for Search - Rachel Pearson - We are Tilt __ Bright...
Beginners Guide to TikTok for Search - Rachel Pearson - We are Tilt __ Bright...
 
Unlocking the Power of ChatGPT and AI in Testing - A Real-World Look, present...
Unlocking the Power of ChatGPT and AI in Testing - A Real-World Look, present...Unlocking the Power of ChatGPT and AI in Testing - A Real-World Look, present...
Unlocking the Power of ChatGPT and AI in Testing - A Real-World Look, present...
 
12 Ways to Increase Your Influence at Work
12 Ways to Increase Your Influence at Work12 Ways to Increase Your Influence at Work
12 Ways to Increase Your Influence at Work
 

Integració de Sistemes Actius en Façanes. Mètodes Experimentals

  • 1. Instal. experimentals Objectius del treball TRE-L Resultats experimentals Conclusions Integració de sistemes actius en façanes. Mètodes experimentals J. Cipriano1 1 CIMNE-Building Energy and Environment Group, Gaia Building-UPC Campus Terrassa, c/Rambla St Nebridi 22. 08222. Terrassa J. Cipriano CTE i Envolupants Avançades. Barcelona 18-12-2013
  • 2. Instal. experimentals Objectius del treball TRE-L Resultats experimentals Conclusions Índex 1 Instal·lacions experimentals Instal·lacions a escala real 2 Objectius del treball 3 Descripció del TRE-L Geometria i materials Campanya de monitorització 4 Resultats experimentals Evaluació de les temperatures del panell FV i el canal d'aire Producció tèrmica i elèctrica J. Cipriano CTE i Envolupants Avançades. Barcelona 18-12-2013
  • 3. Instal. experimentals Objectius del treball TRE-L Resultats experimentals Conclusions Índex 1 Instal·lacions experimentals Instal·lacions a escala real 2 Objectius del treball 3 Descripció del TRE-L Geometria i materials Campanya de monitorització 4 Resultats experimentals Evaluació de les temperatures del panell FV i el canal d'aire Producció tèrmica i elèctrica J. Cipriano CTE i Envolupants Avançades. Barcelona 18-12-2013
  • 4. Instal. experimentals Objectius del treball TRE-L Resultats experimentals Conclusions Lleida Outdoor test Cell (LOT) Unitat d'assaig a mida real (6m x 4m x 4m) J. Cipriano CTE i Envolupants Avançades. Barcelona 18-12-2013
  • 5. Instal. experimentals Objectius del treball TRE-L Resultats experimentals Conclusions Lleida Outdoor test Cell (LOT) J. Cipriano CTE i Envolupants Avançades. Barcelona 18-12-2013
  • 6. Instal. experimentals Objectius del treball TRE-L Resultats experimentals Conclusions Lleida Outdoor test Cell (LOT) Pell doble semi transparent amb FV J. Cipriano CTE i Envolupants Avançades. Barcelona 18-12-2013
  • 7. Instal. experimentals Objectius del treball TRE-L Resultats experimentals Conclusions Lleida Outdoor test Cell (LOT) Pell doble semi transparent amb FV Accionament per a moure la façana J. Cipriano CTE i Envolupants Avançades. Barcelona 18-12-2013
  • 8. Instal. experimentals Objectius del treball TRE-L Resultats experimentals Conclusions Test Reference Environment (TRE-L) TRE-L amb dos mòduls FVde referència J. Cipriano CTE i Envolupants Avançades. Barcelona 18-12-2013
  • 9. Instal. experimentals Objectius del treball TRE-L Resultats experimentals Conclusions Índex 1 Instal·lacions experimentals Instal·lacions a escala real 2 Objectius del treball 3 Descripció del TRE-L Geometria i materials Campanya de monitorització 4 Resultats experimentals Evaluació de les temperatures del panell FV i el canal d'aire Producció tèrmica i elèctrica J. Cipriano CTE i Envolupants Avançades. Barcelona 18-12-2013
  • 10. Instal. experimentals Objectius del treball TRE-L Resultats experimentals Conclusions Objectius Augmentar el coneixement del comportament elèctric i tèrmic de components fotovoltàics integrats en façanes o teulades J. Cipriano CTE i Envolupants Avançades. Barcelona 18-12-2013
  • 11. Instal. experimentals Objectius del treball TRE-L Resultats experimentals Conclusions Objectius Augmentar el coneixement del comportament elèctric i tèrmic de components fotovoltàics integrats en façanes o teulades Realitzar un anàlisi sensitiu de l'efecte de la inclinació, el grau de ventilació i el tipus de material sobre el que s'instal·la el component FV integrat J. Cipriano CTE i Envolupants Avançades. Barcelona 18-12-2013
  • 12. Instal. experimentals Objectius del treball TRE-L Resultats experimentals Conclusions Objectius Augmentar el coneixement del comportament elèctric i tèrmic de components fotovoltàics integrats en façanes o teulades Realitzar un anàlisi sensitiu de l'efecte de la inclinació, el grau de ventilació i el tipus de material sobre el que s'instal·la el component FV integrat Contribuir a la denició d'un Estàndard Europeu per a a l'assaig de sistemes FV integrats en condicions reals exteriors J. Cipriano CTE i Envolupants Avançades. Barcelona 18-12-2013
  • 13. Instal. experimentals Objectius del treball TRE-L Resultats experimentals Conclusions Objectius Augmentar el coneixement del comportament elèctric i tèrmic de components fotovoltàics integrats en façanes o teulades Realitzar un anàlisi sensitiu de l'efecte de la inclinació, el grau de ventilació i el tipus de material sobre el que s'instal·la el component FV integrat Contribuir a la denició d'un Estàndard Europeu per a a l'assaig de sistemes FV integrats en condicions reals exteriors Avançar en el camí dels edicis de consum zero (nZEB) mitjançant l'acoplament de l'aire escalfat amb bombes de calor en mode calefacció J. Cipriano CTE i Envolupants Avançades. Barcelona 18-12-2013
  • 14. Instal. experimentals Objectius del treball TRE-L Resultats experimentals Conclusions Índex 1 Instal·lacions experimentals Instal·lacions a escala real 2 Objectius del treball 3 Descripció del TRE-L Geometria i materials Campanya de monitorització 4 Resultats experimentals Evaluació de les temperatures del panell FV i el canal d'aire Producció tèrmica i elèctrica J. Cipriano CTE i Envolupants Avançades. Barcelona 18-12-2013
  • 15. Instal. experimentals Objectius del treball TRE-L Resultats experimentals Conclusions Geometria i materials TRE-L: vista frontal i vista posterior J. Cipriano CTE i Envolupants Avançades. Barcelona 18-12-2013
  • 16. Instal. experimentals Objectius del treball TRE-L Resultats experimentals Conclusions Geometria i materials Caixa de fusta Mides: 206 x 236 x 37 cm Capa aïllament: 20 cm gruix EPS Abertura orientada a sud: 97.6 x 150.7 cm Estructura movible. Inclinació variable J. Cipriano CTE i Envolupants Avançades. Barcelona 18-12-2013
  • 17. Instal. experimentals Objectius del treball TRE-L Resultats experimentals Conclusions Geometria i materials Caixa de fusta Mides: 206 x 236 x 37 cm Capa aïllament: 20 cm gruix EPS Abertura orientada a sud: 97.6 x 150.7 cm Estructura movible. Inclinació variable J. Cipriano CTE i Envolupants Avançades. Barcelona 18-12-2013
  • 18. Instal. experimentals Objectius del treball TRE-L Resultats experimentals Conclusions Geometria i materials Materials posteriors Làmina negra: ALANOD-Mirotherm 95±1 % Absorció solar 5±2 % emissivitat infraroig Làmina blanca reexió difusa:r DuPont DLR80 96.3% índex reectivitat J. Cipriano CTE i Envolupants Avançades. Barcelona 18-12-2013
  • 19. Instal. experimentals Objectius del treball TRE-L Resultats experimentals Conclusions Geometria i materials Materials posteriors Làmina negra: ALANOD-Mirotherm 95±1 % Absorció solar 5±2 % emissivitat infraroig Làmina blanca reexió difusa:r DuPont DLR80 96.3% índex reectivitat J. Cipriano CTE i Envolupants Avançades. Barcelona 18-12-2013
  • 20. Instal. experimentals Objectius del treball TRE-L Resultats experimentals Conclusions Geometria i materials Producció elèctrica FV Mòdul FV semi transparent vidre-tedlar 28 cèl·lules; packing factor: 0.46 Dos mòduls de referència Completament aïllat (10 cm); Comportament lliure J. Cipriano CTE i Envolupants Avançades. Barcelona 18-12-2013
  • 21. Instal. experimentals Objectius del treball TRE-L Resultats experimentals Conclusions Geometria i materials Producció elèctrica FV Mòdul FV semi transparent vidre-tedlar 28 cèl·lules; packing factor: 0.46 Dos mòduls de referència Completament aïllat (10 cm); Comportament lliure J. Cipriano CTE i Envolupants Avançades. Barcelona 18-12-2013
  • 22. Instal. experimentals Objectius del treball TRE-L Resultats experimentals Conclusions Geometria i materials Flux d'aire Espessor canal d'aire: 11.5 cm Aire circula d'abaix cap a dalt Convecció forçada ventilador velocitat variable Entrada laminar garantida Matriu de tubs de plàstic (0.5cmφ) J. Cipriano CTE i Envolupants Avançades. Barcelona 18-12-2013
  • 23. Instal. experimentals Objectius del treball TRE-L Resultats experimentals Conclusions Geometria i materials Flux d'aire Espessor canal d'aire: 11.5 cm Aire circula d'abaix cap a dalt Convecció forçada ventilador velocitat variable Entrada laminar garantida Matriu de tubs de plàstic (0.5cmφ) J. Cipriano CTE i Envolupants Avançades. Barcelona 18-12-2013
  • 24. Instal. experimentals Objectius del treball TRE-L Resultats experimentals Conclusions Geometria i materials Flux d'aire Espessor canal d'aire: 11.5 cm Aire circula d'abaix cap a dalt Convecció forçada ventilador velocitat variable Entrada laminar garantida Matriu de tubs de plàstic (0.5cmφ) J. Cipriano CTE i Envolupants Avançades. Barcelona 18-12-2013
  • 25. Instal. experimentals Objectius del treball TRE-L Resultats experimentals Conclusions Geometria i materials Flux d'aire Espessor canal d'aire: 11.5 cm Aire circula d'abaix cap a dalt Convecció forçada ventilador velocitat variable Entrada laminar garantida Matriu de tubs de plàstic (0.5cmφ) J. Cipriano CTE i Envolupants Avançades. Barcelona 18-12-2013
  • 26. Instal. experimentals Objectius del treball TRE-L Resultats experimentals Conclusions Equip de monitorització Temperatura panell FV i canal d'aire 31 termoparell tipus J conectats a un data-logger (Campbell CR1000) Recol·lecció de dades cada 30 seconds (10-minutes anàlisi): 10 termoparell tipus J per a temperatures d'aire 18 termoparells temperatures FV i material posterior 3 termoparells posterior TRE-L 1 piranòmetre per radiació solar incident Sensors protegits amb cilindres d'alumini J. Cipriano CTE i Envolupants Avançades. Barcelona 18-12-2013
  • 27. Instal. experimentals Objectius del treball TRE-L Resultats experimentals Conclusions Equip de monitorització Temperatura panell FV i canal d'aire 31 termoparell tipus J conectats a un data-logger (Campbell CR1000) Recol·lecció de dades cada 30 seconds (10-minutes anàlisi): 10 termoparell tipus J per a temperatures d'aire 18 termoparells temperatures FV i material posterior 3 termoparells posterior TRE-L 1 piranòmetre per radiació solar incident Sensors protegits amb cilindres d'alumini J. Cipriano CTE i Envolupants Avançades. Barcelona 18-12-2013
  • 28. Instal. experimentals Objectius del treball TRE-L Resultats experimentals Conclusions Equip de monitorització Temperatura panell FV i canal d'aire 31 termoparell tipus J conectats a un data-logger (Campbell CR1000) Recol·lecció de dades cada 30 seconds (10-minutes anàlisi): 10 termoparell tipus J per a temperatures d'aire 18 termoparells temperatures FV i material posterior 3 termoparells posterior TRE-L 1 piranòmetre per radiació solar incident Sensors protegits amb cilindres d'alumini J. Cipriano CTE i Envolupants Avançades. Barcelona 18-12-2013
  • 29. Instal. experimentals Objectius del treball TRE-L Resultats experimentals Conclusions Equip de monitorització Mesura producció elèctrica FV Conexions especials per a mesurar cada línia de cèl·lules FV Mesures de: ISC and VOC 4 minutes en VOC i 1 minut en ISC PPV = ∑FF VOC ISC J. Cipriano CTE i Envolupants Avançades. Barcelona 18-12-2013
  • 30. Instal. experimentals Objectius del treball TRE-L Resultats experimentals Conclusions Equip de monitorització Mesura producció elèctrica FV Conexions especials per a mesurar cada línia de cèl·lules FV Mesures de: ISC and VOC 4 minutes en VOC i 1 minut en ISC PPV = ∑FF VOC ISC J. Cipriano CTE i Envolupants Avançades. Barcelona 18-12-2013
  • 31. Instal. experimentals Objectius del treball TRE-L Resultats experimentals Conclusions Equip de monitorització Mesura producció elèctrica FV Conexions especials per a mesurar cada línia de cèl·lules FV Mesures de: ISC and VOC 4 minutes en VOC i 1 minut en ISC PPV = ∑FF VOC ISC J. Cipriano CTE i Envolupants Avançades. Barcelona 18-12-2013
  • 32. Instal. experimentals Objectius del treball TRE-L Resultats experimentals Conclusions Equip de monitorització Condicions climàtiques 1 estació meteorològica (2 m alçada) formada per: 1 anemòmetre de cassoletes 1 termo higròmetre 1 termòtre de bulb sec 1 estació meterològica de back up a 10 m alçada 1 periliòmetre per a mesura de radiació solar directa J. Cipriano CTE i Envolupants Avançades. Barcelona 18-12-2013
  • 33. Instal. experimentals Objectius del treball TRE-L Resultats experimentals Conclusions Periode i tests La campanya de monitorització es va portar a terme a Lleida (latitude de 41.6°N) Tests de dos dies de duració entre Agost 2010 i Setembre 2011 Tres inclinacions analitzades (90°, 60° and 30°) 60° és la inclinació òptima a l'hivern; 30° es la inclinació òptima a l'estiu J. Cipriano CTE i Envolupants Avançades. Barcelona 18-12-2013
  • 34. Instal. experimentals Objectius del treball TRE-L Resultats experimentals Conclusions Periode i tests Volumetric air ow rate Cavity air velocity Reynolds number [m3/h] [m/s] [−] 34 0.09 1200 51 0.13 1800 94 0.23 3000 195 0.50 7000 354 0.92 13000 560 1.46 20000 731 1.91 26000 Table: Règims de ventilació dins el canal d'aire J. Cipriano CTE i Envolupants Avançades. Barcelona 18-12-2013
  • 35. Instal. experimentals Objectius del treball TRE-L Resultats experimentals Conclusions Índex 1 Instal·lacions experimentals Instal·lacions a escala real 2 Objectius del treball 3 Descripció del TRE-L Geometria i materials Campanya de monitorització 4 Resultats experimentals Evaluació de les temperatures del panell FV i el canal d'aire Producció tèrmica i elèctrica J. Cipriano CTE i Envolupants Avançades. Barcelona 18-12-2013
  • 36. Instal. experimentals Objectius del treball TRE-L Resultats experimentals Conclusions Distribució vertical temperatures panell FV Inclinació: 90° Material posterior: Negre absorbent La temperatura augmenta verticalment independentment del Re Gradient vertical màxim: 10 °C J. Cipriano CTE i Envolupants Avançades. Barcelona 18-12-2013
  • 37. Instal. experimentals Objectius del treball TRE-L Resultats experimentals Conclusions Distribució vertical temperatures panell FV Inclinació: 90° Material posterior: Negre absorbent La temperatura augmenta verticalment independentment del Re Gradient vertical màxim: 10 °C J. Cipriano CTE i Envolupants Avançades. Barcelona 18-12-2013
  • 38. Instal. experimentals Objectius del treball TRE-L Resultats experimentals Conclusions Distribució vertical temperatures panell FV Material posterior: Blanc reectant El gradient vertical de temperatures és menor amb el blanc reectant Temperatura mitja del FV amb reector blanc és 8°C menor L'eciència elèctrica FV augmenta (+ 0.5%) J. Cipriano CTE i Envolupants Avançades. Barcelona 18-12-2013
  • 39. Instal. experimentals Objectius del treball TRE-L Resultats experimentals Conclusions Distribució vertical temperatures panell FV Material posterior: Blanc reectant El gradient vertical de temperatures és menor amb el blanc reectant Temperatura mitja del FV amb reector blanc és 8°C menor L'eciència elèctrica FV augmenta (+ 0.5%) J. Cipriano CTE i Envolupants Avançades. Barcelona 18-12-2013
  • 40. Instal. experimentals Objectius del treball TRE-L Resultats experimentals Conclusions Diferència de temperatura entre FV i temperatura ambient Inclinació: òptima Material posterior: Negre absorbent La inèrcia tèrmica FV causa la histèresi en la T La temperatura mitja del FV disminueix amb el Re El règim turbulent provoca diferències de T menors J. Cipriano CTE i Envolupants Avançades. Barcelona 18-12-2013
  • 41. Instal. experimentals Objectius del treball TRE-L Resultats experimentals Conclusions Diferència de temperatura entre FV i temperatura ambient Inclinació: òptima Material posterior: Negre absorbent La inèrcia tèrmica FV causa la histèresi en la T La temperatura mitja del FV disminueix amb el Re El règim turbulent provoca diferències de T menors J. Cipriano CTE i Envolupants Avançades. Barcelona 18-12-2013
  • 42. Instal. experimentals Objectius del treball TRE-L Resultats experimentals Conclusions Comparació temperatura FV del TRE-L i mòduls de referència Absorbidor negre. Periode estiu Re7000→FV del TRE-L és el mòdul més fred 15°C menys que el mòdul FV aïllat Re7000→ FV del TRE-L està al mig del lliure i l'aïllat J. Cipriano CTE i Envolupants Avançades. Barcelona 18-12-2013
  • 43. Instal. experimentals Objectius del treball TRE-L Resultats experimentals Conclusions Comparació temperatura FV del TRE-L i mòduls de referència Absorbidor negre. Periode estiu Re7000→FV del TRE-L és el mòdul més fred 15°C menys que el mòdul FV aïllat Re7000→ FV del TRE-L està al mig del lliure i l'aïllat J. Cipriano CTE i Envolupants Avançades. Barcelona 18-12-2013
  • 44. Instal. experimentals Objectius del treball TRE-L Resultats experimentals Conclusions Comparació temperatura FV del TRE-L i mòduls de referència Absorbidor negre. Periode estiu Re7000→FV del TRE-L és el mòdul més fred 15°C menys que el mòdul FV aïllat Re7000→ FV del TRE-L està al mig del lliure i l'aïllat J. Cipriano CTE i Envolupants Avançades. Barcelona 18-12-2013
  • 45. Instal. experimentals Objectius del treball TRE-L Resultats experimentals Conclusions Temperatura d'entrada i sortida del canal d'aire Absorbidor negre. Periode estiu ∆Taire disminueix quan augmenta el ux d'aire ∆Taire màxima=40°C ux d'aire més petit; inclinació òptima ∆Taire disminueix quan augmenta desviació de la inclinació òptima Inclinació òptima, ∆Taire pot ser negativa per pèrdues radiatives J. Cipriano CTE i Envolupants Avançades. Barcelona 18-12-2013
  • 46. Instal. experimentals Objectius del treball TRE-L Resultats experimentals Conclusions Temperatura d'entrada i sortida del canal d'aire Absorbidor negre. Periode estiu ∆Taire disminueix quan augmenta el ux d'aire ∆Taire màxima=40°C ux d'aire més petit; inclinació òptima ∆Taire disminueix quan augmenta desviació de la inclinació òptima Inclinació òptima, ∆Taire pot ser negativa per pèrdues radiatives J. Cipriano CTE i Envolupants Avançades. Barcelona 18-12-2013
  • 47. Instal. experimentals Objectius del treball TRE-L Resultats experimentals Conclusions Temperatura d'entrada i sortida del canal d'aire Absorbidor negre. Periode estiu ∆Taire disminueix quan augmenta el ux d'aire ∆Taire màxima=40°C ux d'aire més petit; inclinació òptima ∆Taire disminueix quan augmenta desviació de la inclinació òptima Inclinació òptima, ∆Taire pot ser negativa per pèrdues radiatives J. Cipriano CTE i Envolupants Avançades. Barcelona 18-12-2013
  • 48. Instal. experimentals Objectius del treball TRE-L Resultats experimentals Conclusions Temperatura d'entrada i sortida del canal d'aire White diuser. Summer period ∆Taire disminueix amb blanc reector sempre J. Cipriano CTE i Envolupants Avançades. Barcelona 18-12-2013
  • 49. Instal. experimentals Objectius del treball TRE-L Resultats experimentals Conclusions Temperatura d'entrada i sortida del canal d'aire White diuser. Summer period ∆Taire disminueix amb blanc reector sempre J. Cipriano CTE i Envolupants Avançades. Barcelona 18-12-2013
  • 50. Instal. experimentals Objectius del treball TRE-L Resultats experimentals Conclusions Potència tèrmica i elèctrica Inclinació 90° Inclinació òptima Material absorbidor negre. Periode estiu La potència tèrmica és dominant respecte l'elèctrica Potència elèctrica i tèrmica augmenten si augmenta el cabal Potència elèctrica i tèrmica màximes es amb inclinació òptima (30°C) J. Cipriano CTE i Envolupants Avançades. Barcelona 18-12-2013
  • 51. Instal. experimentals Objectius del treball TRE-L Resultats experimentals Conclusions Potència tèrmica i elèctrica Inclinació 90° Inclinació òptima Material absorbidor negre. Periode estiu La potència tèrmica és dominant respecte l'elèctrica Potència elèctrica i tèrmica augmenten si augmenta el cabal Potència elèctrica i tèrmica màximes es amb inclinació òptima (30°C) J. Cipriano CTE i Envolupants Avançades. Barcelona 18-12-2013
  • 52. Instal. experimentals Objectius del treball TRE-L Resultats experimentals Conclusions Potència tèrmica i elèctrica Inclinació 90° Inclinació òptima Material absorbidor negre. Periode estiu La potència tèrmica és dominant respecte l'elèctrica Potència elèctrica i tèrmica augmenten si augmenta el cabal Potència elèctrica i tèrmica màximes es amb inclinació òptima (30°C) J. Cipriano CTE i Envolupants Avançades. Barcelona 18-12-2013
  • 53. Instal. experimentals Objectius del treball TRE-L Resultats experimentals Conclusions Potència tèrmica i elèctrica Inclinació 90° Inclinació òptima Material absorbidor negre. Periode estiu La potència tèrmica és dominant respecte l'elèctrica Potència elèctrica i tèrmica augmenten si augmenta el cabal Potència elèctrica i tèrmica màximes es amb inclinació òptima (30°C) J. Cipriano CTE i Envolupants Avançades. Barcelona 18-12-2013
  • 54. Instal. experimentals Objectius del treball TRE-L Resultats experimentals Conclusions Eciència tèrmica Eciència tèrmica Es deneix una eciència tèrmica per a poder evaluar el rendiment tèrmic: ηth = Qth G A = ˙mρ cp (Tout −Tin) G A G= Radiació solar global incident A= Superfície FV Mesures amb baixa velocitat de vent ( 5 m/s) J. Cipriano CTE i Envolupants Avançades. Barcelona 18-12-2013
  • 55. Instal. experimentals Objectius del treball TRE-L Resultats experimentals Conclusions Inuència del ux d'aire i la inclinació en l'eciència tèrmica Inclinació òptima Absorbidor negre. Periode estiu L'eciència tèrmica augmenta quan augmenta el ux d'aire L'eciència tèrmica disminueix quan la inclinació es desvia de la inclinació òptima J. Cipriano CTE i Envolupants Avançades. Barcelona 18-12-2013
  • 56. Instal. experimentals Objectius del treball TRE-L Resultats experimentals Conclusions Inuència del ux d'aire i la inclinació en l'eciència tèrmica Inclinació òptima Absorbidor negre. Periode estiu L'eciència tèrmica augmenta quan augmenta el ux d'aire L'eciència tèrmica disminueix quan la inclinació es desvia de la inclinació òptima J. Cipriano CTE i Envolupants Avançades. Barcelona 18-12-2013
  • 57. Instal. experimentals Objectius del treball TRE-L Resultats experimentals Conclusions Inuència del ux d'aire i la inclinació en l'eciència tèrmica Inclinació òptima Absorbidor negre. Periode estiu L'eciència tèrmica augmenta quan augmenta el ux d'aire L'eciència tèrmica disminueix quan la inclinació es desvia de la inclinació òptima J. Cipriano CTE i Envolupants Avançades. Barcelona 18-12-2013
  • 58. Instal. experimentals Objectius del treball TRE-L Resultats experimentals Conclusions Inuència del ux d'aire i la inclinació en l'eciència tèrmica Inclinació òptima Difussor blanc. Periode estiu L'eciència tèrmica augmenta quan augmenta el ux d'aire L'eciència tèrmica disminueix quan la inclinació es desvia de la inclinació òptima L'abosorbidor negre augmenta l'eciència tèrmica: 70 % amb baixos cabals; 10 % amb alts cabals d'aire J. Cipriano CTE i Envolupants Avançades. Barcelona 18-12-2013
  • 59. Instal. experimentals Objectius del treball TRE-L Resultats experimentals Conclusions Inuència del ux d'aire i la inclinació en l'eciència tèrmica Inclinació òptima Difussor blanc. Periode estiu L'eciència tèrmica augmenta quan augmenta el ux d'aire L'eciència tèrmica disminueix quan la inclinació es desvia de la inclinació òptima L'abosorbidor negre augmenta l'eciència tèrmica: 70 % amb baixos cabals; 10 % amb alts cabals d'aire J. Cipriano CTE i Envolupants Avançades. Barcelona 18-12-2013
  • 60. Instal. experimentals Objectius del treball TRE-L Resultats experimentals Conclusions Inuència del ux d'aire i la inclinació en l'eciència tèrmica Inclinació òptima Difussor blanc. Periode estiu L'eciència tèrmica augmenta quan augmenta el ux d'aire L'eciència tèrmica disminueix quan la inclinació es desvia de la inclinació òptima L'abosorbidor negre augmenta l'eciència tèrmica: 70 % amb baixos cabals; 10 % amb alts cabals d'aire J. Cipriano CTE i Envolupants Avançades. Barcelona 18-12-2013
  • 61. Instal. experimentals Objectius del treball TRE-L Resultats experimentals Conclusions Inuència del ux d'aire i la inclinació en l'eciència tèrmica Inclinació òptima Difussor blanc. Periode estiu L'eciència tèrmica augmenta quan augmenta el ux d'aire L'eciència tèrmica disminueix quan la inclinació es desvia de la inclinació òptima L'abosorbidor negre augmenta l'eciència tèrmica: 70 % amb baixos cabals; 10 % amb alts cabals d'aire J. Cipriano CTE i Envolupants Avançades. Barcelona 18-12-2013
  • 62. Instal. experimentals Objectius del treball TRE-L Resultats experimentals Conclusions Conclusions La producció tèrmica és dominant en el balança energètic del sistema L' absorbidor negre produeix una reducció en l'eciència elèctrica, però un augment en l'eciència tèrmica, mentre que el reector blanc produeix l'efecte contrari Majors cabals d'aire provoquen augments importants tant en la producció elèctrica com en la tèrmica Desviacions respecte la inclinació òptima provoquen reduccions de l'eciència tèrmica i elèctrica Les condicions d'operació de sistemes FV integrats ventilats són molt diferents de les condicions STC i NOCT de les normatives J. Cipriano CTE i Envolupants Avançades. Barcelona 18-12-2013
  • 63. Instal. experimentals Objectius del treball TRE-L Resultats experimentals Conclusions Conclusions La producció tèrmica és dominant en el balança energètic del sistema L' absorbidor negre produeix una reducció en l'eciència elèctrica, però un augment en l'eciència tèrmica, mentre que el reector blanc produeix l'efecte contrari Majors cabals d'aire provoquen augments importants tant en la producció elèctrica com en la tèrmica Desviacions respecte la inclinació òptima provoquen reduccions de l'eciència tèrmica i elèctrica Les condicions d'operació de sistemes FV integrats ventilats són molt diferents de les condicions STC i NOCT de les normatives J. Cipriano CTE i Envolupants Avançades. Barcelona 18-12-2013
  • 64. Instal. experimentals Objectius del treball TRE-L Resultats experimentals Conclusions Conclusions La producció tèrmica és dominant en el balança energètic del sistema L' absorbidor negre produeix una reducció en l'eciència elèctrica, però un augment en l'eciència tèrmica, mentre que el reector blanc produeix l'efecte contrari Majors cabals d'aire provoquen augments importants tant en la producció elèctrica com en la tèrmica Desviacions respecte la inclinació òptima provoquen reduccions de l'eciència tèrmica i elèctrica Les condicions d'operació de sistemes FV integrats ventilats són molt diferents de les condicions STC i NOCT de les normatives J. Cipriano CTE i Envolupants Avançades. Barcelona 18-12-2013
  • 65. Instal. experimentals Objectius del treball TRE-L Resultats experimentals Conclusions Conclusions La producció tèrmica és dominant en el balança energètic del sistema L' absorbidor negre produeix una reducció en l'eciència elèctrica, però un augment en l'eciència tèrmica, mentre que el reector blanc produeix l'efecte contrari Majors cabals d'aire provoquen augments importants tant en la producció elèctrica com en la tèrmica Desviacions respecte la inclinació òptima provoquen reduccions de l'eciència tèrmica i elèctrica Les condicions d'operació de sistemes FV integrats ventilats són molt diferents de les condicions STC i NOCT de les normatives J. Cipriano CTE i Envolupants Avançades. Barcelona 18-12-2013
  • 66. Instal. experimentals Objectius del treball TRE-L Resultats experimentals Conclusions Conclusions La producció tèrmica és dominant en el balança energètic del sistema L' absorbidor negre produeix una reducció en l'eciència elèctrica, però un augment en l'eciència tèrmica, mentre que el reector blanc produeix l'efecte contrari Majors cabals d'aire provoquen augments importants tant en la producció elèctrica com en la tèrmica Desviacions respecte la inclinació òptima provoquen reduccions de l'eciència tèrmica i elèctrica Les condicions d'operació de sistemes FV integrats ventilats són molt diferents de les condicions STC i NOCT de les normatives J. Cipriano CTE i Envolupants Avançades. Barcelona 18-12-2013
  • 67. Instal. experimentals Objectius del treball TRE-L Resultats experimentals Conclusions Properes investigacions Incloure anàlisi del comportament amb Re molt baixos Realitzar els anàlisis per a situacions en convecció natural Ampliar els estudis a mòduls d'altres característiques vidre/vidre o mòduls opacs Començar els assaijos a escala real (LOT) i incloure l'acoplament amb bombes de calor per a aplicacions en edicis de consum zero (NZEB) J. Cipriano CTE i Envolupants Avançades. Barcelona 18-12-2013
  • 68. Instal. experimentals Objectius del treball TRE-L Resultats experimentals Conclusions Contact details International Centre for Numerical Methods in Engineerging (CIMNE)(www.cimne.com) Building energy and environment Group (www.cimne.com/beegroup) Jordi Cipriano: cipriano@cimne.upc.edu J. Cipriano CTE i Envolupants Avançades. Barcelona 18-12-2013