Científicos de los Emiratos Árabes Unidos han desarrollado un novedoso diseño de mástil de protección contra rayos que, según se informa, elimina el efecto de sombreado en los paneles fotovoltaicos. El enfoque propuesto también cumple con los requisitos de la red de puesta a tierra en condiciones de humedad variables.
Un grupo de científicos de la Universidad de Wollongong en Dubái ha propuesto un nuevo enfoque para el despliegue de tecnología de protección directa contra rayos en emplazamientos que albergan sistemas fotovoltaicos con orientación este-oeste y con un espaciado limitado entre los paneles.

Explicaron que integrar la protección directa contra rayos en este tipo de paneles solares es difícil en términos de cumplimiento con los requisitos del Sistema Terminal Terrestre (ETS) y las protecciones contra descargas directas de rayos, particularmente en instalaciones en azoteas.
«El método propuesto introduce ecuaciones que respaldan el enfoque innovador para mástiles de protección contra rayos horizontales y aborda los requisitos de la red de tierra bajo diferentes condiciones de humedad», indicó el grupo. «Las ecuaciones proporcionadas en el artículo permiten a los ingenieros configurar la disposición del panel para orientaciones este y oeste utilizando solo tres conjuntos de datos, garantizando al mismo tiempo el cumplimiento de las protecciones contra descargas directas de rayos».
En el artículo “Un diseño novedoso de mástil de protección contra rayos para eliminar el efecto de sombreado en paneles fotovoltaicos”, publicado en Electric Power Systems Research, el grupo de investigación explicó que las soluciones convencionales de protección contra rayos, como las instalaciones de mástiles altos, pueden provocar un sombreado considerable sobre los paneles, y afirmó que el enfoque propuesto permite una disposición adecuada de la estructura de acero de los paneles para cumplir con los estándares de protección contra rayos sin ningún tipo de sombreado.

«En un escenario donde los paneles solares se instalan espalda con espalda, con un lado orientado al este y el otro al oeste, la instalación tradicional de pararrayos no es viable sin provocar sombras en los paneles», afirmaron los académicos, señalando que las sombras pueden generar puntos calientes y disminuir la eficiencia de los paneles. «El enfoque innovador consiste en instalar pararrayos horizontales a lo largo del panel en lugar de verticales».
El sistema propuesto también utiliza varillas horizontales de cobre unidas a la estructura de soporte de acero de los paneles. «Esta configuración garantiza que la longitud de la varilla horizontal de cobre sea corta y varíe según la longitud del panel», destacaron los expertos. «Estas longitudes se basan en paneles de hasta 600 W disponibles actualmente en el mercado».

También advirtieron que la correa, varilla o cable de protección de cobre seleccionado no debe ceder bajo su propio peso ni en condiciones de viento fuerte, y señalaron que los desarrolladores de proyectos también podrían considerar el uso de varillas de acero revestidas de cobre que cumplan con la capacidad de conducción de corriente necesaria y sean resistentes a los daños causados ​​por la energía de los rayos. «Este tipo de varillas o correas ofrecen una gran resistencia a la tracción», afirmaron. «La distancia entre los conductores de bajada debe cumplir con las normas y políticas pertinentes, tal como se describe en la referencia». Según el grupo de investigación, las directrices propuestas pueden ofrecer una protección adecuada contra los rayos y prevenir daños durante tormentas, además de contribuir a reducir los costos de la red de puesta a tierra.
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