Influencia del viento en el rendimiento de paneles solares fotovoltaicos en la Ciudad de La Paz

Abstract

La presente tesis tiene como objetivo principal analizar la influencia del viento en el rendimiento de paneles solares fotovoltaicos instalados en la ciudad de La Paz, Bolivia. Dada la ubicación geográfica de esta ciudad a más de 3600 metros sobre el nivel del mar y con altos niveles de irradiancia solar durante todo el año, se identificó la necesidad de estudiar cómo las condiciones ambientales locales, en particular el viento, pueden afectar el comportamiento térmico y eléctrico de los sistemas fotovoltaicos. La hipótesis central plantea que la ventilación, al reducir la temperatura operativa de los paneles, puede mejorar su eficiencia y la potencia máxima generada, constituyéndose en un mecanismo pasivo de mejora del rendimiento energético. El desarrollo de la tesis se organiza en cinco capítulos. El primero introduce la problemática, justifica la importancia del estudio en el contexto de las energías renovables y plantea los objetivos e hipótesis de la investigación. El segundo capítulo recopila y analiza estudios nacionales e internacionales que han investigado la relación entre variables ambientales como temperatura, radiación, viento y el desempeño de paneles solares. El tercer capítulo describe el diseño y construcción de un banco de pruebas experimental que permitió comparar dos paneles solares, uno bajo convección natural y otro con ventilación forzada mediante un túnel de viento que simula velocidades medias reales (2,5 m/s). Se instalaron sensores para monitorear temperatura de los paneles, irradiancia, velocidad del viento, humedad y parámetros eléctricos como corriente, voltaje y potencia. El cuarto capítulo presenta los resultados obtenidos, analizados con herramientas estadísticas como regresiones lineales y la prueba T de Student para validar las diferencias entre ambos escenarios. Finalmente, el capítulo cinco interpreta los resultados y formula las conclusiones del estudio.