Modelado y evaluación del enfriamiento radiativo pasivo diurno bajo condiciones barométricas de altura: optimización de sistemas energéticos en La Paz

Resumen

El presente artículo evalúa el potencial del enfriamiento radiativo pasivo diurno (PDRC) bajo las condiciones barométricas singulares de la ciudad de La Paz (3.865 m.s.n.m.), con el objetivo de determinar cómo la baja presión atmosférica e higrométrica del Altiplano influye en el balance energético de superficies selectivas y en la optimización de sistemas fotovoltaicos. La metodología integró un modelado numérico determinístico en estado transitorio, desarrollado en MATLAB, junto con una fase experimental de campo en la que se evaluó un prototipo recubierto con Sulfato de Bario (BaSO₄) y Carbonato de Calcio (CaCO₃), incorporando el recálculo de los coeficientes de transferencia de calor ajustados a la presión barométrica real registrada (72,79 kPa) y a una densidad del aire de 0,845 kg/m³. Los resultados experimentales demostraron que la atmósfera del Altiplano constituye una ventaja termodinámica, permitiendo alcanzar una temperatura mínima absoluta de -10,45 °C y un diferencial térmico sub-ambiente de 25,06 °C, superior a los valores reportados en climas de baja altitud. Asimismo, se determinó que la integración del recubrimiento radiativo eleva la eficiencia eléctrica media de módulos fotovoltaicos de 16,59 % a 19,35 %, un incremento neto de 16,63 %. Se concluye que La Paz posee condiciones excepcionales para la implementación de tecnologías PDRC de bajo costo, ofreciendo una alternativa sustentable para mejorar la eficiencia de sistemas energéticos en regiones de gran altitud.