Budowa
Kolektor hybrydowy to system, który w jednym urządzeniu łączy panel fotowoltaiczny z kolektorem słonecznym. Zasada działania opiera się na gromadzeniu promieniowania słonecznego i przetwarzaniu jej na energię elektryczną. Natomiast wysoko wydajny kolektor płaski znajdujący się pod spodem panelu PV, usuwa nadmiar ciepła z modułu fotowoltaicznego i przekazuje do instalacji c.w.u. lub c.o.
W tego typu urządzeniu kolektor słoneczny ma za zadanie schładzać komórki fotowoltaiczne (poprzez odbiór ciepła), co w konsekwencji znacznie zwiększa efektywność układu prądowego względem standardowych rozwiązać PV. Schładzane ogniwa wytwarzają więcej energii, a odbierane ciepło jest wykorzystywane w budynku, co jednocześnie pozwala na maksymalizowanie zwrotu inwestycji. Tradycyjne panele fotowoltaiczne cechują się spadkiem wydajności wraz ze wzrostem temperatury. Jeśli temperatura modułu wzrośnie o 1 st. C, jego efektywność produkcji energii elektrycznej zmniejsza się o ok. 0,5%. Podczas ekspozycji w pełnym słońcu temperatura modułu może wzrosnąć do kilkudziesięciu stopni Celsjusza, co skutkuje spadkiem jego wydajności o nawet 40%
Rys. Kolektor hybrydowy TEHACO.
Obniżenie temperatury struktury fotowoltaicznej w hybrydowym kolektorze słonecznym PVT poprzez zintegrowany z nią układ termiczny (jak w płaskim kolektorze słonecznym) zapewniający odbiór ciepła za pomocą płynu chłodzącego przepływającego przez kolektor, powoduje wzrost efektywności przetwarzania energii słonecznej na energię elektryczną, oraz dodatkowo dostarcza duże ilości ciepła, które może zostać wykorzystane do ogrzewania wody użytkowej.
Tabela. parametry pracy kolektora hybrydowego firmy TEHACO.
Wytwarzany prąd można poprowadzić bezpośrednio do grzałki w zbiorniku lub falownika i wykorzystywać na potrzeby domowe, czy też eksportu do sieci, jak w przypadku standardowej instalacji fotowoltaicznej. Moc użyteczna kolektora dla tego typu urządzeń podawana jest w odniesieniu do parametrów pracy modułu PV czyli nasłonecznienia 1000W/m2 i założenia różnicy temperatur pomiędzy modułem a kolektorem Δt=0K wynosi do 700W.
Właściwości modułów PVT
– konstrukcja zoptymalizowana do produkcji prądu elektrycznego
– możliwość wytwarzania do 50% więcej energii elektrycznej w stosunku do porównywalnego
konwencjonalnego moduł fotowoltaicznego
– dłuższa żywotność ogniw fotowoltaicznych ze względu na pracę w niższej temperaturze
– zastosowanie: podgrzewanie ciepłej wody użytkowej (CWU) oraz wspomaganie centralnego ogrzewania (CO)
– oszczędność powierzchni – tylko jeden moduł jest potrzebny do produkcji prądu i ciepła
– niższe koszty instalacji systemu w stosunku do dwóch tradycyjnych (kolektory i moduły
fotowoltaiczne)