SŁOŃCE: Systemy łączone PV i kolektory do podgrzewania wody
Łączenie instalacji fotowoltaicznych z kolektorami słonecznymi staje się coraz powszechniejsze. Stworzenie hybrydy PV/T pozwala na wygenerowanie aż 4 razy więcej energii (elektryczna plus cieplna) w porównaniu do pojedynczych systemów. Ale zaczynając od początku zastanówmy się, dlaczego tak się dzieje?
- Kolektory słoneczne – zadaniem ich jest konwekcja energii słonecznej na energię cieplną (sprawność około 70%).
- Panele fotowoltaiczne – odpowiedzialne za przetwarzanie energii słonecznej na energię elektryczną. Największą wadą tego systemu jest niewielka wydajność urządzeń, wynosząca około 20%.
Na niekorzyść układów PV działa ich mała sprawność. Spada ona liniowo wraz ze wzrostem temperatury ogniwa fotowoltaicznego. Biorąc pod uwagę fakt, iż panele najczęściej są ciemnych kolorów i montuje się je na nieruchomości tak, aby zyskać maksymalne nasłonecznienie, spadek sprawności jest nieunikniony. Obniżenie wydajności wynosi mniej więcej 0,5% przy wzroście temperatury panelu o 1 stopień Celsjusza (powyżej 25 stopni Celsjusza). Idealnym rozwiązaniem, aby uniknąć powyższego problemu, jest montowanie hybrydowego systemu fotowoltaicznego z kolektorami słonecznymi.
solarwall.com
Kolektory PV/T– układ ten jest połączeniem ogniwa fotowoltaicznego (zmienia energię słoneczną na energię elektryczną) z kolektorem słonecznym termicznym (wychwytuje pozostałą część energii słonecznej i usuwa nadmiar ciepła z modułu PV). Chłodzenie modułu PV zwiększa jego sprawność o około 10%, zapobiega to również niszczeniu się ogniwa na skutek wysokiej temperatury. Energia odbierana przez kolektor słoneczny jest wykorzystana do celów grzewczych.
Montaż – ogniwo PV jest montowane nad kolektorem słonecznym. W ten sposób ciepło jest przechwytywane i następnie transportowane do systemu wentylacyjnego i grzewczego. W celu zapobiegania przegrzaniu, ogniwa PV montuje się z przerwami. W okresach dużego nasłonecznienia przerwy pomiędzy układami powodują odprowadzanie ciepłego powietrza.
Kosz instalacji systemu hybrydowego jest mniejszy, a co za tym idzie zwrot inwestycji będzie szybszy,niż przy montażu dwóch oddzielnych układów. Jak zapewnia jeden z producentów ogniwo PV/T, system taki może wygenerować moc w przedziale od 300- 400 W/m2.
Zalety montowania kolektorów PV/T:
- Koszty wykonania systemu hybrydowego zwracają się szybciej niż układu klasycznego
- Zmniejszają się wydatki ponoszone na energię elektryczną i cieplną (porównując z układem klasycznym), a co za tym idzie przyczyniamy się do zmniejszania emisji dwutlenku węgla do atmosfery
- Stosując kolektory PV/T zamiast dwóch oddzielnych układów oszczędzamy powierzchnię dachu
- Wysoka sprawność powoduje, iż większość zapotrzebowania domowego na energię elektryczną i cieplną zostaje zaspokojone
- Chłodzenie ogniwa PV zapobiega jego degradacji
- Niskie koszty utrzymania, w przeciwieństwie do innych Odnawialnych Źródeł Energii
Podsumowując można powiedzieć, iż wyżej wymieniony produkt ma bardzo duży potencjał na rynku OŹE. Wzrastająca wydajność tego urządzenia i rosnące ceny za energię elektryczną jak i cieplną będą motorem dla prywatnych inwestorów do lokowania pieniędzy w tą technologię.
