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Hybrid-Solarpanel - PVT

Hybrid-Solarpanel - PVT

Ein hybrides Solarmodul (genauer gesagt als PVT - Kollektor, Akronym P hoto V oltaic und T hermal) ist ein Gerät, das die Umwandlung der von der Sonne abgestrahlten Energie teilweise in elektrische Energie und teilweise in thermische Energie durch die Kombination der Wirkung eines Photovoltaikmoduls mit einem thermischen Solarpanel (photovoltaische Kraft-Wärme-Kopplung).

Daher besteht ein Hybrid-Solarpanel aus einem photovoltaischen Kollektor, dem ein Wärmetauscher zugeordnet ist, der aufgrund des Teils der Sonnenstrahlung, der nicht in elektrische Energie umgewandelt wird, ein Fluid erwärmen kann.

Herkunft des Hybrid-Solarmoduls oder PVT

Aus dem Ursprung der photovoltaischen Umwandlung wurde beobachtet, dass die Umwandlungsrate von Sonnenstrahlung in elektrische Energie von der Temperatur der photovoltaischen Solarzelle abhängt, die die Umwandlung durchführt. Die Leistung des Solarpanels nimmt mit steigender Temperatur der Photovoltaikzelle ab. Da diese Umwandlungsrate in der Größenordnung von 15-20% liegt (für die üblichen kristallinen Siliziumzellen), stellt sich heraus, dass der Rest 80-85% in Wärmeenergie oder fühlbare Wärme umgewandelt wird (dh die Zelle wird erwärmt) und dies reduziert die Leistung des Photovoltaik-Panels erheblich.

Zum Beispiel für polykristalline Zellen mit typischer Abklingrate Leistung von 0,39% / ° C (relative), eine Ausbeute von 17% bei 25 ° C fällt auf 14% bei etwa 70 ° C .

Eine Lösung für dieses Problem wurde in der Möglichkeit gefunden, die Zellen unter Verwendung eines thermodynamischen Wärmeübertragungsfluids zu kühlen, das die erzeugte Wärme eliminiert. Ein sekundärer und wichtiger Effekt hängt mit der Nutzung dieser Wärme zusammen, um einen thermischen Benutzer zu befriedigen, ähnlich einem thermischen Solarpanel.

Die Gesamtenergieeffizienz (dh unter Berücksichtigung von Wärmerückgewinnung und Elektrizität, die als nützlicher Effekt erzeugt wird) übersteigt normalerweise 40% und kann unter günstigen Bedingungen 50-60% erreichen.

Struktur eines PVT-Hybrid-Sonnenkollektors

Ein PVT-Hybrid-Solarkollektor ist ein Zusammenschluss eines Photovoltaik-Kollektors und eines Wärmetauschers. Der Photovoltaik-Kollektor ist fast immer vom verglasten Typ, um den Wärmeverlust zu reduzieren.

Lassen Sie uns verschiedene Arten von Solarkollektoren analysieren.

Sonnenkollektoren mit frontaler Luftkammer

Die Sonnenkollektoren mit frontaler Luftkammer nutzen den Treibhauseffekt aus. Sie werden fast ausschließlich für den Wärmeaustausch mit Luft verwendet.

Solarkollektoren ohne Röhre

Solarkollektoren ohne Röhre sind die gebräuchlichsten Sammler.

Bei dieser Art von Kollektoren findet der Austausch von Wärmeenergie auf der Rückseite des Photovoltaikkollektors statt; es ist eine obligatorische Struktur im Falle der Flüssigkeitskühlung, da der Wärmetauscher die photovoltaischen Zellen maskieren würde. In jedem Fall hat es den Vorteil einer späteren Anordnung der Versorgungs- und Fluidabsaugrohre, die sonst Schattenprobleme verursachen würden.

Flüssige Sonnenkollektoren

Im Vergleich zu einem normalen Fotovoltaikpaneel, in einem Flüssigkeitssammler gibt es den Zusatz eines Wärmetauschers und seiner Isolierung. Dieser Tauscher kann verschiedene Formen haben; in den häufigsten Fällen besteht es aus anhaftenden Kupferrohren mit mehreren Technologien, die auf der Trägerplatte oder, genauer gesagt, aus einem Aluminium-Rollenwärmetauscher bestehen, der eine bessere Wärmeübertragung ermöglicht. Der Wärmeaustausch mit dem Flüssigkeitssammler ist sehr effektiv, um die photovoltaischen Zellen zu kühlen und ihre Leistung zu erhöhen.

Sammlerkonzentration Dollar

Durch den Verzicht auf den Einsatz von Siliziumzellen und die Einführung der Dünnschichttechnologie ist es möglich, ein Hybrid-Panel zu entwerfen, das die Nutzung der Solarkonzentration untersucht. Eine interessante Anwendung sieht das Vorhandensein eines Konzentrators (CPC Englisch Compound Parabolic Concentrator) in einem Rohr, dessen Schwerpunkt auf dessen Seitenfläche angeordnet sitzt eine Filmsolarzelle Dünnfilm (zB CIS oder CIGS).

Diese Konfiguration macht es möglich, höhere Ausbeuten an photovoltaischen Zellen (aufgrund Konzentration) zu erreichen, sondern auch eine effektivere Entfernung von Wärme (die gesamte Zelle in Kontakt mit dem Wärmeübertragungsfluid).

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Geändert am: 29. August 2018

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