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Was ist ein Hybrid-Solarpanel?

Ein Hybridsolarpanel (genauer definiert als PVT-Kollektor, Akronym P hoto V oltaic und T hermal) ist ein Gerät, mit dem die von der Sonne abgestrahlte Energie teilweise in elektrische Energie und teilweise durch Wärme in Energie umgewandelt werden kann der Wirkung eines Photovoltaikmoduls und eines thermischen Solarmoduls (Photovoltaik-KWK).

Was ist ein Hybrid-Solarpanel?

Ein Hybrid-Solarpanel besteht daher aus einem Photovoltaikkollektor, dem ein Wärmetauscher zugeordnet ist, der dank des Teils der Sonnenstrahlung, der nicht in elektrische Energie umgewandelt wird, eine Flüssigkeit erwärmen kann.

Herkunft des Hybrid-Solarmoduls oder PVT

Seit dem Ursprung der Photovoltaikumwandlung wurde beobachtet, dass die Umwandlungsrate von Sonnenstrahlung in elektrische Energie von der Temperatur der Solarphotovoltaikzelle abhängt, die die Umwandlung durchführt.

Die Leistung des Solarmoduls nimmt mit steigender Temperatur der Photovoltaikzelle ab. Da diese Umwandlungsrate in der Größenordnung von 15 bis 20% liegt (für übliche kristalline Siliziumzellen), stellt sich heraus, dass die verbleibenden 80 bis 85% in Wärmeenergie oder fühlbare Wärme umgewandelt werden (d. H. Die Zelle erwärmt sich) und dies Reduziert die Leistung des Photovoltaik-Moduls erheblich.

Beispielsweise fällt für polykristalline Zellen mit einer typischen Ausbeutezerfallsrate in der Größenordnung von 0,39% / ° C (relativ) eine Ausbeute von 17% bei 25 ° C auf 14% bei ungefähr 70 ° C ab.

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

Die allgemeine Energieeffizienz (dh unter Berücksichtigung der zurückgewonnenen Wärme und des erzeugten Stroms als nützlichen Effekt) übersteigt normalerweise 40% und kann unter günstigen Bedingungen 50-60% erreichen.

Aufbau eines PVT-Hybrid-Solarkollektors

Ein PVT-Hybridsolarkollektor ist eine Verbindung aus einem Photovoltaikkollektor und einem Wärmetauscher. Der Photovoltaikkollektor ist fast immer vom Typ Glasur, um den Wärmeverlust zu verringern.

Lassen Sie uns verschiedene Arten von Sonnenkollektoren analysieren.

Solarkollektoren mit Frontluftkammer

Solarkollektoren mit Frontluftkammer nutzen den Treibhauseffekt. Sie werden fast ausschließlich zum Wärmeaustausch mit Luft eingesetzt.

Röhrenlose Solarkollektoren

Röhrenlose Solarkollektoren sind die am häufigsten verwendeten Kollektoren.

Bei dieser Art von Kollektoren erfolgt der Austausch von Wärmeenergie an der Rückseite des Photovoltaikkollektors. Bei der Flüssigkeitskühlung ist dies eine obligatorische Struktur, da der Wärmetauscher die Photovoltaikzellen maskieren würde. In beiden Fällen hat es den Vorteil, dass die Flüssigkeitszufuhr- und Zugrohre von hinten platziert werden, was sonst zu Beschattungsproblemen führen würde.

Flüssige Solarkollektoren

Im Vergleich zu einem normalen Photovoltaik-Modul werden in einem Flüssigkeitskollektor ein Wärmetauscher und seine Isolierung hinzugefügt. Dieser Austauscher kann verschiedene Formen haben; In den häufigsten Fällen besteht es aus anhaftenden Kupferrohren mit verschiedenen Technologien auf dem Trägerblech oder, effektiver, aus einem Aluminiumwalzenaustauscher, der eine bessere Wärmeübertragung ermöglicht. Der Wärmeaustausch mit dem Flüssigkeitskollektor ist sehr effektiv bei der Kühlung von Photovoltaikzellen und erhöht deren Leistung.

Dollar Sammler Konzentration

Durch den Verzicht auf die Verwendung von Siliziumzellen und die Einführung der Dünnschichttechnologie ist es möglich, ein Hybridpanel zu entwerfen, bei dem die Sonnenkonzentration genutzt wird. Eine interessante Anwendung sieht das Vorhandensein eines Konzentrators (CPC English Parabolic Concentrator Compound) vor, in dessen Fokus eine Röhre angeordnet ist, auf deren Seitenfläche sich ein Film aus Dünnschichtsolarzellen (z. B. CIS oder CIGS) befindet.

Diese Konfiguration ermöglicht es, höhere Ausbeuten an Photovoltaikzellen (aufgrund der Konzentration) zu erzielen, gleichzeitig aber eine effizientere Wärmeabfuhr (da die gesamte Zelle mit der Wärmeübertragungsflüssigkeit in Kontakt steht).

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Erscheinungsdatum: 6. März 2018
Geändert am: 29. August 2018