Els panells solars híbrids són aparells que combinen l'energia solar fotovoltaica i tèrmica. D'ells es pot obtenir electricitat i calor alhora. És a dir, un panell PVT és capaç de generar energia elèctrica i aigua calenta.
Per tant, un panell solar híbrid està compost per un col·lector fotovoltaic a què està associat un intercanviador de calor. Aquest intercanviador és capaç d'escalfar un fluid gràcies a la part de la radiació solar no convertida en energia elèctrica.
Per a què serveix un panell solar híbrid?
Un panell solar híbrid permet generar electricitat i aigua calenta.
En una mateixa instal·lació de panells solars els panells híbrids actuen alhora com panells solars fotovoltaics i panells tèrmics. D'aquesta manera es pot aprofitar l'energia solar per escalfar aigua i augmentar el rendiment de la producció d'electricitat.
Aquest avanç tecnològic permet avançar cap a la transició energètica a la qual tots els països de la Unió Europea s'enfronten.
Quins avantatges té el panell solar híbrid?
El principal avantatge del panell PVT és que augmenta el rendiment.
Des de l'origen de la conversió fotovoltaica, s'ha observat que la taxa de conversió de la radiació solar en energia elèctrica depèn de la temperatura de la cèl·lula fotovoltaica solar que realitza la conversió.
El rendiment de les plaques solars disminueix amb l'augment de la temperatura de la cel·la fotovoltaica. Com aquesta taxa de conversió és de l'ordre de l'15-20% (per a les cèl·lules de silici cristal comuns), resulta que el 80-85% residual es converteix en energia calorífica o calor sensible (és a dir, la cèl·lula s'escalfa).
Una solució és refredar les cèl·lules fotovoltaiques utilitzant un fluid de transferència de calor que elimina la calor residual. El panell solar híbrid permet explotar aquesta calor de forma semblant a un panell solar tèrmic.
El rendiment energètic general (és a dir, considerant la calor recuperat i l'electricitat produïda com un efecte útil) normalment excedeix el 40%, podent arribar a el 50-60% en condicions favorables.
Quins són els tipus de panell solar híbrid?
Hi ha diferents tipus de panells solars híbrids:
1.- Panells solars amb cambra d'aire frontal
Els col·lectors solars amb cambra d'aire frontal exploten l'efecte hivernacle. S'usen gairebé exclusivament per a l'intercanvi de calor amb aire.
2.- Panells solars sense cambra d'aire
Els panells solars sense cambra d'aire són el tipus més comú de col·lectors. En aquest tipus de col·lectors l'intercanvi d'energia tèrmica es porta a terme a la part posterior del ol·lector fotovoltaic.
Aquest tipus de panell té l'avantatge d'una ubicació posterior de les canonades de subministrament i extracció de fluid, el que d'una altra manera plantejaria problemes d'ombrejat.
3.- Col lectors solars líquids
Comparat amb un panell fotovoltaic normal, en un col·lector de líquid hi ha l'addició d'un intercanviador de calor i el seu aïllament.
Aquest intercanviador pot ser de diverses formes:
En els casos més freqüents es compon de tubs de coure adherents a la làmina de respatller
Amb un intercanviador de rotllo d'alumini que permet una millor transmissió de la calor.
L'intercanvi de calor amb el col·lector de líquid és molt eficaç per refredar les cèl·lules fotovoltaiques, augmentant el seu rendiment.
4.- Plaques solars de concentració
A l'abandonar l'ús de cèl·lules de silici i la introducció de la tecnologia de pel·lícula prima, és possible dissenyar un panell híbrid que vegi l'ús de la concentració solar.
Una aplicació interessant veu la presència d'un concentrador de radiació solar. En el focus del oncentrador es col·loca un tub en la superfície lateral està assegut una pel·lícula de cèl·lules solars de pel·lícula prima.
Aquesta configuració fa que sigui possible aconseguir majors rendiments de cèl·lules fotovoltaiques. A el mateix temps, l'eliminació de calor és més eficaç.
