Menu

Panells d'energia
solar fotovoltaica

Instal·lació d'energia solar tèrmica

Planta d'energia solar
termoelèctrica

Què és un panell solar híbrid?

Un panell solar híbrid (definit més correctament com a col·lector PVT, un acrònim P Hoto V oltaic i T Hermal) és un aparell que permet la conversió de l'energia radiada pel sol en part en energia elèctrica i en part en energia tèrmica mitjançant la combinació de l'efecte d'un mòdul fotovoltaic i un panell solar tèrmic (cogeneració fotovoltaica).

Què és un panell solar híbrid?

Per tant, un panell solar híbrid està compost per un col·lector fotovoltaic a què està associat un intercanviador de calor, capaç d'escalfar un fluid gràcies a la part de la radiació solar no convertida en energia elèctrica.

Origen del panel solar híbrido o PVT

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 el panell solar 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) i això redueix significativament el rendiment de el panell fotovoltaic.

A tall d'exemple, per a cèl·lules policristal·lines amb una taxa típica de decaïment de l'rendiment de l'ordre de 0,39% / ° C (relativa), un rendiment de l'17% a 25 ° C cau a l'14% a aproximadament 70 ° C.

S'ha identificat una solució a aquest problema en la possibilitat de refredar les cèl·lules utilitzant un fluid de transferència termodinàmica de calor que elimina la calor produïda. Un efecte secundari i important està relacionat amb l'explotació d'aquesta calor per satisfer a un usuari tèrmic, de manera similar 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.

Estructura de un colector solar híbrido PVT

Un col·lector solar híbrid PVT és una associació d'un col·lector fotovoltaic i un intercanviador de calor. El col·lector fotovoltaic és gairebé sempre de l'tipus glacejat, per reduir la pèrdua de calor.

Analitzem diferents tipus de col·lectors solars.

Col·lectors 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.

Col · lectors solars sense cambra d'aire

Els col·lectors solars sense cambra d'aire són el més comú de col·lectors.

En aquest tipus de col·lectors l'intercanvi d'energia tèrmica es porta a terme a la part posterior de l'col·lector fotovoltaic; és una estructura obligatòria en el cas de l'refredament líquid, ja que l' intercanviador emmascararia les cèl·lules fotovoltaiques. En qualsevol cas, 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.

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, amb diverses tecnologies, a la làmina de respatller o, més efectivament, consisteix en 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.

Col · lectors dòlars 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 (CPC Anglès Compost concentrador parabòlic) en el focus es col·loca un tub en la superfície lateral està assegut una pel·lícula de cèl·lules solars de pel·lícula prima (per exemple, CIS o CIGS).

Aquesta configuració fa que sigui possible aconseguir majors rendiments de cèl·lules fotovoltaiques (a causa de la concentració), però a el mateix temps una eliminació de calor més eficaç (ja que tota la cèl·lula està en contacte amb el fluid de transferència de calor).

Autor:

Data de publicació: 6 de març de 2018
Última revisió: 29 de agost de 2018