Barion Pixel

VGF&HKL szaklap

Hibridek a háztetőn

| |  2737 |

Hibridek a háztetőn

Erősen hőmérsékletfüggő a napelemek hatásfoka, amely javítható, ha belőlük a hőt szolár folyadékkal elvezetjük. A hibrid napkollektorban a szolár folyadék hőmérsékletének változtatásával a borító napelem hőmérséklete szabályozható, hatásfoka javítható.

A hibrid kollektor egy PVT (PhotoVoltaic-Thermal) kollektor, amely egy szerkezeti egységbe foglalja a villamos energia termeléséhez használt fotovoltaikus (PV) és a termikus energiatermeléshez használt termikus (T) egységet, azaz az úgynevezett napelemet és síkkollektort. A napelemek önálló használatának legnagyobb hátránya, hogy a teljesítményük nagymértékben függ a felületi hőmérséklettől. A legnagyobb napsütésben, mikor a körülmények ideálisak villamos energia előállításához, a szilíciumréteg felmelegedése miatt a hatásfok és ezzel együtt a termelt villamos energia mennyisége drasztikusan csökken. A felületi hőmérséklet folyadékkal történő csökkentésével a hatásfok jelentősen növelhető, továbbá a hűtésre használt közeg hőtartalma a csatlakozó épületgépészeti rendszerben tovább hasznosítható fűtésre vagy használati meleg víz (HMV) előállítására.

Egy hibrid kollektor a napelemek és a napkollektorok struktúráját ötvözi. Napelemeknél a környezet felé elvezetendő hőnek fontos szerepe van, hiszen a felületi hőmérséklet növekedésével a villamosenergia-előállítás hatásfoka jelentősen romlik. Ehhez hozzájárul, hogy a panel működéséből kifolyólag is hőt termel. Napkollektoroknál viszont a kollektor által megkötött napenergia a kollektorban áramló közeg felmelegítésére fordítható. A közvetítőközeget melegíti a napsugárzás, ám a csőrendszerben keletkező hő már nem áramlik a környezet felé, hanem medencefűtésre, melegvíz-készítésre használhatjuk fel. A hibrid kollektor tehát hatékonyabban tud villamos energiát előállítani a napelemhez képest, a kívánt teljesítmény megtartása mellett kevesebb felületre van szükség az elhelyezéshez.

A napelemek felületi hőmérsékletének 1 °C-kal történő emelkedése 0,3-0,5%-kal csökkenti a villamos teljesítmény termelését. Nyári melegben a felület hőmérséklete akár 110 °C is lehet, tehát a villamosenergia-termelés akár 43%-kal is csökkenhet, jelentősen rontva az éves nyereséget. Az aktív hűtéssel üzemeltetett fotovoltaikus, azaz PVT kollektorok felületi hőmérséklete közel esik az ideális üzemi hőmérséklethez. Hibrid kollektor alkalmazása esetén (45 °C felületi átlaghőmérséklet mellett) az éves energiatermelés akár 20%-kal magasabb lehet, mint egy hasonló, de nem hűtött napelem esetén.

HMV előállításNapelemNapkollektor