Panele fotowoltaiczne hybrydowe – zasada działania
Polski rynek instalacji przydomowych od lat zdominowany jest przez kolektory słoneczne będące tanim źródłem ciepłej wody użytkowej. Przy czym taka popularność tych instalacji nie wynika bezpośrednio z ich parametrów czy wydajności, lecz z niskiej ceny oferowanych na polskim rynku produktów pomniejszonych dodatkowo o dotacje z Narodowego Funduszu Ochrony Środowiska i Gospodarki Wodnej oraz wielu innych lokalnych źródeł dofinansowania. Dziś, gdy ze względu na stały spadek cen oraz pojawienie się taryf gwarantowanych miejsce kolektorów słonecznych zaczynają zastępować panele PV. Wszystkie prognozy ekspertów informują nas o tym, że to właśnie one w przyszłości staną się najpopularniejszymi mikroinstalacjami w naszym kraju. Jednakże pomimo niepodważalnych zalet fotowoltaiki nie jest ona przy obecnych kosztach technologii w stu procentach wyprzeć kolektorów słonecznych, a w szczególności w zakresie ogrzewania ciepłej wody użytkowej. W tej roli nadal kolektory zdają się być najtańszym rozwiązaniem.
Zasada działania
W związku z powyższym coraz więcej producentów zaczyna oferować tzw. panele hybrydowe (Photovoltaic Thermal – PVT ), czyli urządzenia posiadające cechy zarówno paneli PV jak i kolektorów słonecznych. Zbudowane są one w oparciu o typowe panele fotowoltaiczne z wbudowaną od spodu wężownicą typową dla płaskich kolektorów cieczowych. Cały układ jest przy tym możliwe maksymalnie zaizolowany w celu minimalizacji strat energii cieplnej.
Takie połączenie paneli fotowoltaicznych i kolektorów nie tylko umożliwia podgrzewanie wody przy jednoczesnej produkcji energii elektrycznej, ale również chłodzenie paneli, co znacznie poprawia parametry ich pracy. Niestety wbrew obiegowym opiniom panele fotowoltaiczne nawet w upalne słoneczne dni nie osiągają swojej maksymalnej wydajności. Wynika to przede wszystkim z podatności paneli fotowoltaicznych na podwyższone temperatury. Im temperatura paneli jest wyższa tym bardziej spada ich sprawność. Nie są to oczywiście wielkości znaczne, aczkolwiek w bilansie rocznym mogą być dostrzegalne. Temperaturowy współczynnik mocy, który opisuje zależność sprawności paneli PV od temperatury wynosi zazwyczaj około -0.40%/°C. W przypadku paneli hybrydowych taki problem natomiast praktycznie nie występuje, gdyż ciepło jest odbierane przez ciecz docierającą do paneli i jest transportowane do zasobnika CWU.
Technologia niepozbawiona wad
Niestety pomimo słusznych założeń technologia hybrydowych paneli fotowoltaicznych nie jest pozbawiona wad. Najważniejszą z nich jest przede wszystkim cena takich instalacji, która niejednokrotnie przewyższa ceną dwóch odrębnych systemów. Co więcej generowana przez panele hybrydowe ciepła woda użytkowa (CWU) charakteryzuje się dużo niższą temperaturą. Słaba wydajność wynika przede wszystkim z dużo gorszej izolacji kolektorów. Co więcej niepożądane nagrzewanie paneli fotowoltaicznych występuje praktycznie tylko w miesiącach letnich gdy zapotrzebowanie na ciepłą wodą jest minimalne.
Jak widać hybrydowe panele fotowoltaiczne, tak jak każda inna technologia OZE, mają swoje wady i zalety. Oczywiście dobór technologii musi być zawsze podyktowany warunkami lokalnymi, jednak w przypadku ogrzewania wody energią słoneczną znacznie lepiej skorzystać z tradycyjnych kolektorów lub grzałek elektrycznych aniżeli niesprawdzonych technologii hybrydowych. Obecnie instalacje hybrydowe są uzasadnione tylko i wyłącznie w przypadku bardzo małej powierzchni możliwej do wykorzystania przez co najprawdopodobniej nigdy nie osiągną dużej popularności.
Jeśli chcesz dowiedzieć się więcej na temat instalacji fotowoltaicznych oraz aplikacji EasySolar koniecznie weź udział w naszych bezpłatnych szkoleniach online odbywających się w każdą środę o godzinie 10.00 !!!