autor: Bogdan Szymański

PVT – hybrydowy moduł, czym jest i czy warto zastosować?

PVT od angielskich słów Photovoltaic Thermal to moduły fotowoltaiczne chłodzone cieczą w wyniku, czego urządzenie to produkuje zarówno ciepło jak i prąd. Za pomocą jednej instalacji możliwe jest dostarczenie do budynku zarówno ciepła, jak i elektryczności. Zamiast dwóch osobnych instalacji, fotowoltaicznej do produkcji energii elektrycznej i kolektorów słonecznych do ogrzewanie ciepłej wody, na dachu instalowana jest jedna, co jest dużą zaletą w przypadku ograniczonego miejsca na montaż instalacji słonecznej. Chłodzenie ogniw PV cieczą pozwala także zwiększyć wydajność ich pracy w upalne dni.

 

pvt1

Porównanie spadku wydajności klasycznego modułu PV i PVT

 

W upalne dni, gdy moduły w instalacji będą nagrzewać się do temperatury ponad 50 stopni zastosowanie chłodzenia w modułach PVT pozwala utrzymywać temperaturę na niższym poziomie, dzięki czemu wydajność elektryczna instalacji spada wolniej niż w przypadku klasycznych modułów PV. W teorii, rozwiązanie to wydaje się bardzo ciekawe i zasadne do stosowania. Niestety, w praktyce nie pozwala na znaczące zwiększenie wydajności. Aby kolektor PVT pracował wydajnie musi utrzymywać temperaturę ogniw na niskim poziomie czyli 35 – 45 ⁰C. Moduły PV rzadko nagrzewają się do temperatur wyższych niż 50 ⁰C. Z kolei w budynkach mieszkalnych w okresie letnim zapotrzebowanie na niskotemperaturowe ciepło w postaci wody podgrzanej do 45 ⁰C nie jest duże.

Instalacje fotowoltaiczne często zajmują powierzchnię kilkunastu, kilkudziesięciu m2, co sprawia, że w okresie lata pojawiają się problemy z odbiorem tak dużych ilości ciepła. Moduły hybrydowe nie posiadają selektywnego absorbera i tak dobrej izolacji cieplnej jak klasyczne kolektory słoneczne. Z tego też względu posiadają wyższe straty ciepła, a uzyskiwana z nich temperatura czynnika grzewczego jest niższa niż z kolektorów słonecznych.

Należy mieć również na uwadze to, że część promieniowania słonecznego, zwłaszcza w paśmie widzialnym, jest wykorzystywana do produkcji energii elektrycznej i nie uczestniczy w produkcji ciepła. Można powiedzieć, że moduły PVT to nie do końca trafione połączenie. Nie pozwalają na efektywną produkcję ciepła, a w rzeczywistych warunkach pracy, z uwagi na ograniczony rozbiór ciepła w budynku wydajność elektryczna w lecie często nie jest wyższa niż klasycznego modułu.

 

pvt2

Budynek w Zaberfeld na dachu zainstalowane kolektory hybrydowe o łącznej powierzchni 246 m2, źródło: solarhybrid