Υβριδικά Φωτοβολταϊκά/Θερμικά (PV/T) Πλαίσια


Τα φωτοβολταϊκά (PV) είναι ημι-αγωγοί και λειτουργούν με ένα παράδοξο - χρειάζονται το φως του ήλιου για την παραγωγή ηλεκτρισμού, αλλά την ίδια ώρα η αύξηση της θερμοκρασίας τους υποβαθμίζει την απόδοση τους. Τα συμβατικά φωτοβολταϊκά συνήθως μετατρέπουν μόνο το 10-15% της ηλιακής ακτινοβολίας σε ηλεκτρική ενέργεια και το υπόλοιπο διαχέεται ως θερμότητα στο περιβάλλον.
Η ορολογία PV/T σημαίνει πλαίσιο Φωτοβολταϊκό/Θερμικό και παράγει τόσο ηλεκτρισμό όσο και χρησιμοποιήσιμη θερμική ενέργεια κατά την ίδια χρονική στιγμή. Η θερμότητα που αναπτύσσει το πλαίσιο απορροφάται με σκοπό την παραγωγή ζεστού νερού. Με αυτό τον τρόπο η φωτοβολταϊκή απόδοση βελτιστοποιείται καθώς η θερμότητα μεταφέρεται στο νερό για την παραγωγή ζεστού νερού.
Το υβριδικό πλαίσιο έχει την λογική της Διπλής συλλογής ηλιακής ενέργειας: 2 τρόποι παραγωγής ενέργειας που μπορούν να χρησιμοποιηθούν με ένα σύστημα συλλογής.
Η επιστροφή κεφαλαίου (Return On Investment) σε ένα υβριδικό Φωτοβολταϊκό/Θερμικό σύστημα  είναι μικρότερη από ό, τι στα συμβατικά φωτοβολταϊκά συστήματα λόγω της υψηλότερης ηλεκτρικής απόδοσης και της παραγώμενης θερμικής ενέργειας που μπορεί να αξιοποιηθεί για την κάλυψη θερμικών αναγκών.


Το Υβριδικό Φωτοβολταϊκό/Θερμικό πλαίσιο με μια ματιά
  • PV/T σημαίνει για Φωτοβολταϊκό/Θερμικό πλαίσιο
  • Παράγει τόσο ηλεκτρισμό όσο και χρησιμοποιήσιμη θερμική ενέργεια κατά την ίδια χρονική στιγμή από ένα πλαίσιο.
  • Τα συστήματα αυτά συνδυάζουν φωτοβολταϊκά στοιχεία, τα οποία μετατρέπουν την ηλεκτρομαγνητική  ακτινοβολία (φωτόνια) σε ηλεκτρική ενέργεια, μαζί με ένα ηλιακό θερμικό συλλέκτη,  το οποίο συλλαμβάνει το υπόλοιπο της ενέργειας και αφαιρεί την θερμότητα από το Φ/Β πλαίσιο.






Στο Υβριδικό Φωτοβολταϊκό/Θερμικό PV/T σύστημα ψύχοντας το Φ/Β στοιχείο η παραγωγή ηλεκτρικής αυξάνεται και η απορριπτόμενη θερμότητα χρησιμοποιείται στο κτίριο, μεγιστοποιώντας έτσι την απολαβή από την διαθέσιμη ηλιακή ακτινοβολία.

                            

Photovoltaic/Thermal (PV/T)

Το Υβριδικό ΦΒ/Θ πλαίσιο Volther είναι ένας ενιαίος ηλιακός συλλέκτης που παράγει ηλεκτρική ενέργεια, και θερμική για την θέρμανση χώρων ή ζεστού νερού χρήσης:

  •  Είναι υβριδική τεχνολογία που συνδυάζει, μονοκρυσταλλικά φωτοβολταϊκά και ένα υψηλής απόδοσης θερμικό ηλιακό συλλέκτη.
  •  Είναι μια χαμηλού κόστους απλή ενεργειακή λύση, χαμηλής συντήρησης σε θέση να διευκολύνει την στρατηγική της κυβέρνησης στον μηδενισμό των εκπομπών ρύπων του άνθρακα.
  •  Προσφέρει υψηλότερη απόδοση σε χαμηλότερες θερμοκρασίες από ό,τι το ισοδύναμο συμβατικό φωτοβολταϊκό μονοκρύσταλλο.
  •  Εξοικονομεί χώρο, καθώς μόνο ένα πλαίσιο απαιτείται για την παραγωγή τόσο θερμότητας και ηλεκτρικής ενέργειας.
  •  Βελτιώνει σημαντικά την απόσβεση, λαμβάνοντας υπόψη το feed-in tariff και την εξοικονόμηση ενέργειας για την κάλυψη των θερμικών αναγκών.
  •  Χαμηλή συντήρηση και σε αντίθεση με τις αντλίες θερμότητας, τις ανεμογεννήτριες ή άλλες ανανεώσιμες πηγές ενέργειας, σχεδόν ταιριάζουν και σε κάνουν να τα ξεχάσεις.
  •  Παρέχει την ευκαιρία για τους περισσότερους οικιακούς καταναλωτές και τα μικρά εμπορικά κτίρια χαμηλής ενέργειας να φτάσουν στις μηδενικές εκπομπές ρύπων.

To PV/Τ είναι ένας συνδυασμένος συλλέκτης ενός: φωτοβολταϊκού πλαισίου - για την μετατροπή της ηλεκτρικής ενέργειας και μιας υψηλής απόδοσης επίπεδου ηλιακού  συλλέκτη - για τη μετατροπή της θερμικής ενέργειας.

Τα Φωτοβολταϊκά (PV) ως ημιαγωγοί έχουν ένα μειονέκτημα: η πτώση της απόδοσης λόγω της θερμοκρασίας. Στην Ελλάδα σε μια ημέρα ενός καλοκαιριού, όταν θα περίμενε κανείς τα φωτοβολταϊκά να παράγουν στην μέγιστη ισχύ, οι θερμοκρασίες του πλαισίου μπορούν να φτάσουν και πάνω από 80 ° C. Στη θερμοκρασία αυτή ένα μέσο ΦΒ σύστημα θα εργάζετε μόνο στο 75%  περίπου της βέλτιστης απόδοσης του.

Το PV/T ελέγχει τη θερμοκρασία του πλαισίου χρησιμοποιώντας ένα υγρό σύστημα ψύξης δημιουργώντας ένα ισορροπημένο σύστημα μεταξύ αποτελεσματικότητας ηλεκτρικής και θερμικής απόδοση. Χρησιμοποιώντας αυτή την αρχή, είναι δυνατόν να ληφθεί μια υψηλότερη ηλεκτρική απόδοση - έως 25% αύξηση στην ηλεκτρική απόδοση σε σύγκριση με το συμβατικό μονοκρυσταλλικό πλαίσιο και θερμότητα ικανή να αντισταθμίσει τις ετήσιες απαιτήσεις θέρμανσης ενός κτιρίου χαμηλής κατανάλωσης.


Τι μπορεί να επιτευχθεί με ένα PV/T πλαίσιο

Με τα PV/T πλαίσια, μπορούμε να στήσουμε ένα λεγόμενο "Ολοκληρωμένο Σύστημα Ηλιακής Ενέργειας», τόσο για την ηλεκτρική και θερμική παραγωγή ενέργειας.

Επίσης, λόγω της επίδρασή της ψύξης στο φωτοβολταϊκό πλαίσιο αυτό το σύστημα έχει μεγαλύτερη αποτελεσματικότητα σε πολύ χαμηλότερη τιμή από ό, τι το κόστος δυο ξεχωριστών συστημάτων "Καλή σχέση τιμής/απόδοσης".

Σε συνδυασμό με το γεωθερμικό σύστημα αποθήκευσης/ανακύκλωση, το σύστημα αυτό είναι κατάλληλο για χρήση από εταιρίες και ιδρύματα με σχετικά υψηλές απαιτήσεις σε ζεστό νερό και χρήση θερμότητας, π.χ.



* Νοσοκομεία                              * Μεγάλες κουζίνες

* Νοσηλευτικά σπίτια                   * Ζυθοποιίες / βιομηχανία ποτών

* Θερμοκήπια                              * Βιομηχανία επεξεργασίας τροφίμων

* Πισίνες                                      * Πλυντήρια

* Αθλητικά Κέντρα                        * Σφαγεία

* Ξενοδοχεία                                * Εργοστάσια γαλακτοκομικών προϊόντων


Τύποι πλαισίων και σωστή επιλογή προϊόντος;

Υπάρχουν δύο τύποι Volther PV/T πλαισίου: ο PowerVolt και ο PowerTherm. Η σωστή επιλογή του πλαισίου εξαρτάται από τις απαιτήσεις του κάθε έργου.

Volther PowerTherm

  •     Ο συλλέκτης PowerTherm έχει αναπτυχθεί ώστε να μεγιστοποιηθεί η θερμική απόδοση του πάνελ, ουσιαστικά καθιστώντας το έναν ενισχυμένο θερμικό συλλέκτη  με ικανή παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας. Η μέγιστη απόδοση σε ηλεκτρική και θερμική ενέργεια είναι 170W και 610W αντίστοιχα.
  •    Ο συλλέκτης PowerTherm παράγει περίπου το 80% της παραγωγής του αντίστοιχου τομέα των θερμικών ηλιακών, αλλά επίσης παράγει και ηλεκτρική ενέργεια.
  •    Ο συλλέκτης PowerTherm είναι ιδανικός για τους πελάτες με περιορισμένο χώρο στέγης προσπαθώντας να μεγιστοποιήσουν την απόδοση ενέργειας από το διαθέσιμο χώρο.
  •    Ο συλλέκτης είναι ιδανικός για χρήση σε πισίνες, λειτουργόντας σε χαμηλότερες θερμοκρασίες παρέχουν θερμότητα στην πισίνα και ηλεκτρική ενέργεια για να αντισταθμίσει τη λειτουργία του εξοπλισμού της πισίνας.
  •    Ο PowerTherm μπορεί να χρησιμοποιηθεί σε συνδυασμό με γεωθερμικές αντλίες θερμότητας, τροφοδοτώντας  την πλεονάζουσα θερμότητα του καλοκαιριού εντός του εδάφους το οποίο στη συνέχεια ανακτάται κατά τις ψυχρότερες περιόδους για τη θέρμανση ενός κτιρίου.    Το PV-Τ είναι ικανό να παράγει ένα μηδενικών ρύπων κτίριο ως μέρος μιας ολοκληρωμένης λύσης σε ένα κρίτιο χαμηλής κατανάλωσης.

      Volther PowerVolt

  •    Ο συλλέκτης PowerVolt έχει αναπτυχθεί για να μεγιστοποιήσει την ηλεκτρική απόδοση του πλαισίου ουσιαστικά καθιστώντας το ενα ενισχυμένο ΦΒ συλλέκτη  ικανό να παράγει ένα λογικό ποσό θερμότητας. Η μέγιστη απόδοση σε ηλεκτρική   και θερμική ενέργεια είναι 190W και 460W αντίστοιχα.
  •    Όταν τοποθετηθεί σωστά ο συλλέκτης PowerVolt θα παράγει περίπου 30% περισσότερη ηλεκτρική ενέργεια από τα συμβατικά φωτοβολταϊκά και επίσης θα συνεισφέρει με στις θερμικές ανάγκες του κτιρίου.
  •    Ο συλλέκτης PowerVolt είναι ιδανικός για τους πελάτες που επιθυμούν να μεγιστοποιήσουν τις αποδόσεις ηλεκτρικής ενέργεια από ενα συγκεκριμένο χώρο.  Ένα βρετανικό σπίτι με 16m2 ή περισσότερους διαθέσιμους χώρους μπορεί να
     χρησιμοποιήσει το PowerVolt πλαίσιο ώστε να παράγει την αντίστοιχη ετήσια παραγωγή με τα συμβατικά μονοκρυσταλλικά φωτοβολταϊκά εμβαδού 20.8m    2. Το ίδιο εμβαδό του PowerVolt θα παράγει περίπου την ίδια ποσότητα θερμικής ενέργειας με τους συμβατικούς θερμικούς ηλιακούς συλλέκτες των 4.2m2. Χρησιμοποιώντας ξεχωριστό φωτοβολταϊκό και ηλιακό θερμικό σύστημα θα χρειαστεί επιφάνεια 25m2 που θα πρέπει να παράγει την ίδια ποσότητα θερμικής   και ηλεκτρικής ενέργειας.
  •    Ο συλλέκτης PowerVolt έχει επίσης πολυάριθμες εμπορικές εφαρμογές και όταν ψύχεται ενεργά μπορεί να παράγει εντυπωσιακή ηλεκτρική ενέργεια.

      

      Πιστοποιήσεις PV/T πλαισίων

      Τα Φωτοβολταϊκά/Θερμικά πλαίσια είναι πιστοποιημένα προϊόντα ως ηλιακοί συλλέκτες αλλά επίσης και ως φωτοβολταϊκά πλαίσια.

      Για τον PowerVolt έχουμε τα πιστοποιητικά

1.      Solarkeymark (Certificate No: 098BN/0)

2.      IEC 61215:2005 ( Report Reference No: M1.12.NRG.0125/43724)

3.      IEC 61730-1 (Report Reference No: M1.12.NRG.0126/437)

4.      IEC-61730-2  (Report Reference No: M1.12.NRG.0127/43724)

5.      MCS for Solar Collectors  (Certificate No: MCS BBA 0114) (same for PowerTherm)

6.      MCS for Photovoltaic Modules  (Certificate No: MCS BBA 0113) (same for PowerTherm)

7.      CE (Ref.No: 0511-0801) (same for PowerTherm)

8.      Solem (Report No: AU2012-163-P) (same for PowerTherm)

      και για τον PowerTherm

1.      Solarkeymark (Certificate No: 097BN/0)

2.      IEC 61215:2005 ( Report Reference No: M1.12.NRG.0122/43724)

3.      IEC 61730-1 (Report Reference No: M1.12.NRG.0123/437)

4.      IEC-61730-2  (Report Reference No: M1.12.NRG.0124/43724)

5.      MCS for Solar Collectors  (Certificate No: MCS BBA 0114)

6.      MCS for Photovoltaic Modules  (Certificate No: MCS BBA 0113)

7.      CE (Ref.No: 0511-0801)

8.      Solem (Report No: AU2012-163-P)