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Painel solar híbrido - PVT

Painel solar híbrido - PVT

Um painel solar híbrido (mais corretamente definido como um coletor PVT, um acrônimo P hoto V oltaic e T hermal) é um dispositivo que permite a conversão da energia irradiada pelo sol parcialmente em energia elétrica e parcialmente em energia térmica através do combinação do efeito de um módulo fotovoltaico e de um painel solar térmico (cogeração fotovoltaica).

Portanto, um painel solar híbrido é composto de um colector fotovoltaico ao qual um permutador de calor está associado, capaz de aquecer um fluido graças à parte da radiação solar não convertida em energia elétrica.

Origem do painel solar híbrido ou PVT

A partir da origem da conversão fotovoltaica, observou-se que a taxa de conversão da radiação solar em energia elétrica depende da temperatura da célula solar fotovoltaica que realiza a conversão. O desempenho do painel solar diminui com o aumento da temperatura da célula fotovoltaica. Como esta taxa de conversão é da ordem de 15-20% (para as células comuns de silício cristalino), verifica-se que o 80-85% residual é convertido em energia térmica ou calor sensível (isto é, a célula é aquecida) e isso reduz significativamente o desempenho do painel fotovoltaico.

A título de exemplo, para células policristalinas com uma taxa típica de decaimento do rendimento da ordem de 0,39% / ° C (relativo), um rendimento de 17% a 25 ° C cai para 14% a cerca de 70 ° C .

Uma solução para este problema foi identificada na possibilidade de esfriar as células usando um fluido termodinâmico de transferência de calor que elimina o calor produzido. Um efeito secundário e importante está relacionado à exploração deste calor para satisfazer um usuário térmico, semelhante a um painel solar térmico.

O desempenho energético global (ou seja, considerando o calor recuperado e a eletricidade produzida como um efeito útil) normalmente excede 40% e pode atingir 50-60% em condições favoráveis.

Estrutura de um colector solar híbrido PVT

Um coletor solar híbrido PVT é uma associação de um colector fotovoltaico e um permutador de calor. O coletor fotovoltaico é quase sempre do tipo glazed, para reduzir a perda de calor.

Analise diferentes tipos de coletores solares.

Colectores solares com câmara de ar frontal

Os coletores solares com câmara de ar frontal exploram o efeito de estufa. Eles são usados quase que exclusivamente para troca de calor com ar.

Coletores solares sem tubo

Os coletores solares sem tubo são o coletor mais comum.

Neste tipo de coletores, a troca de energia térmica ocorre na parte de trás do coletor fotovoltaico; É uma estrutura obrigatória no caso do resfriamento líquido, uma vez que o trocador mascararia as células fotovoltaicas. Em qualquer caso, tem a vantagem de uma localização subseqüente do fornecimento e dos tubos de extração de fluidos, o que de outra forma representaria problemas de sombreamento.

Colectores solares líquidos

Comparado com um painel fotovoltaico normal, em um coletor de líquido há a adição de um permutador de calor e seu isolamento. Este permutador pode ser de várias formas; nos casos mais frequentes, consiste em tubos de cobre aderentes, com várias tecnologias, na folha de suporte ou, de forma mais eficaz, consiste em um permutador de rolo de alumínio que permite uma melhor transmissão de calor. A troca de calor com o coletor de líquidos é muito eficaz para arrefecer as células fotovoltaicas, aumentando seu desempenho.

Dólares de concentração de colecionadores

Ao abandonar o uso de células de silício e a introdução de tecnologia de filme fino, é possível projetar um painel híbrido que analise o uso da concentração solar. Uma aplicação interessante vê a presença de um concentrador (CPC English Parabolic Concentrator Concentrate) em cujo foco um tubo é colocado na superfície lateral da qual se senta um filme de células solares de filme fino (por exemplo, CIS ou CIGS).

Esta configuração permite alcançar maiores rendimentos de células fotovoltaicas (devido à concentração), mas ao mesmo tempo uma remoção de calor mais eficiente (uma vez que toda a célula está em contato com o fluido de transferência de calor).

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Última revisão: 29 de agosto de 2018

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