Painéis solares híbridos são dispositivos que combinam energia solar fotovoltaica e térmica. Deles você pode obter eletricidade e calor ao mesmo tempo. Ou seja, um painel PVT é capaz de gerar energia elétrica e água quente.
Portanto, um painel solar híbrido é composto por um coletor fotovoltaico ao qual está associado um trocador de calor. Este trocador é capaz de aquecer um fluido graças à parte da radiação solar não convertida em energia elétrica.
Para que serve um painel solar híbrido?
Um painel solar híbrido permite gerar eletricidade e água quente.
Na mesma instalação de painel solar, os painéis híbridos atuam tanto como painéis solares fotovoltaicos quanto como painéis térmicos. Desta forma, a energia solar pode ser utilizada para aquecer água e aumentar a eficiência da produção de eletricidade.
Este avanço tecnológico permite-nos avançar para a transição energética que todos os países da União Europeia enfrentam.
Vantagens
A principal vantagem do painel PVT é que aumenta o desempenho.
Desde a origem da conversão fotovoltaica, observa-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 dos painéis solares diminui com o aumento da temperatura das células fotovoltaicas. Uma vez que esta taxa de conversão é da ordem de 15-20% (para células de silício cristalino comuns), verifica-se que os 80-85% residuais são convertidos em energia térmica ou calor sensível (ou seja, a célula é aquecida).
Uma solução é resfriar as células fotovoltaicas usando um fluido de transferência de calor que remove o calor residual. O painel solar híbrido permite explorar este calor de forma semelhante a um painel solar térmico.
A eficiência energética 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.
Tipos de painéis solares híbridos
Existem diferentes tipos de painéis solares híbridos:
1.- Painéis solares com câmara de ar frontal
Coletores solares com câmara de ar frontal exploram o efeito estufa. Eles são usados quase exclusivamente para troca de calor com o ar.
2.- Painéis solares sem câmara de ar
Painéis solares sem câmara de ar são o tipo mais comum de coletores. Neste tipo de coletores, a troca de energia térmica ocorre na parte traseira do coletor fotovoltaico.
Este tipo de painel tem a vantagem de uma localização traseira dos tubos de alimentação e extracção de fluidos, o que de outra forma colocaria problemas de sombreamento.
3.- Coletores solares líquidos
Comparado a um painel fotovoltaico normal, num coletor de líquido há a adição de um trocador de calor e seu isolamento.
Este trocador pode ter vários formatos:
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Nos casos mais comuns é constituído por tubos de cobre colados à chapa de suporte.
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Com trocador de rolos de alumínio que permite melhor transmissão de calor.
A troca de calor com o coletor líquido é muito eficaz no resfriamento das células fotovoltaicas, aumentando seu desempenho.
4.- Painéis solares de concentração
Ao abandonar o uso de células de silício e introduzir a tecnologia de película fina, é possível projetar um painel híbrido que utiliza concentração solar.
Uma aplicação interessante é a presença de um concentrador de radiação solar. No foco do concentrador, um tubo é colocado em cuja superfície lateral está colocada uma película de células solares de película fina.
Esta configuração permite obter maiores rendimentos das células fotovoltaicas. Ao mesmo tempo, a remoção de calor é mais eficaz.
