Das
SolarHybridSystem besteht aus
Kollektoren, die die
Vorteile der Solarthermie und der
Photovoltaik in einem Kollektor
vereinigen, einer
Wärmepumpe (oder herkömmliche
Wärmeerzeuger) und eines
Speichersystems incl.
Regelung.
Solarthermie
Vorteile - Nutzung des infraroten Lichts zur Wärmegewinnung
- Wärme lässt sich gut speichern
- Warmwasseraufbereitung
- Heizungsunterstützung
Nachteil - Überschüssige Wärme im Sommer, die aber durch den Einsatz eines Thermogerators in Strom umgewandelt werden kann
Photovoltaik
Vorteile - Nutzung des sichtbaren Lichts zur direkten Stromerzeugung
- Staatliche Förderung durch EEG (Erneuerbare-Energien-Gesetz)
- Stromverkauf zum Festpreis über 20 Jahre
Nachteile - Relativ hohe Investition
- Leistungsverlust durch Aufheizung der Anlage, die durch Kühlung der Kollektoren verbessert werden kann
Wärme und Strom aus einem Sonnenkollektor.
Der Hybrid-Kollektor vereint Solarthermie (
Wärme) und
Photovoltaik (Strom) in einem Kollektor. Die Solarstromerzeugung in einem Nur-
Photovoltaik-Kollektor verliert mit zunehmender
Temperatur der an Leistung (Verlust bei 0,33 % bis 0,50 % pro °C Aufheizung). In dem Hybrid-Kollektor führt die Solarthermie die
Wärme aus dem Kollektor ab und verhindert, dass sich die
Solarzellen über 70 °C aufheizen.
Die Hybrid-Kollektoren liefern bis zu 40 % des Wärmebedarfs des Hauses. Sollten die Kollektoren nicht ausreichen, geht die
Wärmepumpe in Betrieb. Dadurch wird der Wärmebedarf ganzjährig zu 100 % abgedeckt. Die
Wärmepumpe arbeitet mit einer
Jahresarbeitszahl von 4,2 (bei 7 °C Außen-temperatur).
Mit dem panotron®
Solarenergiesystem wird gleichzeitig auf derselben Fläche (Dach oder Fassade)
Energie in Form von warmen
Wasser und Strom in Verbindung mit einem integrierten Datenbus transportiert.
In die
Solarenergiemodule können mit allen
Solarzellen (Silizium- oder Dünnfilmsolarzellen, thermisch elektrische Zellen) ausgerüstet werden.
Das Format der
Solar-Dachziegel ist so entwickelt, dass sie mit Hilfe eines Clipsystems speziell entwickelte Solarmodule aufnehmen. Einerseits erzeugen monokristallinen
Solarzellen Strom und andererseits wird Strahlungswärme an das System abgegeben.
Alle
Energiemodule sind
begehbar und werden über ein
wasserdichtes Kontaktsystem mit einer integrierten Stromschiene verbunden.
Thermogeneratoren sind vom Prinzip her
Peltierelemente. Im Gegensatz zu diesen Elementen stellen die
Thermogeneratoren nicht
Temperaturdifferenz her, sondern
wandeln nach dem
Seebeck-Effekts eine vorhandene
Temperaturdifferenz direkt
in elektrische Energie um.
Prinzip eines Thermogenerators. Durch den
Wärmefluß von der geheizten zur gekühlten Seite wird in dem Halbleitermaterial durch den Seebeck-Effekt ein elektrischer Strom erzeugt.
Mit einem
Thermogenerator kann
überschüssigen Wärmeenergie aus thermischen Solaranlagen kann
in Strom umgewandelt werden und muss nicht, wie es im Sommer häufig üblich ist, irgendwie "vernichtet" werden. Der TEG wird
direkt in den
Solarkreislauf integriert. Dadurch ist in den Sommermonaten ein Dauerbetrieb möglich. Besonders
Vakuum-Röhrenkollektoren liefern aber auch im Winter noch
Temperaturen von etwa 50 °C und können, wenn eine
Wärmesenke (z. B. kalten Gewässer) zur Verfügung steht, betrieben werden.
Thermogeneratoren sind in jeder technischen Anlage einsetzbar, in der
Wärmeströme von
hoher Temperatur zu
niedriger Temperatur fließen (Heizungs-, Solar- und
Kraftwerksanlage). Um hohe Wirkungsgrade zu erreichen sind große
Temperaturdifferenzen (>100 K) erforderlich. Sind aber große
Wärmemengen mit niedrigeren
Temperaturen vorhanden, die ca. 50 °C über der Umgebungstemperatur liegen, kann der schlechtere Wirkungsgrad durch eine größere Anzahl preiswerter Module trotztdem wirtschaftlich sein.
Der
Hybridkollektor liefert frische warme
Luft zur
Vorerwärmung der
Außenluft und/ oder zur
Entfeuchtung von Räumen. Außerdem wird zusätzlich warmes
Wasser erzeugt.
Der
Hybridkollektor erwärmt bei guter Einstrahlung stündlich ca. 150 m
3/h
Luft um 20 bis 40 K über Umgebungstemperatur. Während der Sommerzeit liefert er 150 bis 200 Liter Warmwasser pro Tag.
Der
Luftanschluss ist gleich dem eines
Luftkollektors. Die Warmwasserbereitung hat einen eigenen Kreislauf. Sowohl der
Ventilator als auch die
Pumpe benötigen
12 Volt Gleichstrom. Dieser wird von dem integrierten
PV-Modul geliefert.
Ein
Raumthermostat schaltet bei einer einstellbaren Höchsttemperatur von
Luftbetrieb auf
Warmwasserbetrieb um.