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Autoren
OldBo
30.06.2013
Als Hybridkollektor wird ein PVT-Kollektor (PV [Photovoltaik] und T [thermischer Kollektor - Flüssigkeit oder Luft]) oder ein Flüssigkeit/Luft-Kollektor bezeichnet. Mit dem PVT-Kollektor kann nicht nur elektrische Energie erzeugt, sondern auch Wärme produziert werden.
Als Hybridkollektor wird ein PVT-Kollektor (PV [Photovoltaik] und T [thermischer Kollektor - Flüssigkeit oder Luft]) oder ein Flüssigkeit/Luft-Kollektor bezeichnet. Mit dem PVT-Kollektor kann nicht nur elektrische Energie erzeugt, sondern auch Wärme produziert werden.

Durch die Kombination der PV-Module und thermischen Solarkkollektoren in einem Bauteil wird weniger Fläche bei gleicher Energieausbeute benötigt. Dies verursacht geringere Kosten bei der Produktion und Montage. Außerdem wird eine Dachfläche mit den PVT-Kollektoren optisch hinnehmbarer.
PVT-Kollektor - Photovoltaik/Flüssigkeit
Quelle: EPTEC Energy-Power-Tec GmbH
Die elektrische Energie aus dem Photovoltaikmoduls kann in das öffentliche oder/und häusliche Netz eingespeist werden. Die Wärme aus der Solarflüssigkeit kann direkt in die Trinkwassererwärmung oder über einen Pufferspeicher für die jeweilige Verwendung (Trinkwassererwärmung, Heizung ) zwischengespeichert werden.

Durch die Kombination mit einer Wärmepumpe kann die thermische und elektrische Produktion erhöht werden, weil der PVT-Kollektor auf einer niedrigen Temperatur (20 °C und niedriger)  gehalten wird. Dies reduziert außerdem den Wärmeverlust des Kollektors (evtl. kann auch auf eine Wärmedämmung verzichtet werden) und die Solarzellen werden effizienter.
PVT-Kollektor - Photovoltaik/Luft
PVT-Kollektor - Luft
 PVT-Kollektor - Luft
Quelle: Grammer Solar GmbH
Solar-Luftkollektor mit PV-Modul
 Solar-Luftkollektor mit PV-Modul
Quelle: Grammer Solar GmbH

Die einfallende Sonnenergie wird in einem Photovoltaikmodul nur zu etwa 15 % in elektrische Energie umgewandelt. Der größere Anteil der Strahlungsenergie wird zu Wärme, die wiederum die Leistungsfähigkeit der Zelle bei der Stromproduktion reduziert. Deswegen muss bei einer Solarstromanlage (Photovoltaik-Anlage) für eine gute Wärmeabfuhr gesorgt werden.. Bei den Hybridkollektoren werden die Module aktiv mit Hilfe eines Ventilators gekühlt, was die Stromausbeute erhöht. Die warme Luft kann dann bei Bedarf z. B. zu verschieden Zwecken genutzt werden.

Die relative kalte Außenluft durchströmt den Luftkollektor, erwärmt sich und kann z. B. für die Belüftung und/oder Trocknung eines Gebäudes oder Holzlager genutzt werden soll. Bei höherem Luftdurchsatz ist es auch möglich, eine Luft-Wasser-Wärmepumpe einzusetzen, die dann die Grundlage zur Erwärmung von Trinkwasser und/oder zur Beheizung von Gebäuden eingesetzt wird.. In kleinen Anlagen können die PV-Module direkt für den Strombedarf des Ventilators eingesetzt werden, so dass auf einen Wechselrichter und andere Vorrichtungen zur Einspeisung in das Stromnetz verzichtet werden kann.

Hybridkollektor - Flüssigkeit/Luft
Hybridkollektor - Flüssigkeit/Luft
 Hybridkollektor - Flüssigkeit/Luft
Quelle: Consolar Solare Energiesysteme GmbH
Solares Wärmepumpensystem SOLAERA
 Solares Wärmepumpensystem SOLAERA
Quelle: Consolar Solare Energiesysteme GmbH
Das solare Wärmepumpensystem SOLAERA arbeitet Tag und Nacht und liefert vollständig die benötigte Wärme für die Hauswärmeversorgung über Hybridkollektoren (Flüssigkeit/Luft). Diese nehmen nicht nur Wärme aus Sonnenstrahlen auf, sondern nutzen auch die Energie der Umgebungsluft durch ein zuschaltbares Gebläse. Im Vergleich zu normalen Kollektoren liefert der Hybridkollektor die vierfache Wärmemenge in den Wintermonaten. Ein Teil der gewonnenen Wärme wird im Wasser-/Eisspeicher (Latentspeicher) untergebracht, wo die Wärme verlustfrei gespeichert wird.

Durch den extrem hohen Wärmeübergang im patentierten Wasser-/Eisspeicher-System kommt dieser mit 320 Litern aus. Andere Speicher-Systeme benötigen wesentlich mehr Inhalt bzw. Platz. Der Hybridbetrieb führt dazu, dass die Wärmepumpe im Sommer nicht benötigt wird, da die leistungsfähigen Hybridkollektoren die benötigten Temperaturen direkt erzeugen können.
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schorni1 schrieb: Der Wärmebedarf ist an sich linear zur Außentemperatur. Bei der...
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