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 Quelle: Grammer Solar GmbH
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 Quelle: Consolar Solare Energiesysteme GmbH
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.