Los paneles solares híbridos son aparatos que combinan la energía solar fotovoltaica y térmica. De ellos se puede obtener electricidad y calor a la vez. Es decir, un panel PVT es capaz de generar energía eléctrica y agua caliente.
Por lo tanto, un panel solar híbrido está compuesto por un colector fotovoltaico al que está asociado un intercambiador de calor. Este intercambiador es capaz de calentar un fluido gracias a la parte de la radiación solar no convertida en energía eléctrica.
¿Para qué sirve un panel solar híbrido?
Un panel solar híbrido permite generar electricidad y agua caliente.
En una misma instalación de paneles solares los paneles híbridos actúan a la vez como paneles solares fotovoltaicos y paneles termicos. De este modo se puede aprovechar la energía solar para calentar agua y aumentar el rendimiento de la producción de electricidad.
Este avance tecnológico permite avanzar hacia la transición energética a la que todos los países de la Unión Europea se enfrentan.
Ventajas
La principal ventaja del panel PVT es que aumenta el rendimiento.
Desde el origen de la conversión fotovoltaica, se ha observado que la tasa de conversión de la radiación solar en energía eléctrica depende de la temperatura de la célula fotovoltaica solar que realiza la conversión.
El rendimiento de las placas solares disminuye con el aumento de la temperatura de la celda fotovoltaica. Como esta tasa de conversión es del orden del 15-20% (para las células de silicio cristalinas comunes), resulta que el 80-85% residual se convierte en energía calorífica o calor sensible (es decir, la célula se calienta).
Una solución es enfriar las células fotovoltaicas utilizando un fluido de transferencia de calor que elimina el calor residual. El panel solar híbrido permite explotar este calor de forma similar a un panel solar térmico.
El rendimiento energético general (es decir, considerando el calor recuperado y la electricidad producida como un efecto útil) normalmente excede el 40%, pudiendo llegar al 50-60% en condiciones favorables.
Tipos de paneles solares híbridos
Existen diferentes tipos de paneles solares híbridos:
1.- Paneles solares con cámara de aire frontal
Los colectores solares con cámara de aire frontal explotan el efecto invernadero. Se usan casi exclusivamente para el intercambio de calor con aire.
2.- Paneles solares sin cámara de aire
Los paneles solares sin cámara de aire son el tipo más común de colectores. En este tipo de colectores el intercambio de energía térmica se lleva a cabo en la parte posterior del colector fotovoltaico.
Este tipo de panel tiene la ventaja de una ubicación posterior de las tuberías de suministro y extracción de fluido, lo que de otro modo plantearía problemas de sombreado.
3.- Colectores solares líquidos
Comparado con un panel fotovoltaico normal, en un colector de líquido existe la adición de un intercambiador de calor y su aislamiento.
Este intercambiador puede ser de diversas formas:
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En los casos más frecuentes se compone de tubos de cobre adherentes a la lámina de respaldo
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Con un intercambiador de rollo de aluminio que permite una mejor transmisión del calor.
El intercambio de calor con el colector de líquido es muy eficaz para enfriar las células fotovoltaicas, aumentando su rendimiento.
4.- Placas solares de concentración
Al abandonar el uso de células de silicio y la introducción de la tecnología de película delgada, es posible diseñar un panel híbrido que vea el uso de la concentración solar.
Una aplicación interesante ve la presencia de un concentrador de radiación solar. En el foco del concentrador se coloca un tubo en cuya superficie lateral está sentado una película de células solares de película delgada.
Esta configuración hace que sea posible alcanzar mayores rendimientos de células fotovoltaicas. Al mismo tiempo, la eliminación de calor es más eficaz.
