Kolektory hybrydowe, określane również m.in. jako systemy czy panele hybrydowe lub PVT (skrót od „Photovoltaic Theramal”) stanowią de facto połączenie dwóch różnych rozwiązań w ramach jednej instalacji. Pozwalają one zarówno na wytwarzanie prądu (cecha paneli PV), jak i ogrzewanie CWU (właściwość kolektorów słonecznych). Jak zbudowane są te urządzenia, gdzie znajdują zastosowanie oraz jakimi odznaczają się wadami i zaletami? O tym dowiesz się z przygotowanego poniżej wpisu. Serdecznie zapraszamy do lektury.
Budowa kolektorów hybrydowych a zasada ich działania
Skoro wyjaśniliśmy już, czym są kolektory hybrydowe, przejdźmy do krótkiego omówienia specyfiki ich budowy oraz działania. Część przednią w przypadku hybrydowego kolektora stanowi moduł PV odpowiedzialny za pozyskiwanie energii pochodzącej z promieniowania słonecznego i następnie za jej przetwarzanie w prąd. Od tyłu z kolei zlokalizowany jest płaski zbiornik, którego zadaniem jest odbieranie ciepła oraz usuwanie jego nadmiaru z umieszczonego od frontu kolektora modułu fotowoltaicznego. Ciepło to na dalszym etapie przekazywane jest do instalacji CO (centralne ogrzewanie) lub CWU (ciepła woda użytkowa).
Instalacje hybrydowe PVT – kiedy i gdzie są stosowane?
Przestrzeń, w ramach której można zainstalować systemy hybrydowe, obejmuje nie tylko skośne lub płaskie dachy, ale także samą elewację budynków. Wykorzystuje się je m.in. w celu wsparcia działania kotłowni, a także do współpracy z pompami ciepła czy też do ogrzewania basenów.
Co do zasady na opisywanym rozwiązaniu skorzystają najbardziej inwestorzy, których zapotrzebowanie na CWU w okresie letnim jest relatywnie wysokie. Ich zastosowanie warto rozważyć w obrębie np. pensjonatów turystycznych, budynków wielorodzinnych oraz obiektów basenowych.
Ponadto panele PVT są szczególnie przydatne jako element wspomagający właściwą instalację wtedy, kiedy dochodzi do zwiększonego poboru energii elektrycznej (co może mieć miejsce np. przy konieczności podłączenia do sieci wielu dodatkowych urządzeń w tym samym czasie). Oprócz tego mogą również pełnić funkcję awaryjnego zasilania, gdy czasowo nie dysponujesz dostępem do bazowego źródła prądu (np. z powodu usterki sieci). Kolektory hybrydowe przydają się też wtedy, kiedy panele PV nie produkują prądu, co ma miejsce przede wszystkim podczas nocy.
Najważniejsze atuty paneli PVT
Spośród kluczowych zalet opisywanego rozwiązania wyszczególnić należy:
– niższe koszty paneli hybrydowych niż w przypadku nabywania osobno obu wchodzących w ich skład urządzeń,
– mniejszą ilość absorbowanej przestrzeni niż w przypadku instalowania osobno obu wchodzących w skład kolektorów hybrydowych urządzeń,
– fakt, że kolektory hybrydowe pozwalają uzyskać nawet do 50% prądu więcej w porównaniu do konwencjonalnych modułów PV,
– niższą niż standardowo temperaturę pracy ogniw fotowoltaicznych, co przekłada się na mniejszą awaryjność i dłuższy okres utrzymywania wysokiej wydajności,
– obecność innowacyjnych systemów sterowania elektronicznego jeszcze bardziej zwiększających żywotność i współczynnik bezawaryjności (żywotność kolektorów hybrydowych może przekraczać 20 lat),
– komplementarne systemy ochrony baterii zabezpieczające panele PVT przed zupełnym rozładowaniem,
– szeroki zakres opcji konfiguracji pozwalający na dobre dopasowanie kolektorów do indywidualnych potrzeb danego użytkownika,
– możliwość precyzyjnego monitorowania parametrów systemu z poziomu wygodnej aplikacji na smartfony i tablety,
– minimalizację strat energetycznych.
Wady instalacji hybrydowych
Do głównych wad systemów hybrydowych zaliczyć należy przede wszystkim relatywnie wysoką cenę mieszczącą się w przedziale od kilku do nawet kilkudziesięciu tysięcy złotych. Ponadto przekroczenie progu optymalnej temperatury w przypadku paneli PVT wiąże się ze znacznym spadkiem ich wydajności. Największą efektywność pracy uzyskują one bowiem przy temperaturze 40°C. Przy pełnym słońcu natomiast temperatura ich powierzchni może osiągnąć przeszło 55°C, co przełoży się na spadek sprawność dochodzący nawet do 40%. Oprócz tego należy też wspomnieć, że kolektory hybrydowe nie są wyposażone w tak dobrą izolację cieplną jak konwencjonalne kolektory słoneczne.
Fotowoltaiczne instalacje hybrydowe – połączenie PVT z systemami On-Grid oraz Off-Grid
Hasło „hybryda” odnosi się jednocześnie do dwóch różnych rozwiązań. Mianem tym można określić zarówno opisywane wcześniej kolektory hybrydowe PVT, jak i systemy PV składające się równocześnie z instalacji typu On-Grid (podłączonej do sieci) oraz Off-Grid (podłączonej do własnych akumulatorów).
Zastosowanie obu tych wariantów hybryd w komplecie pozwala uzyskać maksymalne bezpieczeństwo energetyczne. System powstały z ich połączenia umożliwia bowiem całkowitą niezależność w tym zakresie oraz zupełną niewrażliwość na dynamicznie rosnące stawki za energię elektryczną. Jest to opcja szczególnie warta rozważenia, jeśli weźmiemy pod uwagę planowane do wprowadzenia zmiany w związku z nowelizacją ustawy o OZE, która znacząco zmniejsza opłacalność przekazywania nadwyżek prądu do sieci.
