Benutzer:Michael Geissbühler/Hybridkollektor 2
Der Hybridkollektor, auch PVT-Kollektor oder PVT-Modul genannt, ist die Kombination eines reinen PV-Moduls und eines auf der Rückseite angeordneten Wärmetauschers, der die restlichen 80 bis 85% Sonnenenergie nutzbar macht.
Der Hybridkollektor ist das Herzstück einer Hybridsolaranlage und liefert Strom wie ein entsprechendes PV-Modul, nur ohne einen Leistungsverlust durch Überhitzung zu erleiden.
Dieser Effizienzgewinn kann an einem sonnigen Sommertag über 25% ausmachen. Im Jahresdurchschnitt beträgt der Mehrertrag von Hybridkollektoren gegenüber ungekühlten PV-Modulen 3-10%, dies in Abhängigkeit von der Verfügbarkeit der Wärmesenke (Thermischer Speicher).
Der Hauptnutzen eines Hybridkollektors gegenüber einem PV-Modul ist aber nicht diese Leistungssteigerung auf der elektrischen Seite, sondern die zusätzlich verfügbare Wärmeleistung die die Elektrische Leistung um das 3-fache übersteigt, was eine "Leistungssteigerung" von 300% bedeutet. Da auch moderne Gebäude immer noch mehr Energie in Form von Wärme als rein elektrische Energie benötigen, macht es Sinn, den Energie-Output der Dachfläche durch den Einsatz von PVT-Modulen zu vervielfachen und die zusätzliche Wärmeenergie der Warmwassergewinnung und Heizung zur Verfügung zu stellen. Ein weiterer Nutzen ist die Abtaufunktion im Winter. Falls nötig, kann der Hybridkollektor mit einem kurzen Wärmeschub den Schnee zum abrutschen bringen. Die Energieversorgung im Winter ist wesentlich wichtiger als im Sommer, da im Winter Strom aus natürlichen Quellen Mangelware ist.
Eine seltene Form von Hybridkollektoren sind auf der Vorderseite i.d.R. durch Glas abgedeckte Kollektoren. Deren thermische Leistung ist höher resp. auf einem höheren Temperaturniveau, ähnlich dem von rein thermischen Flachkollektoren. Diese höheren Temperaturen wirken sich aber negativ auf die Leistung und die Lebensdauer des PV-Teils aus.
Üblich sind nicht abgedeckte PVT-Module mit unterschiedlicher Ausprägung ihrer Rückseite. Es gibt im westlichen drei Arten: - Rückseite gedämmt - Ungedämmt (Normalfall) - Rückseite mit Kühlrippen versehen
Der rückseitengedämmte Kollektor verliert gegenüber dem ungedämmten Kollektor etwas an Leistung im Bereich Nutztemperatur = Umgebungstemperatur, ist dafür aber eher für die direkte Nutzung zur Warmwasservorwärmung geeignet. Verbreitung eher Südeuropa.
Der ungedämmte PVT-Kollektor wird v.a. für die Regeneration von Erdsonden und/oder Eisspeicher verwendet. Diese Kollektoren erreichen je nach Verfügbarkeit der Wärmesenke die höchsten Erträge (zwischen 150 bis 800 kWh/m2a).
Die Kollektoren mit Kühlrippen kombinieren eigentlich einen Luft/Wasser-Wärmetauscher mit einem PV-Modul und können auch als Direkt-Quelle für eine Luft/Wasser-Wärmepumpe dienen.