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PANELES SOLARES HIBRIDOS

Con los paneles solares híbridos se puede generar electricidad y calor. Son especialmente interesantes si tiene un área pequeña en el techo donde no tiene suficiente espacio para un sistema separado (panel solar y colector por separado).




PANELES SOLARESHIBRIDOS

Ya conocíamos los sistemas fotovoltaicos y los solares térmicos, capaces de generar electricidad el primero y calor el segundo. Pero la aparición de los paneles solares híbridos en el mercado da un vuelco a la tecnología logrando aunar todo en un solo aparato. Dos en uno. Te explicamos cómo lo consiguen.

PANELES SOLARESHIBRIDOS

¿Qué son los paneles solares híbridos?

Un panel solar híbrido es la combinación de las tecnologías fotovoltaica y térmica en un solo módulo; frente a los paneles fotovoltaicos y térmicos que, convencionalmente, se instalan por separado, surge el panel solar híbrido, capaz de generar simultáneamente electricidad y calor.

Esto se debe a la capacidad del panel solar híbrido de poder aprovechar todo el espectro de luz existente, a diferencia de los paneles fotovoltaicos y térmicos, que captan la luz ultravioleta e infrarroja respectivamente. Se aprovecha la energía solar fotovoltáica  y la energía solar térmica a la vez.



Aunque se trata de un producto existente desde la década de los 70, no ha sido hasta ahora cuando se ha comenzado a instalar esta tecnología en cada vez más lugares.

Su versatilidad, su alto grado de innovación y las múltiples ventajas que los paneles solares híbridos presentan frente a la tecnología convencional han hecho que este tipo de placas solares sean cada vez más demandadas en todo tipo de sectores y para toda clase de ubicaciones.

Electricidad, agua caliente sanitaria e, incluso calefacción si el sistema lo permite (siendo suelo radiante y emisores de baja temperatura lo ideal) en un sólo panel. Suena interesante, ¿no lo crees?

¿Cómo funcionan los paneles solares híbridos?

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Los paneles solares híbridos cuentan con un impacto ambiental bajo

Los paneles solares híbridos son unos paneles o colectores solares que integran la generación de energía fotovoltaica y la energía térmica en un solo panel. Los paneles solares híbridos tienen dos aplicaciones principales:

  1. Se instala en edificaciones, ya sea sobre cubiertas de naves industriales, suelos o cubiertas de edificios. Puede producir energía eléctrica de forma mucho más eficiente que los módulos convencionales, incrementando además su eficacia al menos en un 15%. También puede calentar, al mismo tiempo y en el mismo espacio, agua para usos sanitarios, industriales, piscinas o calefacción.
  2. Si se instala en huertos solares o en centrales, se incrementa la producción eléctrica en más de un 15%, de manera que consigue un rendimiento que en otro tiempo parecía inalcanzable. En este caso, el panel híbrido se usa como Módulo Fotovoltaico Refrigerado, con lo que la energía térmica que se obtiene puede aprovecharse o sacarla al exterior por medio de disipadores de calor.

Los paneles solares híbridos se componen de células fotovoltaicas de silicio que se colocan en un absorbedor laberíntico para conseguir un módulo compacto con entrada y salida para fluido calorportador y una caja de conexiones para el cableado eléctrico.




Resumen del funcionamiento de los paneles solare hibrdo :

El rendimiento de los módulos fotovoltaicos está estrechamente relacionado con la luz solar incidente sobre los mismos y la temperatura que alcanzan las células fotovoltaicas que los componen.

Este calor de las células, que era un problema para el sistema fotovoltaico, es aprovechado por el sistema híbrido, que lo transfiere primero a un fluido caloportador, y después a un acumulador solar.

De esta forma no solo se aprovecha esta temperatura para generar calor, sino que además aumenta el rendimiento de las células fotovoltaicas al disminuir el calor alcanzado por las mismas, disipándolo gracias al fluido.

El panel solar híbrido está compuesto por:

  • Células fotovoltaicas, dispuestas sobre un absorbedor de calor.
  • Absorbedor de calor, consiguiendo un módulo compacto con entrada y salida para el fluido caloportador.
  • Caja de conexiones para el cableado eléctrico.

El espacio existente entre el vidrio y las células fotovoltaicas consigue mejorar la eficiencia del sistema térmico al conseguir un efecto invernadero. 

La potenciafotovoltaica se aumentará hasta un 15%, reduciendo en un 40% el espacio necesario para instalar ambas tecnologías, prolongando su vida útil al mejorar sus condiciones de trabajo, y reduciendo la amortización de la inversión.

Paneles fotovoltaicos y sistemas solares térmicos

Mientras esta tecnología se extiende, consulta los mejores sistemas de cada tecnología por separado.




Eficacia de los paneles solares híbridos

Los paneles solares híbridos pueden generar electricidad de manera eficiente. Esto tiene que ver con el enfriamiento de los paneles que tiene lugar a través de la sección del colector. 

Los paneles solares simplemente funcionan mejor cuando no se calientan demasiado. En el verano, la temperatura de un panel solar tradicional puede elevarse rápidamente a más de 75 ºC, lo que no es bueno para la eficiencia. 

Gracias a una mejor refrigeración, la eficiencia eléctrica de un panel híbrido es mejor que la de un panel solar tradicional.Sin embargo, la eficiencia térmica de la parte del colector es de nuevo algo más baja en comparación con un colector tradicional.

¿ CUALES SON LAS VENTAJAS Y DESVENTAJAS  DE LOS PANELES SOLARES IBRIDOS

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• La superficie del techo se usa bien porque ya no necesita colectores y paneles separados. Estéticamente hablando, un sistema integrado también es más atractivo de ver. 
• Un panel solar híbrido proporciona una mayor producción deelectricidad tanto en verano como en invierno (5-10% en promedio). Esto se debe a un mejor enfriamiento en el verano y un calentamiento en el invierno. 
• El rendimiento energético total de un panel híbrido esaproximadamente un 40% más alto que el de un panel estándarporque puede usarlo para producir calor y electricidad.

Resumen de las ventajas

  • Aumento de la potencia fotovoltaica en casi un 15%
  • Calentamiento del agua para diversos usos
  • Reducción del espacio necesario para instalar energía fototérmica y fotovoltaica
  • Prolongación de la vida útil de los módulos empleados al reducirse la temperatura de su trabajo
  • Reduce los costes para la producción e instalación de estos sistemas
  • En las centrales solares se obtiene un mayor rendimiento y una reducción del tiempo de amortización
  • Tiene un impacto ambiental muy bajo
  • Cuenta con menos herrajes y puntos de anclaje que otros paneles

Desventajas de los paneles solares híbridos

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• Es una técnica bastante nueva que aún tiene que probarse a sí misma . 
• Los costos de inversión son bastante altos . 
• Los paneles solares híbridos son especialmente adecuados si tiene un área de techo pequeña .

 

 

¿ CUAL ES EL PRECIO DE LOS PANELES SOLARES HIBRIDOS ?

El precio de un sistema híbrido es de alrededor de 2 a 4 euros por vatios pico . Este precio no incluye IVA y gastos de instalación. El precio depende del tipo de panel / colector. Una familia promedio tiene un requerimiento de energía de alrededor de 4000 vatios.

 El precio de un sistema híbrido varía entre 8.000 y 16.000 euros. 

¿ Cuales son los tipos de paneles solares hibrido ?

Se pueden distinguir dos tipos de sistemas híbridos:

1. Paneles PVT (alto rendimiento eléctrico).

Estos son paneles solares estándar detrás de los cuales se fija una placa absorbente especial con tubos de cobre. 

El calor del sol calienta el líquido en las tuberías de cobre y lo hace disponible para, por ejemplo, calentar el agua de la calefacción central. Los paneles PVT producen electricidad y calor. El foco de estos paneles está principalmente en la producción de electricidad.

2. Colectores PVT (alto rendimiento calorífico).

Con los colectores térmicos fotovoltaicos, los diversos componentes del sistema están en una carcasa aislada y se utiliza una placa de vidrio. 

Gracias al buen aislamiento, la parte del colector puede hacer su trabajo de manera eficiente y la eficiencia térmica es bastante alta. Debido a las temperaturas más altas en el sistema, la eficiencia eléctrica es algo menor.

Los colectores PVT son especialmente adecuados cuando hay una alta demanda de calor. Los paneles PVT funcionan bien en combinación con, por ejemplo, calefacción a baja temperatura (combinación con bomba de calor, etc.).

¿Qué tipos de paneles solares híbridos existen?

A lo largo de estos años, el mercado de los paneles solares híbridos ha ido evolucionando y trayendo nuevos modelos disponibles en función de la tecnología que han ido incorporando.

De esta manera, en EndeF comenzamos a utilizar una terminología propia para designar a dichos modelos, clasificándolos por “generaciones“; dicha terminología, a día de hoy, es la más extendida dentro del sector.

El salto de una “generación” a otra se marca en función del grado de aislamiento que tiene el propio panel y de las cubiertas que incorpora. De esta manera podemos distinguir entre:

 – Panel solar híbrido de generación 0 (PVT-0)

Se trata del modelo primario y más básico en el mercado de los paneles solares híbridos; la primera placa solar híbrida creada. Dicho panel está simplemente compuesto por células fotovoltaicas, un absorbedor de calor y una caja de conexiones para el cableado eléctrico. No cuenta con aislamiento por ninguno de sus lados, de manera que la temperatura que puede alcanzar es mucho más baja.

Dadas estas características, el emplazamiento donde estos paneles suelen ser instalados son las piscinas ya que el agua se requiere a menor temperatura que, por ejemplo, en una vivienda.

 – Panel solar híbrido de 1ª generación (PVT-1)

En este caso, a la unión del laminado fotovoltaico y del colector térmico se le incorpora una cubierta trasera cuya función consiste en la conservación del calor, evitando así que este se pierda por la parte trasera del panel.

El no disponer de cubierta más que en la parte trasera hace que, entre otras cosas, el laminado fotovoltaico no esté a tanta temperatura, potenciando así la parte eléctrica del panel. Estos paneles trabajan a menor temperatura que modelos de híbridos con cubierta frontal, siendo ideales para lugares calurosos y, especialmente, las ubicaciones donde lo que se pretende potenciar es la parte fotovoltaica.

Actualmente es el panel solar híbrido que más se comercializa en todo el mundo.

 – Panel solar híbrido de 2ª generación (PVT-2)

La principal característica de estos paneles es la incorporación de una cubierta frontal transparente. Con esto se consigue paliar lo que para algunos es el principal inconveniente de las placas solares híbridas de generaciones anteriores: la pérdida de calor a través de la cara frontal.

Así pues, aislando el propio panel por ambas partes se consigue un descenso aún mayor de las pérdidas de calor y, por lo tanto, un considerable incremento del rendimiento térmico del panel.  Al reducir tanto las pérdidas de calor, este panel se postula como ideal para los lugares con un clima frío y, sobretodo, donde lo que se pretende es potenciar la producción térmica.

Ante esto surge siempre la misma pregunta: ¿Cómo decidir entre un modelo u otro?

Muy sencillo:

  • Si se quiere instalar en un lugar caluroso y/o se pretende potenciar la parte eléctrica: Panel solar híbrido de 1ª generación.
  • Si se quiere instalar en un lugar frío y/o se pretende potenciar la parte térmica: Panel solar híbrido de 2ª generación

Tecnología CTA

La inclusión de la tecnología CTA (Cubierta Transparente Aislante), patentada por EndeF, hace de ECOMESH un panel solar híbrido más eficiente que los ya existentes en el mercado. Esta tecnología favorece que el rendimiento del panel aumente en dos sentidos.

En cuanto a la parte fotovoltaica, el hecho de que el agua circule por el interior del panel hace que las células fotovoltaicas se refrigeren de manera que, al trabajar a menor temperatura, la electricidad generada sea mayor. En cuanto a la producción térmica, la tecnología CTA y el gas inerte que ésta incorpora mejoran la eficiencia del panel




¿Dónde es posible instalar una placa solar híbrida?

Si bien es cierto que la instalación de paneles solares híbridos es ideal en aquellos lugares donde la superficie en cubierta es reducida, cualquier lugar, en principio, es susceptible de ser un buen emplazamiento para este producto. Además, estas instalaciones cobran especial interés cuanto mayor sea la demanda de agua caliente sanitaria (ACS).

 

Atendiendo a estas dos circunstancias, los lugares más recomendables donde instalar esta novedosa tecnología son:

  • Hoteles
  • Residencias de la 3ª edad
  • Edificios residenciales
  • Centros polideportivos
  • Hospitales y clínicas
  • Lavaderos de coches
  • Industria

Además de todos ellos, y pese a que los consumos energéticos no son tan elevados, las viviendas unifamiliares también se presentan como un escenario posible para los paneles solares hibridos.

¿Cuándo se recomiendan los paneles solares híbridos?

Un sistema PVT es especialmente atractivo cuando desea generar mucha energía por metro cuadrado y solo tiene una pequeña superficie de techo. También es importante que haya suficiente agua caliente cada día, incluso en verano. 

Esto último es importante porque los paneles de PVT se enfrían precisamente con agua caliente. Este enfriamiento es importante en relación con la eficiencia eléctrica. 

Por supuesto, también debe tener espacio suficiente para colocar el contenedor de almacenamiento. Un sistema PVT es probablemente el más rentable cuando necesita una caldera nueva o una caldera de calefacción central o en el caso de una nueva construcción.

¿Cuánta energía ahorras con un panel PVT?

Los ahorros que puede lograr dependen, entre otras cosas, del tipo de panel. Con un panel PVT destinado principalmente para la producción de electricidad alta, puede esperar un ahorro promedio de 100 kWh y alrededor de 40 m³ de gas natural por metro cuadrado de superficie de colector.

 

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¿ Cual es la Vida útil de un sistema híbrido ?

La vida útil de un sistema híbrido con paneles solares es de alrededor de 30 años. El período de recuperación es de 10 a 25 años, dependiendo de la configuración, el requerimiento de calor y el tipo de paneles. 

Las condiciones climáticas y el ahorro de energía asociado también juegan un papel. Cuanto más sol, más energía ahorrará. Los inviernos suaves también son beneficiosos.



Instalación de un sistema híbrido

Es mejor dejar la instalación de un sistema híbrido a una empresa de instalación. Debido a los diferentes componentes que conforman el sistema, la colocación es bastante compleja. 

Esto se refiere principalmente a las conexiones al sistema de agua caliente existente y las conexiones eléctricas. 

El sistema debe configurarse de la manera correcta para que la energía pueda devolverse a la red eléctrica y ajustar el suministro de agua caliente también requiere una experiencia considerable. En la mayoría de los casos, usted está legalmente obligado a llamar a un instalador reconocido.

Orientacion del techo 

Los paneles solares híbridos pueden orientarse mejor hacia el sureste o suroeste. Una inclinación del techo de 30 ° es generalmente óptima, pero al menos debe estar entre 20 y 40 °. 

Las sombras de los edificios, los árboles y las ventanas de buhardillas deben evitarse tanto como sea posible, ya que tienen un efecto negativo en el retorno. El techo debe ser lo suficientemente fuerte porque los paneles PVT son relativamente pesados.Debe tener en cuenta un peso de 12 a 15 kilogramos por metro cuadrado. 

En general, la mayoría de los techos inclinados modernos están más que calculados para este peso y no se necesitan medidas de refuerzo especiales.