ما هي تقنية PVT الشمسية الهجينة؟

لوحة شمسية PVT هي وحدة حرارية كهروضوئية. تجمع بين الخلايا الكهروضوئية وطبقة تجميع حرارية شمسية داخل هيكل وحدة متكامل واحد. يحول الجانب الكهروضوئي ضوء الشمس إلى كهرباء. يلتقط الجانب الحراري الحرارة من الوحدة وينقلها إلى وسيط قابل للاستخدام مثل الماء أو سائل الماء-جليكول أو الهواء.

وبالتالي، فإن المنتج له مخرجان: خرج كهربائي، يُقاس عادةً بالواط أو الكيلوواط أو كيلوواط/ساعة، وخرج حراري، يُقاس بالواط أو الكيلوواط أو كيلوواط/ساعة أو ارتفاع درجة الحرارة أو معدل التدفق أو توصيل الحرارة. ولهذا السبب لا ينبغي تقييم PVT مثل لوحة شمسية قياسية. إنه منتج نظام، وليس مجرد شراء لوحة.

في نظام PVT متكامل، اللوحة هي مجرد نقطة البداية. قد يحتاج المشروع الحقيقي أيضًا إلى محولات، كابلات، مضخات، مراوح، وحدات تحكم، خزانات تخزين، مبادلات حرارية، قنوات، صمامات، أجهزة استشعار، تدفئة احتياطية، مراقبة وتكامل مع المباني. لذلك، يجب على المشترين مقارنة عروض PVT على مستوى النظام، وليس فقط بسعر الوحدة.

لماذا تعتبر PVT مهمة للمشترين التجاريين للطاقة

يقارن العديد من مشتري الطاقة الشمسية بين التقنيات من خلال النظر إلى رقم واحد: واط PV. هذا أمر مفهوم، لكنه ضيق جدًا بالنسبة للمباني التي تستخدم كميات كبيرة من الحرارة. قد يستهلك فندق، مستشفى، سكن طلابي، منتجع، مرفق حمام سباحة أو مصنع أغذية الكهرباء للعمليات اليومية بينما يستهلك أيضًا الوقود أو الكهرباء للمياه الساخنة، التنظيف، الغسيل، أعمال المطبخ، تدفئة حمامات السباحة أو مياه العمليات.

في تلك الحالة، السقف ليس مجرد مكان لتوليد الكهرباء. إنه سطح محدود لحصاد الطاقة. السؤال الصحيح يصبح: ما مقدار الكهرباء المفيدة والحرارة المفيدة التي يمكن لهذا المبنى إنتاجها من المساحة الشمسية المتاحة؟

تضع SOLETKS تقنية PVT ضمن محفظة منتجات الطاقة النظيفة الأوسع التي تشمل الألواح الشمسية الكهروضوئية الحراريةتم ترجمة النص إلى اللغة العربية كالتالي: "تم ترجمة النص إلى اللغة العربية كالتالي:أنظمة الطاقة الهجينة PVTتم ترجمة النص إلى اللغة العربية كالتالي: "تم ترجمة النص إلى اللغة العربية كالتالي:أنظمة تسخين المياه بالطاقة الشمسيةومجمعات شمسية مسطحة. هذا مهم لأن مشاريع PVT تحتاج عادةً إلى معرفة تصنيع الوحدات وخبرة هندسة الأنظمة الحرارية.

PVT مقابل الألواح الشمسية القياسية مقابل الطاقة الشمسية الحرارية

تقوم الألواح الكهروضوئية القياسية بتحويل ضوء الشمس إلى كهرباء. تجمع المجمعات الحرارية الشمسية الحرارة. تقوم ألواح PVT بكليهما. يبدو ذلك بسيطًا، لكن الاختيار الصحيح يعتمد على ملف الحمل، ومساحة التركيب، والميزانية، ودرجة الحرارة المستهدفة، واستراتيجية التشغيل.

أقوى تموضع ليس "PVT دائمًا أفضل." هذا الادعاء واسع جدًا. الاستنتاج الأكثر مصداقية هو: PVT أفضل عندما يكون للمشروع طلب كهربائي وطلب حراري قابل للاستخدام، خاصة عندما تكون مساحة السقف محدودة.

الأنواع الرئيسية لألواح PVT

تدرج شركة SOLETKS أيضًاوحدة PVT هوائية من طراز APVT-590للمشاريع التي تحتاج إلى كهرباء من الخلايا الشمسية بالإضافة إلى هواء دافئ مسترجع. هذا مسار تصميم مختلف عن PVT المائي ويجب تقييمه بناءً على تدفق الهواء والضغط الساكن وتوجيه القنوات ودرجة حرارة المخرج المستهدفة.

أين يعمل PVT بشكل أفضل

يعمل PVT بشكل أفضل عندما يمكن للمشروع استخدام تيارات الطاقة يوميًا. كلما كان الحمل الحراري أكثر انتظامًا، أصبحت منطق الاستثمار أقوى.

بالنسبة لمشاريع الطلب الحراري، يمكن للمشترين أيضًا مقارنة PVT معأنظمة الماء الساخن التجارية الشمسيةتم ترجمة النص إلى اللغة العربية كالتالي: "تم ترجمة النص إلى اللغة العربية كالتالي:أنظمة التسخين الشمسيةوأنظمة تسخين حمامات السباحة الشمسية. يجب أن يكون المورد الجيد قادرًا على شرح أي بنية هي الأكثر ملاءمة، وليس مجرد الترويج لمنتج واحد لكل تطبيق.

حيث لا تكون تقنية PVT الخيار الأمثل

لا ينبغي فرض تقنية PVT في كل مشروع. الحدود الواضحة تجعل التوصية أكثر مصداقية وتساعد في منع ضعف أداء النظام بعد التركيب.

• تجنب تقنية PVT عندما يحتاج المشروع إلى الكهرباء فقط ولا يوجد حمل حراري يومي حقيقي.

• تجنب تقنية PVT عندما لا يمكن توصيل الجانب الحراري بالمبنى أو العملية.

• تجنب تقنية PVT عندما يرغب المشتري فقط في أقل سعر للواط الكهروضوئي.

• تجنب تقنية PVT عندما يكون الوصول للصيانة للمضخات أو القنوات أو المبادلات الحرارية أو أجهزة الاستشعار مستحيلًا.

• تجنب تقنية PVT عندما لا يستطيع فريق المشروع تنسيق الهندسة الكهربائية والحرارية.

إذا كان المشروع يحتاج فقط إلى حرارة وكانت درجة الحرارة المستهدفة معتدلة، فإنمجمع شمسي مسطحقد يكون أكثر مباشرة. إذا كان المشروع يحتاج فقط إلى الطاقة، فإن الخلايا الكهروضوئية القياسية عادة ما تكون أبسط. تبرز الخلايا الكهروضوئية الحرارية قيمتها عندما يكون كلا المخرجين مفيدًا.

تكامل الخلايا الكهروضوئية الحرارية والمضخة الحرارية

يعد دمج المضخة الحرارية من أهم فرص أنظمة الطاقة الشمسية الحرارية الكهروضوئية (PVT). تنقل المضخة الحرارية الحرارة من مصدر إلى مستوى درجة حرارة مفيد. في الطقس البارد، قد تعمل المضخات الحرارية الهوائية بجهد أكبر بسبب انخفاض درجة حرارة الهواء الخارجي. يمكن لنظام PVT دعم المضخة الحرارية من خلال توفير سائل مسخن بالطاقة الشمسية، أو ماء مسخن مسبقاً، أو حرارة منخفضة الدرجة إلى خزان عازل أو حلقة مصدر، حسب التصميم.

المفتاح هو منطق التحكم. يجب أن يعرف النظام متى يدير السائل، ومتى يحمي من التجمد، ومتى يتجنب السخونة الزائدة، ومتى يسمح بتشغيل التدفئة الاحتياطية. بدون تحكمات ذكية، حتى الألواح الجيدة يمكن أن تكون أداؤها ضعيفًا.

مقاييس الأداء والمواصفات التي يجب على المشترين فحصها

تتطلب مشاريع PVT تقييمًا كهروضوئيًا وحراريًا. عرض الأسعار الذي يسرد فقط واط الوحدة غير مكتمل. يجب على المشترين طلب ورقة بيانات كاملة واقتراح نظام يشرح الظروف وراء أرقام الأداء.

تشير معلومات منتج SOLETKS TP/V Pro إلى طاقة كهربائية تبلغ 336.3 واط عند درجة حرارة 48 درجة مئوية، وكفاءة خلية تبلغ 23.3%، وكفاءة حرارية قصوى تبلغ 71%، وكفاءة لحظية مركبة تصل إلى 88%، وأبعاد 1800 × 1080 × 48 مم، ووزن 38 كجم، وصندوق توصيل IP68، وأقصى جهد للنظام يبلغ 1500 فولت. هذه القيم مفيدة للمقارنة الأولية، لكن يجب نمذجة الإنتاج النهائي للمشروع بناءً على المناخ والاتجاه ومعدل التدفق والتخزين وملف الحمل الفعلي.

مثال تصميم تجاري: فندق بمساحة سقف محدودة

ضع في اعتبارك فندقًا يحتاج إلى الكهرباء والماء الساخن المنزلي. يمكن لنظام يعمل بالطاقة الكهروضوئية فقط تقليل فواتير الكهرباء ولكنه لا يقلل من طاقة الغلاية أو المضخة الحرارية للماء الساخن. يمكن لنظام يعمل بالطاقة الحرارية الشمسية فقط تقليل طاقة الماء الساخن ولكنه لا يولد الكهرباء. يمكن لنظام PVT المساهمة في كلا الحملين من نفس مساحة السقف.

يجب على فريق المشروع أولاً حساب الطلب اليومي على الماء الساخن. ثم يجب تقدير الاستهلاك الذاتي للكهرباء، ومساحة السطح، والتظليل، واتجاه المجمع، وحجم الخزان، واستراتيجية التدفئة الاحتياطية. الهدف ليس تغطية كل كيلوواط ساعة يوميًا. الهدف هو تصميم نظام ينتج طاقة مفيدة بشكل موثوق ويتوافق مع حمل المبنى.

كيفية تقييم عائد الاستثمار لـ PVT

يجب أن يشمل عائد الاستثمار لـ PVT توفير الكهرباء وتوفير الطاقة الحرارية. الحساب الضعيف يقارن فقط واطات PV. الحساب الأفضل ينظر إلى إجمالي تكلفة الطاقة التي تم تجنبها.

• إنتاج الكهرباء السنوي من PV وقيمة الاستهلاك الذاتي.

• الناتج الحراري السنوي المفيد والوقود أو الكهرباء الذي يحل محله.

• مساحة السطح الموفرة مقارنة بأنظمة PV منفصلة بالإضافة إلى الأنظمة الحرارية.

• تقليل وقت تشغيل الغلاية، أو طاقة المضخة الحرارية، أو تكلفة التسخين المسبق للعملية.

• تكلفة الصيانة، واستهلاك الكهرباء للمضخة أو المروحة، ومتطلبات نظام التحكم.

• أسعار الطاقة المحلية، والحوافز، وقيمة الإبلاغ عن الكربون، وشروط التمويل.

يجب على المشتري أن يطلب فصلًا واضحًا بين إجمالي الإنتاج الشمسي والطاقة المفيدة الموصلة. لا ينبغي احتساب الحرارة التي لا يمكن استخدامها أو تخزينها أو نقلها إلى حمل كهربائي كمدخرات.

مسار اختيار المنتج الداخلي

بالنسبة للزائر الذي يتنقل عبر موقع SOLETKS الإلكتروني، يمكن أن يكون مسار القرار بسيطًا: