Un colector combinado es un sistema, módulo o componente solar que genera energía térmica útil Además de la electricidad, los colectores térmicos fotovoltaicos, también conocidos como colectores FV/T, colectores solares híbridos, colectores solares térmicos fotovoltaicos o sistemas de cogeneración solar, son tecnologías de generación de energía que transforman la radiación solar en energía térmica y eléctrica útil.
Con frecuencia se abrevian como colectores PVT. Los colectores PVT combinan células solares fotovoltaicas, que convierten la luz solar en electricidad y suelen estar organizadas en paneles solares, con un colector solar térmico, que... Transporta el calor residual del módulo fotovoltaico, que de otro modo se desperdiciaría, a un fluido de transferencia de calor.Estas tecnologías pueden lograr una mejor eficiencia general que la energía solar fotovoltaica (PV) o la energía solar. térmico (T) solo porque combinan la generación de electricidad y calor dentro del mismo componente.
Desde la década de 1970, se ha dedicado una extensa investigación al desarrollo de una amplia gama de tecnologías PVT. Los diversos métodos de colectores PVT abarcan diversas aplicaciones, desde temperaturas bajas por debajo de la temperatura ambiente hasta temperaturas altas por encima de los 100 °C, y difieren significativamente en el diseño del colector y el fluido de transferencia de calor.
¿Qué es el espectro solar y cómo se utiliza en los colectores PVT?
Colectores PVT, que integran la producción de solar Calor y electricidad en una sola unidad, son más eficientes en general y aprovechan mejor el espectro solar que los módulos fotovoltaicos tradicionales. Si bien la mayor parte del espectro solar (entre el 65 % y el 70 %) se convierte en calor, lo que eleva la temperatura de los módulos fotovoltaicos, las células fotovoltaicas normalmente alcanzan... eficiencia eléctrica entre el 15 y el 20 por ciento.
Por el contrario, los colectores PVT están diseñados para enfriar las células fotovoltaicas y aumentar su eficiencia transfiriendo calor de las células a un fluido. Con este método, el calor adicional se transforma en algo útil, como calentar agua o servir como fuente de baja temperatura para bombas de calor. Como resultado, los colectores combinados PVT utilizan el espectro solar con mayor eficacia.
La mayoría de las células solares (como las basadas en silicio) experimentan una disminución de su eficiencia cuando aumentan las temperaturas de las células. La eficiencia disminuye entre 0.2 y 0.5 puntos porcentuales Por cada Kelvin que aumenta la temperatura de la celda, el enfriamiento de las celdas fotovoltaicas puede reducir su temperatura y aumentar su eficiencia. Otra ventaja de las temperaturas de operación más bajas es la mayor vida útil de las celdas fotovoltaicas.
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Esta es una buena manera de aumentar la eficiencia y confiabilidad general del sistema, pero el componente térmico funciona peor de lo que podría hacerlo con un colector solar térmico puro.
En otras palabras, las temperaturas máximas de funcionamiento de la mayoría de los sistemas PVT se limitan a valores inferiores a la temperatura máxima de la celda (normalmente inferior a 100 °C). Sin embargo, dependiendo de la eficiencia de la celda y del diseño del sistema, se siguen produciendo dos o más unidades de energía térmica por cada unidad de energía eléctrica.
