Hasta ahora conocíamos dos tipos de paneles solares para el aprovechamiento de la energía solar, los módulos fotovoltaicos para generar electricidad y los colectores térmicos para calentar agua. Ambos sistemas son totalmente diferentes e independientes.

Es un hecho cierto que los paneles fotovoltaicos son enemigos del calor. Como bien se conoce, en las características de dichos paneles, la potencia del panel está especificada en base a unas condiciones de prueba estándar, Irradiancia 1000 W/m2, temperatura de la célula 25ºC, AM 1.5, etc.

En la vida real, la temperatura de la célula es muchísimo más elevada, con lo cual, la eficiencia de las mismas cae al aumentar la temperatura en una proporción aproximada de TK=-0.44% ºC, reduciendo la potencia del panel significativamente.

Lo mencionado anteriormente a modo de introducción es algo que casi todos conocemos, pero ¿existe otra alternativa?, la respuesta es sí. Con el Panel Solar Híbrido, el calor existente en las células fotovoltaicas, que era un problema, es aprovechado y transferido mediante un fluido caloportador a un acumulador solar para calentar agua. Con este sistema conseguimos aumentar la producción de electricidad un 15% y reducir el espacio necesario para instalar ambos tipos de energía. Como puede deducirse se obtiene simultáneamente energía eléctrica y energía térmica útil.

En edificaciones se obtiene energía eléctrica para alimentar las zonas comunes, amplificadores Tv, luces de escalera, jardín, etc. El agua caliente generada se aporta para usos sanitarios, calefacción, piscina, etc.

En caravanas, embarcaciones, casas de campo, fábricas con cubiertas solares, el panel Solar Híbrido cumple eficientemente su doble función.

¿Qué es un Panel Solar Híbrido?

Es un Panel o colector solar que integra la generación de energía fotovoltaica y térmica en un único Panel.

 ¿Para qué sirve un Panel Solar Híbrido?

El Panel Solar Híbrido tiene dos aplicaciones fundamentales que son:

1.- Instalado en edificaciones ya sea sobre cubiertas de naves industriales, cubiertas de edificios o sobre el suelo, es capaz de producir energía eléctrica de una forma más eficiente que los módulos convencionales, incrementando su eficiencia en al menos un 15%.

Además, al mismo tiempo y en el mismo espacio, calienta agua para usos industriales, sanitarios, piscinas, calefacción, etc... Ver más información. Es decir es un es un panel solar con cogeneración.

2.- La Instalación de estos Paneles  en centrales o huertos solares, incrementa la producción eléctrica en más de un 15%, logrando rendimientos hasta ahora inalcanzables. En este caso el Panel solar Híbrido es usado como Módulo Fotovoltaico Refrigerado, desaprovechando el agua caliente y concentrando toda su función en la producción de electricidad.   Ver más información

¿En qué consiste un Panel Solar Híbrido?

El Panel Solar Híbrido consiste un un colector térmico con células fotovoltaicas de silicio o CIGS, dispuestas sobre el absorbedor, consiguiendo un módulo compacto con entrada y salida para fluido caloportador y una caja de conexiones para el cableado eléctrico.

¿Cómo funciona?

Para esta pregunta existen varias respuestas, dependiendo de la utilización que se le vaya a dar. El Panel Solar Híbrido es exactamente el mismo, lo único que cambia son las instalaciones anejas y la finalidad de su uso.

En edificaciones, donde queremos el máximo de energía eléctrica y térmica por unidad de superficie el funcionamiento es el siguiente:

El absorbedor de calor que incorpora el Panel Solar Híbrido, es recorrido por un fluido caloportador que cede su energía térmica en un intercambiador de calor. La circulación de dicho fluido puede ser por termosifón o circulación forzada. La máxima eficiencia en el sistema fotovoltaico, se obtiene en instalaciones de transferencia directa, sin acumulador de calor.

El rendimiento de los módulos  fotovoltaicos está estrechamente ligado a la luz que incide sobre ellos y a la temperatura existente en las células que lo componen.  Esto quiere decir que en los módulos fotovoltaicos de un huerto o central solar, deberíamos tratar de mantener la temperatura de las células FV  lo más baja posible, pero... ¿cómo?. Aquí es donde el Panel Solar Híbrido es usado como un Módulo Fotovoltaico Refrigerado.

El funcionamiento sería el siguiente:

La instalación eléctrica con Módulos Refrigerados no sufre ningún cambio significativo a este nivel. Lo que si cambia es la incorporación de un circuito hidráulico compuesto por tuberías de ida y retorno por donde circula un fluido caloportador que recorre los absorbedores integrados en los módulos fotovoltaicos. El fluido que retorna de los generadores fotovoltaico cede el calor en una estación de refrigeración compuesta por disipadores, refrigerados por convección de aire o ventilación forzada.  Las tuberías de ida deben estar aisladas térmicamente, para evitar su calentamiento con la radiación solar. Las tuberías de retorno pueden contener aletas de refrigeración y/o pueden ser soterradas para disipar más eficientemente el calor.

¿Qué ventajas tiene el Panel Solar Híbrido?

  Las ventajas de esta tecnología son obvias y entre otras, pueden resumirse en las siguientes:

• Aumento de potencia fotovoltaica (>15%)
• Calentamiento de agua para usos industriales, sanitarios, calefacción, piscinas, etc...
• Reducción significativa de espacio necesario para instalar ambos sistemas.
• Prolongación de la vida útil de los módulos, al reducir su temperatura de trabajo.
• Reducción de costes para la producción e instalación de ambos sistemas.  
• En centrales solares, más rendimiento y reducción del tiempo de amortización.
• Menos residuos alcanzado el fin de la vida útil de la instalación.
• Menos impacto ambiental.
• Mejor integración arquitectónica.
• Menos herrajes y puntos de anclaje

La energía solar captada por el Panel Solar Híbrido, ¿Cómo se reparte entre el sistema fotovoltaico y Térmico?.

Como bien es sabido, el espectro de la radiación solar aprovechada, va desde el infrarrojo hasta el ultravioleta. Curiosamente los módulos fotovoltaicos funcionan mejor en la gama alta del espectro, es decir, entorno al ultravioleta. La radiación infrarroja no incrementa la producción de electricidad, más bien lo contrario, aporta calor, que es un efecto negativo para la eficiencia.

En los captadores térmicos, es precisamente el espectro entorno al infrarrojo el que contiene la energía que será aprovechada para generar calor, mientras que la radiación ultravioleta prácticamente no aporta nada.

Como puede deducirse de este razonamiento, cada sistema por si solo aprovecha solo una parte del espectro, mientras que unidos forman un conjunto que aprovecha prácticamente toda la energía  que contiene la luz solar, desde el infrarrojo hasta el ultravioleta.

¿Realmente funciona el Panel Solar Híbrido?

Sin duda. Es aplicar las leyes de la física.

Se han realizado varios prototipos, verificando los resultados según los criterios de las normas de homologación y con instrumentos calibrados y certificados por laboratorios aprobados por el ENAC. El analisis de resultados confirma lo anteriormente expuesto.

¿Dónde puedo comprar el Panel Solar Híbrido?

Los Paneles Solares híbridos, todavía no se fabrican ni comercializan. Es un producto patentado y protegido por la ley. Estará disponible cuando se alcance un acuerdo con  algún fabricante de módulos solares para su fabricación.   Si está interesado en  este invento, no lo dude, haga click aquí y solicite información adicional.