Güneş pilleri, güneşten gelen enerjinin %15’ni elektrik enerjisine dönüştürebilirler, kalan enerjinin büyük bir kısmı ısı enerjisine dönüşerek güneş pilinin ısınmasına neden olur. Güneş pilinde ki her 1C sıcaklık artışı elektrik üretimini %0,45 düşürmektedir.
Güneş pillerinin ideal çalışma sıcaklığı 25C olarak hesaplanırken (sıcaklığın daha da düşük olması verimi artırmaktadır), ortam sıcaklığı 25C olan bir bölgede çalışan güneş pili 45C’a çıkmaktadır (güneş pilinin sıcaklığı; ortam sıcaklığına, nem ve rüzgar miktarına bağlıdır), bu durum karşısında güneş pillerinin elde ettiği bu ısıdan faydalanmak ve güneş pilini soğutmak amacı ile hibrit sistemler geliştirilmiştir. Bu sayede hem elektrik, hem de sıcak su/hava sağlanmış olur. Bir yandan güneş pilinin soğutulması ile verim artışı sağlanırken, diğer yandan ısı enerjisi kullanabilir bir hal alıyor.
PV/T Hibrit Nasıl çalışır?
Fotovoltaik modülün altına bütünleşmiş su veya hava kanalları ile modül soğutulur. Su kanalları ile bütünleşik panellerde bulunan su, pompa yardımı ile sirkülâsyonu yapılır (zorlanmış dolaşımlı). Hava kanaları bütünleşik sistemler de ise ısıtılan havanın enerjisi, enerji transfer ünitesi ile suya aktarılır ve ısıtılan hava doğrudan iç ısıtmada kullanılır.
PV/T Hibrit Avantajları;
– Modül sıcaklığını azaltarak, artan elektrik eldesi ve aşırı ısınmadan dolayı meydana gelebilecek olası hataları önleme (Ortam sıcaklığı 20C olan bir bölgede, 50C’a ulaşmış bir güneş pili %15 verimsiz çalışır).
– Panel sayesinde aynı anda elde edilen ısı enerjisi ile birlikte verim artışı (Kısıtlı alanda ısı enerjisi üretimi ile artan verim).
– Elektrik eldesi 110watt/m2, ısı eldesi 300watt/m2’dir fakat sadece ısı gereksinimi olan bölgeler için uygun değildir (vakum tüplü sistemler 550watt/m2 ısı eldesi sağlayabilirler).
– Tek sistem üzerinden hem elektrik hem ısı enerjisi eldesi sağlanır ve fotovoltaik sistemin daha stabil çalışmasını sağlar.
– Fiyat olarak normal fotovoltaik sistemlerden %25 daha maliyetlidir fakat kendilerini kısa süre içerisinde amorti edebilir.
Türkiye’de Solimpeks tarafından üretilmekte olan PV/T Hibrit (Su sirkülasyonlu) paneller yurtdışına ihraç edilmektedir.
İki tip sistemde kullanılır:
 |
 |
| 1) PV/T Hibrit (Su sirkülasyonlu):Daha iyi bir performans sunarlar (suyun, havaya göre daha iyi iletken oluşu), PV modüle entegre edilmiş bakır borular ile su ısıtılır. | 2) PV/T Hibrit (Hava sirkülasyonlu): Isıtma için doğrudan havanın kullanıldığı alanlar (spor, tiyatro, sinema salonları) için uygun bir çözümdür. |
| PV/T Hibrit Kollektörün Test Değerleri (Test düzeneği: Işıma: 1000watt/m2, ΔT=10oC, Q=55 1/h/m2) | |||
| Tçıkış | Wth/m2 | We/m2 | η |
| 10oC | >680 | 146 | >%82 |
| 20oC | 680 | 138 | %81 |
| 40oC | 557 | 123 | %68 |
| 60oC | 475 | 108 | %58 |
| 80oC | 370 | 96 | %46 |
| Tçıkış:Çıkış sıcaklığı, Wth: Termal Watt eşdeğeri, We: Fotovoltaik çıkış gücü, η:Toplam Verim | |||
Test değerlerinden de anlaşılacağı gibi, modülün ısınmasından dolayı fotovoltaik etkinin sıcaklık etkisi görünmekte, sıcaklık artıkça kollektör ve ortam arasında ki ısı kaybının da artmasından dolayı, termal verim de düşmektedir.
Kaynak: Ayhan KIR, Makine Mühendisi