Термоэлектрический узел PVT-E

Введение

В условиях глобального перехода к углеродной нейтральности в строительном секторе эффективное и комплексное использование чистой энергии стало важнейшим требованием. Традиционные солнечные технологии следуют однофункциональной модели: фотоэлектрические модули генерируют электроэнергию, а солнечные тепловые коллекторы обеспечивают тепло. Такое разделение больше не соответствует многомерным энергетическим потребностям современных зданий, которым одновременно необходимы электроэнергия, отопление, охлаждение и горячее водоснабжение.

Для решения этой задачи был разработан гибридный фотоэлектрический-тепловой модуль PVT-E. Интегрируя фотоэлектрические и тепловые технологии в единый продукт преобразования энергии, модуль PVT-E позволяет одновременно использовать солнечное излучение для производства электроэнергии и тепла. Он представляет собой практичное, эффективное и масштабируемое решение для энергоснабжения зданий с низким уровнем выбросов углерода и является передовым подходом к современной энергетической трансформации зданий.

I. Позиционирование основного продукта: Высокоэффективный двухвыходной преобразователь энергии

Модуль PVT-E разработан как энергетический продукт нового поколения, способный одновременно преобразовывать солнечное излучение в полезную электрическую и тепловую энергию. Его ключевое новшество заключается в соединении компонента для сбора тепловой энергии непосредственно с обратной стороны фотоэлектрического модуля.

Тщательно подобрав диапазоны рабочих температур и характеристики преобразования энергии фотоэлектрической и тепловой подсистем, модуль обеспечивает скоординированную работу в динамичных условиях окружающей среды. Такая скоординированная конструкция позволяет избежать внутренних потерь энергии и повысить общую эффективность использования солнечной энергии.

По сравнению с обычными фотоэлектрическими модулями, модуль PVT-E увеличивает суммарную выработку электрической и тепловой энергии примерно в два-три раза. Он подходит для таких применений, как отопление зданий и производство горячей воды для бытовых нужд, значительно снижая зависимость от ископаемого топлива и способствуя низкоуглеродной эксплуатации зданий.

II. Четыре ключевых преимущества: Комплексное совершенствование энергетических систем зданий.

1. Преимущество в эффективности

Интегрированная конструкция позволяет модулю PVT-E достигать общей эффективности использования солнечной энергии до 80%, что значительно выше, чем у автономных фотоэлектрических или тепловых систем.

Модуль поддерживает температуру фотоэлектрических элементов в оптимальном диапазоне. При каждом снижении рабочей температуры на 1°C электрическая эффективность увеличивается примерно на 0,3–0,5%, обеспечивая стабильную и эффективную выработку электроэнергии.

2. Преимущество в пространстве

Благодаря возможности выработки электроэнергии и тепла на одной площадке, модуль PVT-E максимизирует выход энергии на единицу площади. По сравнению с традиционными комбинированными установками из фотоэлектрических панелей и солнечных коллекторов, он сокращает требуемую площадь крыши примерно на 50%, что делает его подходящим для зданий с ограниченным пространством для установки.

3. Экологические преимущества

Система работает без прямых выбросов углерода. Она обеспечивает здания и промышленные процессы возобновляемой электроэнергией и теплом, заменяя традиционные источники ископаемой энергии и способствуя достижению целей по сокращению выбросов углерода.

4. Экономическое преимущество

Двухвыходная конфигурация позволяет пользователям получать как электрические, так и тепловые преимущества от одной инвестиции. В то же время, контроль температуры снижает тепловую нагрузку на фотоэлектрические компоненты, продлевая срок службы модулей и снижая долгосрочные затраты на техническое обслуживание.

III. Основные технические показатели эффективности

• Благодаря передовой технологии термоэлектрической связи модуль поддерживает температуру поверхности в оптимальном диапазоне 25–45 °C, обеспечивая коэффициент использования энергии более 80%.

• Регулирование температуры замедляет старение герметизирующих и изоляционных материалов, предотвращает образование горячих точек и увеличивает выработку электроэнергии за весь срок службы более чем на 16%.

• В модуле также используются процессы вакуумного ламинирования и термоотверждаемой склейки, которые исключают микротрещины, пузырьки воздуха и расслоение, обеспечивая долговременную стабильность и надежность.

IV. Ключевые технологические инновации

1. Высокоэффективная технология двойной оптимизации

Анализируя механизмы фотоэлектрической и тепловой связи и применяя переходные модели с ПИД-регулированием параметров рабочей жидкости, система достигает примерно 22,4% электрического КПД и более 35% термического КПД.

2. Технология спектрально-селективного покрытия.

Модуль объединяет многослойные селективные покрытия, полученные с использованием процессов PVD и CVD, что позволяет эффективно использовать широкий диапазон солнечных длин волн и улучшать преобразование оптической энергии.

3. Технология высокоэффективной тепловой связи

Оптимизированное вакуумное литье, подбор материалов и расположение теплоотводящих элементов снижают тепловое сопротивление на границе раздела и повышают эффективность теплопередачи, сохраняя при этом структурную стабильность.

4. Технология с низкими тепловыми потерями

Благодаря использованию композитной изоляции на основе аэрогеля, ступенчатой ​​изоляционной структуры, селективных покрытий и вакуумной упаковки, модуль значительно снижает конвективные и радиационные потери тепла.

V. Почему стоит выбрать солнечные батареи Soletks?

Soletks Solar создала комплексную технологическую и производственную основу в области экологически чистых энергетических систем. Компания владеет более чем 30 основными патентами, касающимися селективных абсорбирующих покрытий, термоэлектрической связи и системной интеграции, причем большинство технологий уже промышленно реализованы.

Плоская платформа для испытаний на воздействие чистой энергии площадью 500 м², оснащенная приборами спектрального анализа, системами измерения вольт-амперных характеристик и установками для испытаний тепловых свойств, обеспечивает строгую проверку качества продукции.

Высокоавтоматизированные производственные линии с уровнем автоматизации более 85% гарантируют стабильное качество и надежную доставку.

Заключение

Благодаря своей интегрированной конструкции, высокой эффективности и надежной работе, гибридный фотоэлектрический тепловой модуль PVT-E меняет представление о том, как здания используют солнечную энергию. Он обеспечивает двойной источник электроэнергии и тепла, максимизирует выработку энергии на ограниченной площади и способствует переходу к низкоуглеродным, устойчивым энергетическим системам зданий.

Независимо от того, применяется ли модуль PVT-E в новом строительстве или при модернизации существующих зданий, он предлагает стабильный, эффективный и экономически выгодный путь к внедрению экологически чистой энергии.