PV-Module mit Wasserkühlung?

  • Hallo, ich wollte mal fragen, ob es PV-Module gibt die mit Wasser gekühlt werden und das erwärmte Wasser dann für die Heizung benutzt werden kann?

    Also sozusagen Hybridmodule. Ich meine soetwas schon mal gesehen zu haben, aber ich weiss nicht was ich davon halten soll.

    Weiss das jemand?

  • Du meinst PV Thermie Module.

    Zum Heizen braucht es ohnehin einen weiteren Wärmeerzeuger wie z.B. Wärmepumpe. PV Thermie Module gehören zumeist nicht zu den effizientesten PV Modulen(eher unterdurchschnittlich) wenn nur die elektrische Leistung betrachtet. Die thermische Leistung wird verglichen mit reinen ST Flachkollektoren auch sehr bescheiden ausfallen, gerade in der kalten Jahreszeit.


    Fazit: weiter darüber nachzudenken ist Zeitverschwendung, das Dach komplett mit PV Modulen voll machen und den Betrag den die PV Thermie mehr gekostet hätte wenn man das ausgeben möchte auf die Nord Seite legen(PV Module). Die Rendite der PV Module auf Nord dürfte der der PV Thermie(Mehrkosten) recht nahe kommen. Der Vorteil wäre dann halt der das das System wesentlich weniger potentielle Fehlerstellen aufweist.

  • PV Thermiemodule verbinden die Nachteile von beiden gekonnt miteinander.

    Ich würde nur einen Fall sehen wo die sinnvoll eingesetzt werden könnten.

    Für die Schwimmbad Wassererwärmung weil dort mit niedrigen Temperaturen gearbeitet wird die das Panel kühlen.

    Nur ist das Wasser viel zu aggressiv für einen Kollektor der dafür gedacht ist mit einem Glykol Wassergemisch betrieben zu werden.

    Anlagenstandort Köln. in allen Strings verteilt insgesamt 12x TIGO TS4-O mit Monitoring

    2018 31x 320W Q-Cells an Kostal Piko 8.3

    2019 30x 325W Q-Cells an Kostal Plenticore plus 7.0

    2019 2x 325W Q-Cells plus 1x 320W Q-Cells mit je einem Tigo direkt per DC am WW Boiler.

  • Interessantes Thema. Ich hätte angenommen, dass diese Kombination auch die Effizienz des elektrischen Teils der Module erhöhen würde, weil ja die Effizienz der PV-Module mit zunehmender Temperatur sinkt.


    Außerdem könnte man über den Kühlkreislauf im Winter den Schnee wegschmelzen, falls er nicht allzu hoch liegt. Ich stelle mir gerade so einen richtig schöne kalten Wintertag mit Sonne von morgens bis abends vor, bei dem durch eine 2cm dicke Schneeschicht trotzdem kein Strom erzeugt wird.


    Die Schmelzenergie könnte von einer Wärmepumpe erzeugt werden, damit nicht allzuviel Energie verbraten wird.

  • ich habe hinter meinen Modulen ein Schlauchsystem, das mit an der Wärmepumpe angeschlossen ist. Allerdings nur zur Unterstützung der Quellenseite. Kann allerdings nicht messen, ob es effektiv was bringt. Zum Abtauen der Module kann ich es nicht nutzen, behaupte aber der Energieaufwand ist größer als das was danach reingeholt wird


    Stefan

  • Interessantes Thema. Ich hätte angenommen, dass diese Kombination auch die Effizienz des elektrischen Teils der Module erhöhen würde, weil ja die Effizienz der PV-Module mit zunehmender Temperatur sinkt.

    Das ist auch der Fall.


    Die Installation ist aber viel aufwändiger und teurer. Dann müssen auch alle Module im String gekühlt werden, ansonsten wird kein Modul im MPP betrieben.

    Viele Module heißt dann aber auch, dass man im Sommer extrem viel Wärme abgeführt werden muss. Der Speicher müsste riesig sein, damit er sich nicht zu sehr aufheizt, idealer Weise sollte der mit möglichst geringer Temperatur betrieben werden. Was macht man im Sommer mit beispielsweise mit 10000l 30°C warmem Wasser? Ausser einen Pool zu heizen gibt es da keine Verwendung. Und am nächsten Tag muss das Wasser wieder deutlich abgekühlt sein, damit die Wärme von den Modulen abgeführt werden kann. Für ein paar % mehr Leistung müsste man einen riesigen Aufwand betreiben, ein weiteres Modul für 150€ hätte den gleichen Effekt.


    Normale solarthermische Anlagen werden im Sommer teilweise mit über 100°C betrieben, an Kühlung ist dann nicht mehr zu denken. Für Warmwasser reicht aber pro Person etwa ein Modul.


    Warmwasser kann man mit PV im Sommer durch die 70% Abregelung sowie quasi für umsont mit WP machen.

    9,99kWp 110°; 20°DN; 37x 270W Trina Honey PD05 an SMA STP 8000TL-20, HM 2.0 und SAE,

    Nibe F1155-6 mit RGK im sanierten Altbau von 1909

  • Schmelzenergie könnte von einer Wärmepumpe erzeugt werden, damit nicht allzuviel Energie verbraten wird.

    Frostschutz im Heizkeislauf? Verlustenergie Übergang Schlauch Dach Luft Modul Schnee. Ob das sich rechnet?

  • Was macht man im Sommer mit beispielsweise mit 10000l 30°C warmem Wasser?

    Als ich mir das mal überlegt hatte, sind mir Industriebetriebe eingefallen, wo man benötigte Prozesswärme durch "Vorheizen" über so eine PV-Kühlung (+Wärmetauscher) erzeugen könnte. Das könnte mit hohen CO2 -Preisen in manchen Fällen eventuell sogar wirtschaftlich sein, oder?


    Edit: Als Beispiel dachte ich damals an eine Keramikfabrik in Äquatornähe... :)

  • Zitat

    Frostschutz im Heizkeislauf? Verlustenergie Übergang Schlauch Dach Luft Modul Schnee. Ob das sich rechnet?


    Müsste man anhand von konkreten Beispielen nachrechnen. So neu 2cm Schneeschicht entspricht glaube ich etwa 2 Liter pro Quadratmeter. Wassereis hat eine Schmelzenthalpie von 333,5 kJ/kg . Also bei 2cm wären das dann 666 KJ/Kg was etwas mehr als 0,2 KWh entspricht.


    Um eine 20m2 Anlage von 2 cm Schnee zu befreien, bräuchte man also 4 KWh Wärmeenergie.

    Weil die Vorlauftemperatur sehr sehr gering sein kann, kann man selbst mit einer Luft-Wasser-Wärmepumpe im WInter einen ordentlichen COP von über 5 erreichen, mit einer Erdwärmepumpe könnte man sogar das Wasser ohne über die Wärmepumpe laufen zu lassen direkt durch die Module pumpen. Das ganze wäre dann extreeeeeem effizient, weil ausschließlich die Pumpen laufen müssten, selbst wenn 50% der Wärme unterwegs verloren gingen, würde sich das glaube ich immer noch lohnen.


    Wie viel KWh bring eine 20m2 PV an einem 12 stündigen kühlen Sonnentag?