Problematika
Identifikovaným bodem problému je neefektivní využití klasických fotovoltaických systémů. Velká část dopadající sluneční energie je bez užitku vyzářena z fotovoltaického panelu do okolí v podobě odpadního tepla. Odpadní teplo ohřívá fotovoltaický panel, což může mít za následek degradaci polovodičových prvků a zkrácení životnosti fotovoltaického panelu. S rostoucí provozní teplotou se navíc snižuje už tak omezená účinnost fotovoltaického panelu (17-23 %).
Běžný stav techniky
Klasické fotovoltaické panely dokáží vyrobit ze sluneční energie pouze energii elektrickou, nikoli tepelnou. K získání tepla z okolí nebo ze slunečního záření se instalují tepelná čerpadla případně tepelné kolektory. Tepelné kolektory mají paradoxně nejvyšší účinnost, ale sluneční energie je přeměněna pouze v teplo, nikoli elektřinu. Tepelné čerpadlo získává teplonosné médium z vrtu nebo zemního kolektoru. Jedná se však o finančně i technicky náročnou variantu. Tepelné čerpadlo může získávat teplo také ze vzduchu, ale v tomto případě se jedná o velice nestabilní zdroj s nízkou účinností. Nebylo by tedy fajn všechny tři technologie spojit do uzavřeného systému a získávat jak elektřinu, tak i teplo?
Naše inovace
Termicko-fotovoltaický panel slouží k výrobě elektřiny, tepla, případně i chladu a navíc může pracovat ve zcela autonomním režimu (bez připojení k distribuční síti). Technologie Termicko – fotovoltaického zdroje se sestává z absorpční jednotky a tepelného výměníku. Tepelný výměník je připojen k primární straně tepelného čerpadla. Tepelné čerpadlo svojí činností odvádí přebytečné odpadní teplo z termicko-fotovoltaického panelu k dalšímu využití a značně tak snižuje provozní teplotu panelu. Tento princip přispívá ke zvýšení účinnosti výroby elektrické energie a k zachování životnosti samotného panelu.
Teplo získané z panelů lze využít například k vytápění rodinných a bytových domů, temperaci chalup v zimním období, k ohřevu TUV, bazénu, případně k podpoře energeticky náročných systémů (průmyslové objekty).
Součástí technologie je také akumulační nádrž. Akumulační nádrž slouží jako vyrovnávací prostředek při náhlé změně teplot. Alternativně může sloužit jako zdroj tepla pro odmrazování v případě převráceného pracovního cyklu tepelného čerpadla. Navržený systém fotovoltaických panelů včetně tepelného čerpadla může být připojen k úložišti elektrické energie. Celý systém se tak stává energeticky nezávislým a je schopný pracovat v tzv. ostrovním režimu, tedy bez potřeby připojení k DS. Zařízení je schopno pomocí solárních panelů maximálně využívat obnovitelný zdroj energie zastoupený slunečním zářením, čímž je jeho provoz kompletně ekologický, nízkonákladový a bezpečný vůči okolí.