Sistema térmico fotovoltaico

Definición del producto

Un sistema térmico fotovoltaico es una tecnología solar integrada que genera simultáneamente energía eléctrica y energía térmica utilizable a partir de un único colector solar, mejorando la eficiencia total del sistema para aplicaciones energéticas industriales, comerciales y residenciales.

Parámetros y especificaciones técnicas

Estructura y composición del material

• Capa de vidrio frontal:Vidrio solar templado bajo en hierro y de alta transmitancia.

• Células Fotovoltaicas:Silicio mono o policristalino laminado dentro de un encapsulante de EVA.

• Placa absorbente térmica:Placa de cobre o aluminio con recubrimiento selectivo.

• Tubos de intercambio de calor:Canales de fluido de cobre o acero inoxidable unidos al absorbente.

• Capa de aislamiento:Lana mineral o espuma de poliuretano para reducir la pérdida de calor trasera.

• Hoja trasera:Película protectora de polímero multicapa para resistencia a la humedad.

• Marco:Estructura de aluminio anodizado para estabilidad mecánica.

Proceso de fabricación

Flujo de trabajo de producción de ingeniería

1. Cadena de celdas:Células fotovoltaicas conectadas eléctricamente mediante máquinas de etiquetado automatizadas.

2. Fabricación de absorbedores:Corte láser y recubrimiento selectivo de placas de cobre o aluminio.

3. Unión de tubos:Fijación ultrasónica o soldada de tubos de intercambio de calor a placas absorbentes.

4. Laminación:Laminación al vacío de vidrio, EVA, células fotovoltaicas, absorbentes y láminas posteriores.

5. Montaje del marco:Fijación mecánica de marcos de aluminio anodizado.

6. Pruebas hidráulicas:Prueba de presión de canales de fluido a 1,5 veces la presión nominal.

7. Pruebas eléctricas:Pruebas flash de voltaje, corriente y resistencia de aislamiento.

8. Inspección final:Imágenes térmicas e inspección visual antes del embalaje.

Comparación de la industria

Escenarios de aplicación

• Instalaciones Industriales:Precalentamiento de agua de proceso y recuperación de energía térmica.

• Edificios Comerciales:Suministro de agua caliente sanitaria y reducción de picos de demanda.

• Proyectos EPC:Sistemas integrados de energía renovable para contratos de rendimiento energético.

• Instalaciones Institucionales:Sistemas de agua caliente para hospitales, escuelas e infraestructuras públicas.

• Energía del distrito:Suministro combinado eléctrico y térmico para grandes campus.

Problemas fundamentales y soluciones de ingeniería

• Pérdida de eficiencia fotovoltaica debido al calor:La refrigeración líquida activa mantiene la temperatura celular óptima.

• Espacio limitado en el techo:El diseño de doble generación maximiza la producción de energía por metro cuadrado.

• Alta pérdida térmica:El aislamiento multicapa reduce la pérdida de calor en la parte trasera y en los bordes.

• Complejidad de integración del sistema:El diseño de interfaz hidráulica y eléctrica modular simplifica la instalación de EPC.

Advertencias y mitigación de riesgos

• Asegúrese de que la concentración de anticongelante sea la correcta en regiones frías para evitar la ruptura de las tuberías.

• Instale válvulas de alivio de presión para evitar condiciones de sobrepresión.

• Realice inspecciones periódicas para detectar acumulación de sarro en los canales de intercambio de calor.

• Proporcionar protección contra puesta a tierra y sobretensiones para evitar riesgos eléctricos.

• Verifique la capacidad de carga del techo antes de instalar el sistema.

Guía de Adquisiciones y Selección

1. Definir perfiles de carga eléctrica y térmica del proyecto.

2. Calcular el área de superficie del colector requerida en función de la demanda máxima.

3. Verificar el cumplimiento de las normas mecánicas y eléctricas IEC y ASTM.

4. Verifique la clasificación de presión hidráulica y los métodos de protección contra la corrosión.

5. Confirme la compatibilidad con calderas o sistemas de bomba de calor existentes.

6. Solicite informes de pruebas de fábrica y certificación de terceros.

7. Evaluar la experiencia de proveedores en proyectos EPC a escala industrial.

Ejemplo de caso de ingeniería

Se instaló un sistema térmico fotovoltaico en una fábrica de procesamiento de alimentos de 9500 m² que requería agua de proceso a 65 °C. El proyecto integró 240 paneles híbridos, que generaron 120 kW de energía eléctrica y 320 kW de potencia térmica. El sistema redujo el consumo de combustible de la caldera en un 42 % y estabilizó las temperaturas del proceso en funcionamiento industrial continuo.

Preguntas frecuentes

1. ¿Puede funcionar el sistema en climas nublados?Sí, funciona bajo radiación solar difusa.

2. ¿Es estable la salida térmica?Sí, regulado mediante controles de flujo y temperatura.

3. ¿Qué mantenimiento se requiere?Limpieza anual y revisión del sistema hidráulico.

4. ¿Puede integrarse con calderas existentes?Sí, a través de tanques de almacenamiento y intercambiadores de calor.

5. ¿Es necesario un montaje especial?Montaje solar estándar con soportes reforzados.

6. ¿Cuál es el ROI típico?3 a 6 años dependiendo del precio de la energía.

7. ¿Es siempre necesario el anticongelante?Sólo en regiones propensas a las heladas.

8. ¿Puede funcionar de noche?Solamente con tanques de almacenamiento térmico.

9. ¿Reduce la degradación de los paneles fotovoltaicos?Sí, controlando la temperatura de funcionamiento de la celda.

10. ¿Está disponible la monitorización remota?Sí, con controladores habilitados para IoT.

Solicitar soporte técnico

Para solicitar presupuestos, fichas técnicas detalladas, esquemas hidráulicos o muestras de ingeniería, envíe los requisitos de su proyecto. Disponemos de soporte profesional para el dimensionamiento del sistema, la integración de EPC y la planificación operativa a largo plazo.

Credenciales de autor de E-E-A-T

Este documento fue preparado por un ingeniero de sistemas de energía renovable con más de 12 años de experiencia en sistemas de energía industrial, integración térmica, energía solar híbrida e ingeniería de proyectos EPC.