Hallo Anonym,
zuerst mal vorab. Der Begriff Thermodynamische Solarpanele ist unglücklich gewählt, denn so ziemlich alles auf der Welt ist thermodynamisch – auch normale Photovoltaik Module. Was wohl gemeint ist, sind sog. PVT Kollektoren, also konventionelle Solarelemente, die zusätzlich eine Möglichkeit aufweisen die Überschüssige Wärme abzuführen.
Ihr Eindruck von der Intersolar kann ich nachvollziehen. Es waren einige PVT Kollektoren zu sehen. das Thema kommt mit schönen Regelmäßigkeit wieder. Die Frage ist: Unter welchen Randbedingungen ist so etwas sinnvoll.
Fakt ist. Die meisten - nicht alle - Photovoltaikmodule liefern um so mehr Strom, je kälter sie sind. Die mit rund 80% Marktanteil am weitesten verbreiteten kristallinen Solarmodule, liefern ca. 0,4% mehr Leistung für jedes Grad, das sie kühler sind. Also z.B. 10% mehr Leistung, wenn man es schafft die Module 25° abzukühlen. Dazu muss man, bei Solarmodulen, die heutzutage eine Wirklungsgrad von 15-18% haben, also rund 85% der eingestrahlten Energie in Wärme abführen. Bei z.B. 1000 Watt Einstrahlung pro m² sind das also 750-850 Watt/m². Nun kommt dazu, dass Photovoltaikanlagen in der Regel wesentlich größer sind als solarthermische Anlagen. Auf einem Privathaushalt findet man aus guten Grund selten eine solarthermische Anlage, die wesentlich größer ist als 10-12 m². Im Gegensatz dazu, sind PV Anlagen auch auf privaten Gebäuden durchaus schnell 50 oder 60 m² groß.
Das hat zur Konsequenz, das ein Wärmespeicher, wie er für normale thermsiche Solaranlagen Verwendung findet, rund 5 mal größer ausfallen müsste. So viel warmes Wasser braucht keine Familie. Auch nicht wenn sie dauerduscht. Denn am nächsten Tag kommt die Sonne ja wieder und damit es mit dem Runterkühlen der Photovoltaikanlage funktioniert, muss der Wärmespeicher ja komplett kalt sein.
Dazu kommt aber noch: wir wollten ja die Module runterkühlen von z.B: 50° auf 25°, damit sich das Ganze für die PV auch lohnt. Auf einem Themperturniveau von 25° kann ich aber in einem konv. solarthermischen Speicher die Energiemenge gar nicht unterbringen. Ein solcher Speicher müsste zusätzlich zu den 5mal größer als Normal, rund weg 12-15 mal größer sein. Da sind wir dann schon bei einem kleinen Tanklaster. So geht das also nicht. Aussserdem wer braucht schon als Privatmann jeden Tag 50 m³ warmes Wasser auf einem temperaturniveau von 25°.
Die einzige mir bekannte und sinnvoll erscheinende Lösung ist die Kombination eines PVT Kollektors mit einer Wärmepumpe. Im Winter holt man sich die Wärme zur Heizung des Hauses aus dem Boden, und im Sonnen pumpt man die überschüssige Wärme der Photovoltauikelemente in den von der Wärmeentnahme unterkühlten Boden. Das ganze nennt sich Erdreichregenierung. Das hat zwei positive Aspekte. Zum einen, den der gekühkten und deshalb leistugnsfähigeren Photovoltaik. Zum Anderen arbeitet die Wärmepumpe besser, weil das Erdreich nicht so kalt ist.
Zur Klärung noch: Dies ist keine saisonale Speicherung der Wärme, sondern nur die Regenierung des durch die Wärmepumpe im Winter abgekühlkten Erdreichs. (Das Ganze funktioniert soweieso nur dann, wenn nicht zu starke Grundwasserbeweguzng vorhanden ist, die die zugeführte Wärme abführt)
Wichtig noch zu sagen: Es sollten nur hochwetrtigste Produkte Verwendung finden, denn die Kombination von Strom und Wasser auf engstem Raum ist nicht ganz ohne Gefahr. Es sollte möglichst für die nächsten 20 Jahre weder zu einem Leck im thermischen teil noch im elektrischen Teil kommen.
Macht das also Sinn? Unter ganz gewissen Randbedingungen ja. Für die meisten Anwendungen aber nicht , denn die PV Module werden nicht so stark gekühlt, dass es sich wirklich lohnt.
Ich hoffe, das kann Dir weiterhelfen.
