PVTソーラーシステムとヒートポンプの連携で効率を最大化する方法

商業ビルの暖房費や電気代が高額で困っていませんか？ハイブリッドPVT + ヒートポンプシステムは、これまでで最も賢いエネルギー対策になるかもしれません。

エネルギー集約型の建物は、光熱費の上昇と二酸化炭素排出量削減への圧力の高まりに直面しています。太陽光発電は電力消費量を相殺し、ヒートポンプは効率的な熱エネルギーを提供しますが、PVTソーラーパネルを使用してこれらを組み合わせることで、新たなレベルの効率とコスト削減が実現します。。

PVTシステムとヒートポンプシステムは、太陽光発電と熱をハイブリッド化したソーラーコレクターと、塩水熱源ヒートポンプまたは空気熱源ヒートポンプを統合したものです。このシステムは発電と同時に低品位熱を捕捉し、ヒートポンプに供給することでヒートポンプの性能を向上させ、化石燃料の需要を削減します。

これら 2 つのテクノロジーがどのように連携し、現代の商業ビルや工業ビルに最適なのかを詳しく見てみましょう。

PVT パネルはヒートポンプとどのように連携するのでしょうか?

PVT（太陽光発電熱）パネル従来のPVモジュールと同様に太陽光から発電するだけでなく、太陽電池の裏側にある液体を充填した吸収体を介して熱を集熱します。この熱は、循環する液体（通常は水またはグリコール）に伝達されます。

複合システムでは、この流体はヒートポンプの蒸発器回路直接またはバッファタンクを介して供給されます。流入する流体は既に太陽光で温められているため、ヒートポンプは必要な加熱温度に達するのに必要な入力エネルギーが少なくて済みます。

つまり:

• より高いシステムCOP（成績係数）

• 太陽電池の効率向上パネル冷却のため

• 年間を通した太陽熱利用涼しい気候でも

ヒートポンプを使用したPVTシステムは冬でも効果的ですか?

はい。PVTシステムは、ヒートポンプが作動するのに低温の熱しか必要としないため、寒い天候でも効果を発揮します。冬季に効率が低下する従来の太陽熱集熱器とは異なり、PVTパネルは以下の利点があります。

• 曇りの日でも発電します

• 穏やかな日光の下でも10～25℃の液体温度を維持

• 反射や拡散した放射線からも周囲の熱を吸収できる

ドイツやオランダのような国では、PVTヒートポンプシステムが現在唯一の熱源として使用されている一年中断熱性の高い建物内で。

PVT パネルに最適なヒートポンプのタイプは何ですか?

理想的な組み合わせは通常塩水熱源ヒートポンプ（地中熱源）または特別に設計された太陽熱ヒートポンプこれらのシステムは、入力温度が10～30℃の場合に効率的に動作し、PVTコレクターの熱出力とよく一致します。

システムの種類:

• 塩水化水圧（GSHP）: 地上ボーリングホールの代わりに（または地上ボーリングホールの横に）PVTループを使用する

• 空気源（ASHP）: PVTを吸気または吸水の予熱に使用できます

• デュアルソースヒートポンプ: 最適なパフォーマンスを得るために、地面、PVT、空気入力を切り替えます

メーカーによっては好きなものもありますトリプルソーラーそしてデュアルサンPVT + ヒートポンプの相乗効果を実現するように設計された完全に統合されたソリューションを提供します。

PVT とヒートポンプを組み合わせる利点は何ですか?

ハイブリッドシステムは、閉ループ型デュアル出力太陽光発電所屋根に設置できます。主なメリットは次のとおりです。

• システム全体の効率は最大70%（スタンドアロンPVの場合は20％）

• ROIの向上— 1つのシステムで2種類のエネルギーを生産

• ガス/石油ボイラーへの依存度の低減

• ヒートポンプの電力使用量の削減

• スペース効率— 1つのパネルで2つの用途を実現

• 二酸化炭素排出量の削減= ESGレポートの簡素化

ホテル、病院、ランドリー、オフィスなど、給湯需要の高い事業所では、暖房コストを最大で40%適切に統合されたシステムを備えています。

太陽熱ヒートポンプシステムとは何ですか?

太陽熱利用ヒートポンプとは、太陽エネルギー（熱または電気）はヒートポンプに必要なエネルギー入力を削減しますPVT パネルは次の両方の特徴を備えているため、この目的に最適です。

• 直接電気ヒートポンプのコンプレッサーに電力を供給する

• 低温流体熱源として機能する

作動流体を予熱することにより、ヒートポンプの作動が軽減され、寿命が長くなります。一部のシステムでは、ファンやコントロールなどの補助コンポーネントを動作させるために電気を使用することもあります。

ハイブリッド太陽光発電システムは建物内のガスボイラーの代わりになるのでしょうか?

はい、多くの場合、適切に設計されたPVT + ヒートポンプシステム特に以下のものと組み合わせると、建物の給湯および暖房負荷を完全にカバーできます。

• 蓄熱槽（バッファータンク）

• 低温配送システム（床暖房など）

• 優れた断熱性と気密性を備えた建物の外壁

改修プロジェクトでは、PVT システムは **移行技術** としても機能し、建物の最終的な電化に向けて準備しながらガスの使用量を削減します。

太陽光発電熱ハイブリッドソーラーコレクターの効率はどのくらいですか?

最新の PVT パネルは次のレベルに到達できます。

• 電気効率: 16～20% (モノPVと同様)

• 熱効率: 40～50%（システム設計により異なる）

これにより**総エクセルギー出力は60～70%**となり、これは太陽光発電や太陽熱発電単独では達成できないレベルをはるかに上回ります。さらに、ソーラーパネル冷却技術時間の経過とともに PV の寿命と出力の安定性が向上します。

[PVTパネルモデルの比較 →]

結論: 建物の電力と暖房をよりスマートにする方法

PVTソーラーコレクターとヒートポンプを組み合わせることで、建物はエネルギー効率の高い発電所へと生まれ変わります。その結果、同じ屋根面積で、コスト削減、CO2排出量削減、そして自立性の向上が実現します。

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