Module PVT-T

Dans le contexte de l'avancement des objectifs de « double carbone », la demande en cogénération, en eau chaude sanitaire et en chauffage pour les bâtiments bas carbone ne cesse de croître, imposant des exigences accrues en matière d'efficacité, de stabilité et d'adaptabilité des équipements d'utilisation de l'énergie solaire. Le module thermoélectrique double PVT-T, grâce à sa conception innovante intégrant la technologie photovoltaïque-thermique (PV-T), s'affranchit des limitations des équipements solaires traditionnels et devient un vecteur essentiel, performant et stable, pour une utilisation optimale de l'énergie solaire. Il offre une solution de haute qualité, alliant économie et respect de l'environnement, pour l'alimentation énergétique des bâtiments dans divers contextes.

Principe de fonctionnement d'un module hybride photovoltaïque-thermique (PVT)

Le module hybride PVT intègre des cellules photovoltaïques (PV) et des capteurs thermiques dans une seule unité, réalisant une conversion simultanée de l'énergie solaire en électricité et en chaleur utilisable.

Son processus de fonctionnement est divisé en trois étapes principales :

Production d'énergie photovoltaïque : Lorsque la lumière du soleil irradie les cellules photovoltaïques à la surface du module, les photons excitent les électrons du matériau semi-conducteur, créant un courant électrique qui génère directement de l'électricité.

Récupération de chaleur résiduelle : Seule une partie de l’énergie solaire est convertie en électricité par les cellules photovoltaïques, le reste étant dissipé sous forme de chaleur. Cette chaleur augmenterait la température des cellules et réduirait le rendement de la production d’électricité. Le capteur thermique intégré récupère immédiatement cette chaleur résiduelle grâce à un fluide caloporteur (par exemple, de l’eau ou de l’antigel) circulant à travers le capteur.

Régulation de la température et optimisation à double sortie : le fluide caloporteur évacue l’excès de chaleur, maintenant les cellules photovoltaïques à une température de fonctionnement optimale (généralement inférieure à 55 °C). Ceci préserve non seulement un rendement de conversion photovoltaïque élevé, mais permet également de valoriser la chaleur collectée pour des applications telles que le chauffage des locaux ou la production d’eau chaude sanitaire.

Avantages principaux du produit

Alimentation combinée de chaleur et d'électricité à double effet synergique. 

Ce module intègre de manière innovante des composants photovoltaïques et des éléments de captation de chaleur à haut rendement, grâce à une technologie de couplage photovoltaïque-thermique intégrée. Tout en assurant une conversion photoélectrique à haut rendement, il capte simultanément et avec précision la chaleur générée par les cellules photovoltaïques en fonctionnement. Cette conception permet de maintenir la température de fonctionnement du module en dessous de 55 °C, évitant ainsi toute inhibition de la production d'énergie due aux hautes températures et garantissant une production d'énergie continue et efficace. Parallèlement, il convertit la chaleur initialement perdue en énergie utilisable pour répondre aux besoins essentiels tels que la production d'eau chaude sanitaire et le chauffage en hiver, portant le taux d'utilisation global de l'énergie solaire à 80 % et optimisant ainsi le principe « un apport d'énergie solaire pour de multiples gains énergétiques ».

Lamination sous vide pour un transfert de chaleur plus efficace. 

S'appuyant sur une technologie de lamination sous vide de précision, le module assure une liaison étanche et sans défaut entre la couche photovoltaïque et la couche de captation de chaleur, réduisant considérablement la résistance thermique intercouche et améliorant le coefficient de transfert thermique. Validée par des applications concrètes, cette technologie permet d'accroître l'efficacité d'utilisation de l'énergie thermique de plus de 40 %, garantissant ainsi un transfert rapide et sans perte de la chaleur générée lors de la conversion photoélectrique vers le système de captation de chaleur, et assurant une alimentation stable en énergie thermique.

Isolation thermique tridimensionnelle pour la rétention de chaleur et la réduction de la consommation. 

Grâce à une conception intégrant une isolation thermique tridimensionnelle complète, ce système crée une double barrière de protection thermique : une plaque de recouvrement à haute transmittance est installée sur la face avant, et la distance entre le module et cette plaque est optimisée avec précision, réduisant ainsi les pertes de chaleur de 70 % tout en garantissant une transmittance solaire élevée sans incidence sur le rendement de production d’énergie photovoltaïque ; un matériau isolant en fibres haute densité est utilisé sur la face arrière, associé à un film réfléchissant les grandes longueurs d’onde. Même dans des conditions de fonctionnement complexes, telles que d’importantes variations de température entre le jour et la nuit et des températures très basses, il bloque efficacement les pertes de chaleur et assure une captation et un stockage stables de l’énergie thermique.

Interconnexion intelligente pour la réduction des coûts et l'efficacité énergétique. 

Ce module est équipé de capteurs de température de haute précision et d'un système de contrôle intelligent, permettant une intégration fluide à la plateforme de gestion énergétique du bâtiment. Il assure ainsi un fonctionnement et une maintenance intelligents grâce à une régulation dynamique de la production de chaleur et d'électricité et à une surveillance en temps réel des paramètres clés. Ceci réduit considérablement les coûts d'intervention manuelle, diminuant les coûts d'exploitation et de maintenance de plus de 35 % et améliorant sensiblement la rentabilité et la valeur opérationnelle à long terme du produit.

Scénarios d'application diversifiés

Le module double thermoélectrique PVT-T offre un large éventail de scénarios applicables et peut répondre de manière flexible à divers besoins énergétiques des bâtiments, notamment l'approvisionnement centralisé en eau chaude pour les immeubles de bureaux, le chauffage à température constante des piscines commerciales et le chauffage intersaisonnier des systèmes de chauffage couplés à une pompe à chaleur. Il correspond avec précision aux caractéristiques de consommation énergétique des différents types de bâtiments. Qu'il s'agisse de la construction de systèmes énergétiques dans de nouveaux bâtiments à faible émission de carbone ou de la rénovation et de la modernisation économes en énergie de bâtiments existants, il peut fournir des solutions énergétiques personnalisées efficaces et flexibles pour aider le secteur de la construction à atteindre ses objectifs de réduction des émissions de carbone.

Support technique de base

Technologie de batterie à haut rendement pour garantir une sortie stable. 

Ce module utilise des cellules monocristallines TOPCon de type N à barres omnibus multiples, qui présentent non seulement un rendement de conversion photoélectrique ultra-élevé, mais aussi un faible coefficient de température de puissance de crête. Même dans des environnements extérieurs complexes, tels que des températures élevées et un fort rayonnement ultraviolet, elles garantissent une production d'énergie stable et fiable, assurant ainsi une alimentation électrique continue et stable.

Conception d'une structure à température uniforme pour améliorer l'efficacité globale. 

En optimisant scientifiquement la disposition des éléments de captage de chaleur, en utilisant des plaques d'aluminium de haute pureté comme substrats de transfert thermique et en concevant avec précision la structure des canaux d'écoulement, l'uniformité de la température à la surface du module est maîtrisée à ±1 °C près. Cette répartition homogène de la température permet d'éviter efficacement l'impact d'une surchauffe locale sur le rendement de production d'énergie, et d'améliorer simultanément le rendement de production d'énergie et le rendement de captage de chaleur.

Technologie de plaque de recouvrement à haute transmittance pour une réduction synergique des pertes et une isolation thermique. 

Tout en assurant une transmission solaire élevée, la plaque de recouvrement frontale à haute transmittance, associée à une conception optimisée de l'espacement, réduit considérablement les pertes par dissipation thermique. Elle crée un effet synergique avec le système d'isolation thermique tridimensionnel pour renforcer la rétention de chaleur et l'isolation, et améliorer ainsi l'efficacité énergétique globale.

Conception de protection robuste pour une durée de vie prolongée. 

Ce boîtier est doté d'un cadre en alliage d'aluminium 6063-T5 anodisé d'une résistance à la traction de 180 MPa, associé à un mastic haute résistance aux intempéries, ce qui lui confère un indice d'étanchéité IP65. Sa conception de protection intégrale lui permet de résister efficacement à l'érosion due aux environnements difficiles tels que le vent et la pluie, les rayons ultraviolets et les déformations liées aux variations de température, prolongeant ainsi considérablement sa durée de vie et réduisant les coûts d'exploitation et de maintenance à long terme.

Paramètres du produit

Produit innovant dans le domaine de l'utilisation intégrée de l'énergie solaire, le module thermoélectrique double PVT-T repousse les limites fonctionnelles des équipements photovoltaïques et solaires thermiques traditionnels grâce à l'intégration de technologies clés et à l'optimisation structurelle, réalisant ainsi une synergie efficace entre photovoltaïque et solaire thermique. Il offre un soutien technique solide et une garantie matérielle pour favoriser la transition bas carbone des systèmes énergétiques des bâtiments et contribuer à la réalisation des objectifs de double neutralité carbone.