Das SolarHybridSystem (solarhybrid AG) besteht aus Kollektoren, die die Vorteile der Solarthermie und der Photovoltaik in einem Kollektor vereinigen, einer Wärmepumpe (oder herkömmliche Wärmeerzeuger) und eines Speichersystems incl. Regelung.
Das Unternehmen ist seit März 2012 insolvent. Aber interessant war das System.

Solarthermie - Vorteile

Nachteil

  •  Nutzung des infraroten Lichts zur Wärmegewinnung
  •  Wärme lässt sich gut speichern
  •  Warmwasseraufbereitung
  •  Heizungsunterstützung
  •  Überschüssige Wärme im Sommer, die aber durch den Einsatz eines Thermogerators in Strom umgewandelt werden kann
Photovoltaik - Vorteile Nachteile
  •  Nutzung des sichtbaren Lichts zur direkten Stromerzeugung
  •  Staatliche Förderung durch EEG (Erneuerbare-Energien-Gesetz)
  •  Stromverkauf zum Festpreis über 20 Jahre
  •  Relativ hohe Investition
  •   Leistungsverlust durch Aufheizung der Anlage, die durch Kühlung der Kollektoren verbessert werden kann
SolarHybridSystem
Quelle: solarhybrid AG
Hybrid-Kollektor
Quelle: solarhybrid AG
Wärme und Strom aus einem Sonnenkollektor.
Der Hybrid-Kollektor vereint Solarthermie (Wärme) und Photovoltaik (Strom) in einem Kollektor. Die Solarstromerzeugung in einem Nur-Photovoltaik-Kollektor verliert mit zunehmender Temperatur der an Leistung (Verlust bei 0,33 % bis 0,50 % pro °C Aufheizung). In dem Hybrid-Kollektor führt die Solarthermie die Wärme aus dem Kollektor ab und verhindert, dass sich die Solarzellen über 70 °C aufheizen.
 
 

 

Solarhybrid-Wärmepumpe
Quelle: solarhybrid AG
Solarhybrid-Wärmepumpe
Eine Luft-Wasser-Wärmepumpe (Mitsubishi Electric Zubadan), teilweise erdversenkt und deshalb sehr leise, ist Bestandteil des Systems. Auch der Wärmetauscher für die Trinkwassererwärmung (Stromschnellenwärmetauscher) ist unter der Wärmepumpe eingebaut.
Die Hybrid-Kollektoren liefern bis zu 40 % des Wärmebedarfs des Hauses. Sollten die Kollektoren nicht ausreichen, geht die Wärmepumpe in Betrieb. Dadurch wird der Wärmebedarf ganzjährig zu 100 % abgedeckt. Die Wärmepumpe arbeitet mit einer Jahresarbeitszahl von 4,2 (bei 7 °C Außen-temperatur).
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Solarhybrid-Energiesäule©
Quelle: solarhybrid AG
Solarhybrid-Energiesäule©
Die Solarhybrid-Energiesäule© steuert alle Wärmeerzeuger, wie die Sonnenkollektoren / Wärmepumpe oder den herkömmlichen Heizkessel sowie die Heizungsanlage (Heizkörper, Ventilator-Konvektoren, Fußbodenheizung und die Trink-wassererwärmung über eine Frischwasserstation (Stromschnellenwärmetauscher).
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Sonnenkollektor X10 mit Double Solar Technology ™ - Absolicon Solar-Konzentrator AB

Plusenergiedach
Mit dem panotron® Solarenergiesystem wird gleichzeitig auf derselben Fläche (Dach oder Fassade) Energie in Form von warmen Wasser und Strom in Verbindung mit einem integrierten Datenbus transportiert.
panotron® Solarenergiesystem
Quelle: Panotron AG
Solarenergiemodul
Quelle: Panotron AG
In die Solarenergiemodule können mit allen Solarzellen (Silizium- oder Dünnfilmsolarzellen, thermisch elektrische Zellen) ausgerüstet werden.
Das Format der Solar-Dachziegel ist so entwickelt, dass sie mit Hilfe eines Clipsystems speziell entwickelte Solarmodule aufnehmen. Einerseits erzeugen monokristallinen Solarzellen Strom und andererseits wird Strahlungswärme an das System abgegeben.
Alle Energiemodule sind begehbar und werden über ein wasserdichtes Kontaktsystem mit einer integrierten Stromschiene verbunden.
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Solar-Dachziegel
Quelle: Panotron AG

Hybridkollektoren und Wärmepumpe - W. Kirchensteiner, Bildungszentrum
für Solartechnik der LH München

Thermogenerator - TEG
Thermogeneratoren sind vom Prinzip her Peltierelemente. Im Gegensatz zu diesen Elementen stellen die Thermogeneratoren nicht Temperaturdifferenz her, sondern wandeln nach dem Seebeck Effekt eine vorhandene Temperaturdifferenz direkt in elektrische Energie um.
Prinzip eines Thermogenerators. Durch den Wärmefluß von der geheizten zur gekühlten Seite wird in dem Halbleitermaterial durch den Seebeck-Effekt ein elektrischer Strom erzeugt.
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Thermoelektrik - PANCO GmbH
Prinzip eines Thermogenerators
Quelle: PANCO GmbH
Thermogenerator
Quelle: solarhybrid AG
Mit einem Thermogenerator kann überschüssigen Wärmeenergie aus thermischen Solaranlagen in Strom umgewandelt werden und muss nicht, wie es im Sommer häufig üblich ist, irgendwie "vernichtet" werden. Der TEG wird direkt in den Solarkreislauf integriert. Dadurch ist in den Sommermonaten ein Dauerbetrieb möglich. Besonders Vakuum-Röhrenkollektoren liefern aber auch im Winter noch Temperaturen von etwa 50 °C und können, wenn eine Wärmesenke (z. B. kalten Gewässer) zur Verfügung steht, betrieben werden.
Thermogeneratoren sind in jeder technischen Anlage einsetzbar, in der Wärmeströme von hoher Temperatur zu niedriger Temperatur fließen (Heizungs-, Solar- und Kraftwerksanlage). Um  hohe Wirkungsgrade zu erreichen sind große Temperaturdifferenzen (>100 K) erforderlich. Sind aber große Wärmemengen mit niedrigeren Temperaturen vorhanden, die ca.  50 °C über der Umgebungstemperatur liegen, kann der schlechtere Wirkungsgrad durch eine größere Anzahl preiswerter Module trotztdem wirtschaftlich sein.


Hybridkollektor - Wasser / Luft / PV
Hybridkollektor - Wasser / Luft / PV
Quelle: SolarVenti®
Der Hybridkollektor liefert frische warme Luft zur Vorerwärmung der Außenluft und/ oder zur Entfeuchtung von Räumen. Außerdem wird zusätzlich warmes Wasser erzeugt.
Der Hybridkollektor erwärmt bei guter Einstrahlung stündlich ca. 150 m3/h Luft um 20 bis 40 K über Umgebungstemperatur. Während der Sommerzeit liefert er 150 bis 200 Liter Warmwasser pro Tag.
Der Luftanschluss ist gleich dem eines Luft-kollektors. Die Warmwasserbereitung hat einen eigenen Kreislauf. Sowohl der Ventilator als auch die Pumpe benötigen 12 Volt Gleichstrom. Dieser wird von dem integrierten PV-Modul geliefert.
Ein Raumthermostat schaltet bei einer einstellbaren Höchsttemperatur von Luftbetrieb auf Warmwasserbetrieb um.
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