Un panel híbrido PVT apila células fotovoltaicas sobre un absorbedor de calor en un único módulo: las células convierten la luz solar en electricidad mientras el absorbedor unido a su parte posterior capta el calor que las células no pueden aprovechar y lo transfiere a un fluido circulante. Extraer ese calor mantiene las células entre 10 y 20 °C más frías, lo que añade aproximadamente un 3–8 % de producción eléctrica, al tiempo que entrega agua caliente utilizable desde la misma superficie de cubierta.
¿Cuáles son las capas del interior de un panel PVT?
Un captador híbrido PVT es un módulo fotovoltaico y un absorbedor solar térmico integrados en un mismo marco. Desde el lado del sol hacia abajo, las capas funcionan juntas como un único dispositivo energético:
| Capa (de arriba abajo) | Función |
|---|---|
| Vidrio solar templado | Protege las células y transmite la luz solar |
| Células fotovoltaicas encapsuladas | Convierten aproximadamente una quinta parte de la luz solar en electricidad |
| Absorbedor conductor del calor | Extrae el calor que rechazan las células |
| Canales de fluido | Transportan el glicol o el agua que lleva el calor |
| Aislamiento posterior o parte trasera abierta (según el modelo) | Orienta el rendimiento del panel hacia la producción térmica o eléctrica |
| Marco, cableado y conexiones hidráulicas | Conectores fotovoltaicos estándar más racores de impulsión y retorno |
Eléctricamente, el panel se comporta como un módulo fotovoltaico normal y se conecta a un inversor de string; hidráulicamente, se comporta como un captador solar y se conecta a un circuito cerrado.
¿Cómo produce un solo panel dos salidas de energía a la vez?
Las células fotovoltaicas cristalinas convierten en electricidad solo alrededor del 20–22 % de la luz solar incidente; la mayor parte de la energía solar se convierte en calor dentro de la célula. Un módulo fotovoltaico normal simplemente pierde ese calor en el viento. En un módulo PVT, el absorbedor laminado contra las células lo conduce al fluido circulante, de modo que un solo metro cuadrado de cubierta entrega dos salidas simultáneas: electricidad en corriente continua al inversor y calor a 25–60 °C a un acumulador, una piscina o el circuito de fuente de una bomba de calor. Ninguna de las dos salidas interrumpe a la otra; funcionan en paralelo siempre que brilla el sol.
¿Por qué refrigerar las células fotovoltaicas aumenta la producción eléctrica?
Porque el silicio funciona mejor en frío. Las células cristalinas pierden aproximadamente un 0,3–0,5 % de su producción por cada grado que se calientan por encima del punto de referencia de 25 °C, y un módulo sin refrigerar en cubierta funciona habitualmente 30–40 °C por encima de la temperatura ambiente en verano. La extracción de calor de un panel PVT mantiene las células entre 10 y 20 °C más frías que un módulo equivalente sin refrigerar, lo que se traduce en aproximadamente un 3–8 % más de electricidad a lo largo del año. La física se trata en profundidad en ¿producen más electricidad los paneles solares cuando se refrigeran?.
¿Adónde va el calor captado?
La parte térmica se conecta como cualquier circuito solar térmico: un grupo hidráulico hace circular el fluido por el campo de paneles y entrega el calor a un serpentín de un acumulador de ACS, a un intercambiador de piscina o al lado de la fuente de una bomba de calor salmuera-agua. La configuración con bomba de calor, en la que el panel sustituye a la unidad exterior o a la sonda geotérmica, es la aplicación de más rápido crecimiento y se explica en cómo funciona un panel PVT como fuente de una bomba de calor. Las temperaturas de entrega típicas por estación se tratan en qué temperatura de agua produce un panel PVT.
¿Qué rendimiento tiene un panel PVT en conjunto?
Contando ambas salidas, un panel PVT entrega 3–4 veces la energía total de un módulo fotovoltaico normal de la misma superficie cuando el calor se aprovecha realmente: la electricidad y el calor juntos pueden superar el 60 % de conversión de la luz solar incidente, frente a alrededor del 20 % de la fotovoltaica sola. La tecnología está consolidada, no es experimental: el informe Solar Heat Worldwide de IEA SHC muestra bastante más de un millón de metros cuadrados de captadores PVT instalados en todo el mundo, y la Task 60 de IEA SHC documenta sistemas monitorizados por toda Europa. Solimpeks fabrica paneles híbridos PV-T en Konya desde 2008; el actual PV-T 590 tiene una potencia eléctrica nominal de 590 Wp, cuenta con la certificación Solar Keymark a través de Kiwa Cermet Italia (licencia 16918 Rev.0) y con la certificación del módulo fotovoltaico según IEC 61215/61730-1 (16917 Rev.0). Si la producción combinada justifica el panel para su edificio se sopesa con honestidad en ¿son mejores los paneles PVT que la fotovoltaica sola?.
Preguntas frecuentes
¿Sigue produciendo electricidad un panel PVT si no aprovecho el calor?
Sí: la parte fotovoltaica funciona de forma independiente, como un módulo normal. Pero si el circuito térmico nunca extrae calor, se pierde el beneficio de la refrigeración y el panel funciona a las temperaturas de una fotovoltaica convencional, de modo que la rentabilidad depende de tener una demanda real de calor, como ACS, una piscina o la fuente de una bomba de calor.
¿Funcionan los paneles PVT en días nublados?
Sí. Las células fotovoltaicas generan electricidad con luz difusa, aunque con menor producción, y el absorbedor sigue captando calor de baja temperatura. Los paneles PVT sin cubierta también intercambian calor con el aire ambiente, y por eso siguen siendo útiles como fuente de una bomba de calor incluso con el cielo cubierto.
¿Pueden los paneles PVT sustituir tanto a los módulos fotovoltaicos como a los captadores solares térmicos?
En cubiertas con poco espacio, sí: esa es su ventaja principal, ya que un único campo de paneles entrega ambas producciones desde la misma superficie. Cuando la superficie de cubierta es ilimitada, la fotovoltaica y la térmica por separado pueden dimensionarse de forma independiente; la disyuntiva se compara en el artículo sobre PVT frente a fotovoltaica y solar térmica por separado.
¿Qué potencia eléctrica tiene un panel PVT moderno?
Los módulos PVT de última generación igualan las potencias de la fotovoltaica convencional. El Solimpeks PV-T 590, por ejemplo, tiene una potencia eléctrica nominal de 590 Wp, con el absorbedor térmico añadido detrás de las células y no a costa de la capacidad eléctrica.