PowerPanel nabízí fotovoltaické a tepelné akumulační řešení. To kombinuje jednoduchou, bezpečnou a snadno ovladatelnou horkou vodu s pokročilou termoplastickou technologií a architekturou.
Nová technologie od vznikající společnosti přidává horkou vodu do rovnice skladování energie.
Nárůst zájmu o alternativy skladování mimo elektrochemické baterie – z důvodů zahrnujících účinnost, dlouhou životnost a recyklovatelnost – zvyšuje teplotu tepelné technologie jako prostředku k ukládání energie z fotovoltaiky a dalších zdrojů.
Návrháři a montéři solárních systémů již dlouho používají ohřev teplé vody v nádržích jako „diverzní zátěž“ k ukládání přebytečné elektřiny vyrobené z FV. Ale taková schémata vyžadovala instalaci složité a nákladné instalatérské infrastruktury mezi vyhrazené nádrže a cirkulační systémy. Mezi novější metody tepelného skladování, o kterých se diskutuje, patří takzvané „T-Bat“ tepelné baterie. Ty využívají roztavený hliník nebo slitiny, horký křemík a termochemický rozklad. Ty však buď zůstávají převážně ve fázi konceptu nebo raného přijetí. A nebo čelí problémům při implementaci na základě stavu současné technologie.
PowerPanel zaujímá jiný přístup: kombinuje jednoduchou, bezpečnou a snadno ovladatelnou horkou vodu s pokročilou termoplastickou technologií a architekturou. A odstraňuje jak problémy se staromódními ocelovými nádržemi, tak inherentní rizika novější exotické, anorganické tepelné vody.
Společnost PowerPanel se sídlem v Oxfordu ve státě Michigan byla založena v roce 2007 Garthem Schultzem a Robem Kornahrensem za účelem komercializace jejich fotovoltaických/tepelných technologií. Před PowerPanelem pracoval Schultz v oblasti vývoje čistých vozidel na projektech zahrnujících GM, Chrysler a Ford, stejně jako na iniciativách čistého zemědělství v Kanadě. Vede výrobu a inženýrství v továrně v Michiganu, kde se vyrábí všechny produkty. Rob Kornahrens, generální ředitel, dříve spolupracoval s výrobcem tenkovrstvých solárních panelů Advanced Green Technologies.
Tepelná akumulační nádrž PowerPanel Gen 20
Tepelná akumulační nádrž PowerPanel Gen 20 ruší koncepci tradiční ocelové nádrže a nahrazuje ji odolnými, bezpečnými, stabilními a recyklovatelnými termoplasty. Výsledkem je lehké, bezpečné a rychle nasaditelné řešení pro ukládání tepla. To lze tak nastavit během několika minut a vydrží desítky let.
Společnost spojila FV modul a tepelnou energii do jednoho panelu. A to s myšlenkou spojit dva toky obnovitelné energie, fotovoltaiku a tepelné vytápění (PVT). PVT bylo vyzkoušeno v minulosti, ale obvykle se jednalo o FV modul s tepelným „lapačem“ upevněným na zadní straně. To, co PowerPanel udělal, bylo „zapouzdření“ FV pomocí plochého proskleného solárního tepelného výrobního zařízení. Využívá speciální materiály vyvinuté pro PowerPanel. Ten je tak zalisován do krytu; v podstatě je FV „vložka“ zabudována do architektury tepelného kolektoru/cirkulace.
Spolu se shromažďováním tepla také ochlazuje FV modul a činí jej ještě efektivnějším, pokud jde o výrobu elektřiny. Výstupní poměr výroby energie PVT panelu je zhruba 1:4 FV a tepelné, a asi 2X dekarbonizace, ve srovnání s FV nebo tepelným samotným. Hybridní FV panel využívá solární energii ze dvou energetických toků. A je více než 80 % účinný při zachycování sluneční energie kombinovanou výrobou elektřiny a teplé vody, mnohem více než samotné FV panely (asi 23 % v závislosti na typu).
Podle PowerPanel může velké PVT pole ve špičce produkovat 2,7 kW FV elektřiny a 12,7 kW tepelného (horká voda nebo jiná tekutina) současně. Jak zásobník pěny, tak hybridní solární kolektor PVT se stávají chráněny různými patenty.
Použití materiálu
Přístup PowerPanel se zakládá na nahrazení oceli, skla a dalších materiálů expandovanou polypropylenovou pěnou (EPP). Lisovaný materiál EPP má zlomek hmotnosti tradičních materiálů, přesto má až dvojnásobnou izolační schopnost při pouhých 1/5 nákladů na akumulaci energie oproti konvenčním materiálům nádrží a až dvojnásobnou izolační schopnost. Ve skutečnosti, nádrž Gen 20 ztrácí během 24 hodin jen něco málo přes 2 °C tepla. Ve srovnání s jinými konstrukcemi má také vynikající odolnost proti nárazu a chemikáliím.
Patentovaná nádrž PowerPanel Gen 20 je modulární pro snadnou přepravu a rychlou montáž na místě. Standardní přepravní kontejner pojme více než 50 nádrží pro rychlé nasazení kdekoli, kde je potřeba. Vzhledem k tomu, že vnější i vnitřní vložka se vyrábí z nedegradující umělé pěny a plastů, může se nádrž instalovat uvnitř nebo venku, nebo dokonce zakopána v terénu.
Jedinečnou inovativní funkcí je konfigurace nádrže pro montáž. Dodává se samopaletovaný a skládá se z vnější „obruče“ a krytu, do kterého se vložily části z EPP pěny spolu s termoplastickou vložkou. Všechny potřebné kusy se vejdou na půdorys standardní palety, takže se snadno přemísťuje nádrž do budovy nebo na střechu – ve skutečnosti se jednotlivé kusy vejdou velmi malým vchodem a nejtěžší z nich má pouhých 4,5 kg.
Konfigurace akumulační nádrže na montáž od společnosti PowerPanel
Celková hmotnost celého tanku se pohybuje jen něco málo přes 45 kg. Což znamená, že dva lidé mohou snadno vyložit a spravovat jednen za jakýchkoli polních podmínek. A společnost hlásí, že ji mohou nastavit během několika minut.
Vynálezce tanku Garth Schultz poznamenává, že „lidé v marketingu vždy tvrdí, že něco trvá jen „minuty“, aniž by ve skutečnosti prozradili, kolik minut to je. Ale v případě našeho tanku Gen 20 jsme transparentní: nastavení jednoho trvá dvěma lidem maximálně 5 až 10 minut.“
Schultz také poukazuje na další výhody jedinečné topologie úložiště PowerPanel. „Můžete ‚kaskádovat‘ více nádrží dohromady pomocí našeho spojovacího hardwaru a rozšířit systém. Vzhledem k tomu, že nádrže nejsou přetlakové, není vyžadována certifikace tlakové nádoby. Náš systém dokáže plně využít různé daňové a jiné kredity. Máme také k dispozici řadu vylepšení, včetně výměníků tepla a systémů čištění vody pro lékařské a jiné použití v terénu.“
Adaptabilní materiály, které tvoří strukturu nádrže PowerPanel, pokrývají řadu tepelných aplikací. A umožňují tak skladování za tepla nebo za studena. Flexibilní možnosti zahrnují přizpůsobení vložek pro různé použití kapalin v závislosti na potřebě, Aplikace pro tepelné akumulační systémy PowerPanel a kompletní fotovoltaické/tepelné systémy sahají od operací pomoci při katastrofách až po institucionální a pohostinská zařízení – kdekoli je teplá nebo studená čistá voda nezbytná pro lidské zdraví a pohodu.
Použití v reálném světě
Velký integrovaný systém může dodávat dostatek solární termální vody pro zásobování průměrně velkého hotelu spolu s generováním doplňkové elektřiny a systémy lze zapojit do řetězce. Tato konfigurace se stává ideální pro nemocnice, kampusy a další zařízení.
Někteří komerční uživatelé většího integrovaného systému (více fotovoltaických panelů a nádrží) zahrnují Winward Passage, rekreační hotel v Saint Thomas a BVQ Lofts v Clevelandu, bytový komplex v Ohiu.
Nevládní organizace, zejména v Portoriku po hurikánu, a také na Ukrajině, tento malý systém zařadily do humanitárních operací. Ty komunitám poskytují elektřinu, aby zůstaly připojeny, a také teplou vodu pro každodenní život.
Zdroj: pv-magazine, Vapol
