PVT Hybrid: PVT AL-Modulserie. ak440, , V1 1

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1 PVT Hybrid: PVT AL-Modulserie ak440, , V1 1

2 2 PVT AL-Modulserie Die ästhetische Kombination und perfekte Symbiose aus elektrischer Leistung und Wärmeerzeugung, die sowohl Dachraum als auch Installationszeit spart HERSTELLUNG UND VERTRIEB DURCH FOTOTHERM AUSGERÜSTET MIT aleo BLACK PREMIUM MODULES S_79

3 Der Energieverbrauch zu Hause Der Energieverbrauch eines jeden Gebäudes setzt sich zusammen aus dem Bedarf nach elektrischer Energie und Wärmeenergie Daher bietet PVT die Möglichkeit, diesem Energiebedarf in jedem potentiellen Segment optimal zu entsprechen Beleuchtung; 2,4% Wäsche; 1,5% Kochen; 3,8% Unterhaltung; 2,5% Klimatisierung, Lüftung & Haustechnik; 1,0% Warmwasser; 12,9% Kühl-/Gefrierschrank; 2,9% Andere Elektrogeräte; 3,1% Heizung; 70,0% Heizung Warmwasser Klimatisierung, Lüftung & Haustechnik Unterhaltung Kochen Beleuchtung Wäsche Kühl-/Gefrierschrank Andere Elektrogeräte ak440, , V1 Quelle: BFE, Analyse des schweizerischen Energieverbrauchs ( ) 3

4 4 Verfügbarkeit von Sonnenenergie Die Sonne ist unser größter Energielieferant! Wir verfügen über die Technologien, um Licht- und Wärmeenergie der Sonne zu nutzen

5 ak440, , , V1 5 Die Nutzung von Sonnenenergie PV- und solarthermische Anlagen sind klassische Lösungen zur Nutzung von Sonnenenergie PV-Anlagen nutzt die Lichtenergie der Sonne, um alle elektrischen Geräte mit Strom zu versorgen Solarthermische Anlagen nutzen die Wärmeenergie der Sonne, um Raumwärme und Warmwasser herzustellen

6 Die Nutzung von Sonnenenergie PV- Anlagen sind eine klassische Lösung, um solare Lichtenergie zu nutzen: Der Großteil der Solarenergie wird in Wärmeenergie umgewandelt (ca. 74%) und kann daher von PV-Anlagen nicht verwendet werden Quelle: Dupeyrat, Fraunhofer ISE. ak440, , , V1 6

7 7 Technische Daten Quelle: Dupeyrat, Fraunhofer ISE. Diese Grafik stellt grundlegend dar, dass ein Großteil der Sonnenenergie als Wärmeverlust verloren geht. Mithilfe der PVT Module aus unserer Black AL Serie kann die thermische Energie effizient absorbiert und sinnvoll genutzt werden. Die Produkte der PVT AL-Serie erreichen eine thermische Effizienz von ca. 60% Damit liegen sie sehr nah am theoretischen Optimum der PVT Technologie Im Vergleich zu einem regulären Solarthermie-Modul sind das ca. 16% weniger Diese 16% werden in der PV- Komponente in Strom umgewandelt Insgesamt ergibt sich aus dieser Konstellation eine sehr wirksame Nutzung der Sonnenenergie mit einer elektrischen und thermischen Effizienz von mehr als 76%

8 8 Die Nutzung von Sonnenenergie durch die PVT AL Modulserie Mithilfe der PVT Module unserer Black AL Serie kann thermische Energie effizient absorbiert und sinnvoll genutzt werden

9 PVT AL- Modulserie Qualitativ hochwertiges, schwarzes PV-Modul von aleo mit maßgeschneiderter Solarthermie-Komponente von Fototherm auf der Rückseite Das System integriert elektrische und thermische Energiegewinnung auf ästhetische Art und Weise Einsatz von PV + T erfordert nicht mehr zwei unterschiedliche Module auf dem Dach! Die Module der AL-Serie erzielen eine insgesamt bessere Leistung: Die schwarze Farbe bewirkt, dass die thermische Komponente mehr Wärmeenergie absorbieren kann. Daraus resultiert eine Höhere thermische Leistung Die Möglichkeit des PVT Moduls, die Oberflächentemperatur des Photovoltaik-Moduls zu kontrollieren, bewirkt eine Höhere elektrische Leistung ak440, , V1 9

10 PVT AL- Modulserie Die ästhetische Kombination und perfekte Symbiose aus elektrischer Leistung und Wärmeerzeugung, spart Dachraum und Installationszeit Weniger Installations- und Montageaufwand: PVT benötigt lediglich ein Montagesystem anstelle eines separaten für PV und Solarthermie Das spart Kosten und minimiert den ökologischen Fußabdruck. Ein zusätzlicher Beitrag zum Umweltschutz Höhere Stromproduktion der PV-Komponente Dank der permanenten Kühlung durch die thermische Komponente können die PV-Zellen bei optimaler Temperatur betrieben werden Gleichzeitig kann durch die zusätzlich erzeugte Wärme des PVT Moduls die Leistung derzeit gängiger Wärmepumpen gesteigert werden. ak440, , V1 10

11 ak440, , , V1 11 PVT AL- Modulserie Ein Haus mit integrierter PVT-Technik ist ein wirkliches Energie-PLUS-Haus Ein solches Energiesystem schafft Unabhängigkeit von fossilen Rohstoffen und ist dadurch von besonderem Wert

12 12 Produktqualität Für die gesamte AL-Modulserie wird eine spezielle Technologie auf Flüssigbasis verwendet. Im Vergleich zu anderen PVT-Technologien (z.b. der ineffizienten luftbasierten Technologie) zeichnet sie sich durch eine hohe thermische Effizienz und einen besseren Wärmetausch-Faktor aus. So erzielen die Module eine höhere effektive elektrische Leistung Einige andere PVT-Hersteller verwenden Materialien, die nicht unter Druck arbeiten können, wie z.b. Materialien mit unterschiedlichen Expansionskoeffizienten, Plastik, oder korrosionsanfällige Aluminium-Röhren aleo solar und Fototherm verwenden für ihre PV- und Solarthermie-Komponenten nur hochwertige Materialien. Die Module der AL-Serie sind Made in Europe und die Produktionsstätten sind nach ISO-Standard zertifiziert Bei aleo solar beginnt Qualitätssicherung lange vor der eigentlichen Produktion: aleo bezieht seine Materialien ausschließlich von zertifizierten Lieferanten und garantiert so die bestmögliche Qualität aller im Herstellungsprozess verwendeter Komponenten

13 13 PVT Anwendungen PVT bietet sich insbesondere an für Einrichtungen mit einer erhöhten Bedarf an Warmwasser oder Sanitärwasser, wie z.b. Hotels, Krankenhäuser, Flughäfen und einem generell hohen Stromverbrauch Kunden, die in Fragen der Ästhetik keine Kompromisse eingehen wollen und auf der Suche nach einem integrierten erneuerbaren Energiesystem für ihr Zuhause sind In Verbindung mit Wärmepumpe und Wärmespeicher die ideale Lösung Eine partielle/vollständige Integration des Heizsystems ist möglich für Fußbodenheizung Swimming Pools Andere landwirtschaftliche, industrielle und private Systeme

14 14 Benötigte Informationen Um den Wünschen des Kunden entsprechen zu können, sollten folgende Informationen eingeholt werden: Standort Anzahl der Bewohner des Hauses Wenn bekannt, Warmwasserverbrauch pro Jahr (z.b. 100L/Tag bei 45 C) Wie groß ist das Gebäude (Haus, Hotel, Weinkellerei, x m 2 )? Welchen Zweck soll die Anlage erfüllen? Reine Warmwasser-Erzeugung (Kochen, Badezimmer etc.)? Swimming Pool? Soll die Anlage eine Elektroheizung ersetzen? Soll die Anlage den Heizkessel gänzlich ersetzen? Fußbodenheizung? Klimaanlage? Thermische oder elektrische Unterstützung des installierten Heizsystems?

15 15 Option A: Basis Set Anwendung: PVT und PV in Kombination mit Wärmespeicher Optisch einheitliches Erscheinungsbild der Module Um Stagnationsprobleme zu vermeiden, muss sich die Kapazität des Wärmespeichers mit der maximalen Wärmemenge decken, die die PVT- Module während der heißesten Tage produzieren. So wird eine permanente Zirkulation im System gewährleistet

16 16 Option A: Basis Set Basis Set. PVT-System zur kostengünstigen Erzeugung von Warmwasser. Unterstützt das Heizsystem an sonnigen Tagen. Das Basis Set beinhaltet: 8PV + 4 PVT Module Wärmetauscher Wärmespeicher Kessel Wärmetauscher Beispielrechnung Auf Jahresbasis Standort: Athen, GRE 320 L/Tag bei 45 C 3-4 Personen kwh Stromproduktion kwh Wärmeproduktion In diesem Fall ergibt sich ein um 5% gesteigerter Stromertrag. 3kWe / 2,7kWth

17 ak440, , V1 17 Option B: Aktiv-Set Anwendung: PVT und PV zur kostengünstigen Erzeugung von Warmwasser Optisch einheitliches Erscheinungsbild der Module Ersetzt installiertes Heizsystem zur Warmwasserbereitung (z.b. elektrische Boiler)

18 18 Option B: Aktiv-Set Aktiv-Set. PVT-System zur kostengünstigen Erzeugung von Warmwasser. Ersetzt das installierte Heizsystem zur Warmwasserbereitung (z.b. elektrische Boiler) Das Aktiv-Set beinhaltet: 6PV + 6 PVT Module Wärmetauscher Wärmespeicher Wärmepumpe Kessel Wärmepumpe In-0.5kWe Out- 2kWth Beispielrechnung auf Jahresbasis Ort: Bremen; GER 520 L/Tag bei 45 C 6 Personen 3.100kWh Stromproduktion 8.000kWh Wärmeproduktion

19 19 Option C: Premium-Set Eine weitere perfekte Anwendung: PVT zur Warmwassererzeugung und Raumbeheizung PVT-System zur kostengünstigen Erzeugung von Warmwasser und Raumwärme Ersetzt installiertes Heizsystem (inklusive Brenner) vollständig Arbeitet auch bei sehr niedrigen Außentemperaturen (bis zu -20 C).

20 Option C: Premium-Set Premium-Set. PVT-System zur kostengünstigen Erzeugung von Warmwasser und zur Raumbeheizung. Das Premium-Set beinhaltet: 24 PVT Module Wärmetauscher Wärmespeicher Hybrid-Wärmepumpe Beispielrechnung auf Jahresbasis Wärmepumpe In-4kWe Out-16kWth Space heating Standort: Athen, GRE m 2 Haus kWe Stromproduktion kWth Wärmeverbrauch kWth Wärmeproduktion durch PVT Bitte beachten: Der Stromverbrauch des gesamten Wärmesystems beträgt etwa 6.000kWe, die Stromproduktion des PVT- Systems beträgt ca kwe Das heißt im Jahresdurchschnitt arbeitet das System energieautark! 20

21 21 Option D: Pool-Set Eine optimale Anwendung: PVT in Kombination mit einem Swimming Pool Da die Wassertemperatur nicht zu hoch sein sollte, reicht die Leistung der PVT- Anlage für die Erzeugung einer angenehmen Temperatur aus, ohne eine Wärmepumpe einsetzen zu müssen. Einzig ein Wärmetauscher wird benötigt, um die Wärme zwischen PVT-Anlage, Pool und dem Wärmespeicher für die Warmwasser-Duschen auszutauschen.

22 22 Option D: Pool-Set Premium-Set. PVT-System zur kostengünstigen Stromerzeugung und Warmwasser-Zirkulation in Swimming Pools, denn aus hygienischen Gründen muss das Wasser permanent in Bewegung bleiben. Das Set kann auch auf kleinere Pools in Hotels oder auf Pools für zu Hause angepasst werden. Das Pool-Set beinhaltet: 480 PVT Module Wärmetauscher Beispiel Standort: Süditalien Olympischer Pool Bitte beachten: Der Stromverbrauch des gesamten Wärmesystems beträgt etwa 7.000kWe, die Stromproduktion des PVT-Systems beträgt ca.6.400kwe Im Jahresdurchschnitt arbeitet das System nahezu energieautark!

23 23 Technische Vorteile : Thermische Effizienz von PVT-Modulen Thermische Leistungsmessung von fünf verschiedenen PVT-Kollektoren Es bestehen große Unterschiede in der Wärmeleistung der verschiedenen PVT-Technologien

24 Thermische Effizienz der PVT AL-Serie [a.u.] 24 Technische Vorteile : Momentane Effizienz Die nominale thermische Effizienz der PVT AL-Serie beträgt ca. 60%. Dieser Wert liegt sehr nah am theoretischen Optimum bisheriger PVT-Technologien. Nominale thermische Effizienz (auf Basis der Apertur) Reduktion der Temperaturdifferenz (Tm-Ta/G [K x m 2 /W] Bitte beachten: In dieser Kalkulation wurde der symbiotische Effekt des PVT-Systems noch nicht berücksichtigt. Die tatsächliche thermische Effizienz ist demnach höher als hier ausgewiesen!

25 25 Technische Details: PV Ertrag+ Durch die zusätzliche Kühlung der Zellen im PVT-Modul kann eine höhere elektrische Leistung erzielt werden! Der zusätzliche PV-Ertrag durch PVT ist stark abhängig von den klimatischen Bedingungen (Außentemperatur, Windstärke, Sonneneinstrahlung) und dem jeweiligen Warmwasserverbrauch Eine permanente Kühlung kann ganz einfach erreicht werden, wenn z.b. ein durchgängig Bedarf an Warmwasser besteht oder das System über einen Wärmespeicher für das erhitzte Wasser verfügt

26 26 Technische Vorteile: PV Ertrag+ Die thermische Komponente kühlt das PV-Modul auf eine Optimaltemperatur von ca. 25 C. Durch die Kühlung, d.h. den Symbioseeffekt zwischen beiden Komponenten, kann die elektrische Effizienz um bis zu 20 % erhöht werden! Zum Vergleich: Ein gekühltes PVT AL-Modul (25 C) und ein gewöhnliches, ungekühltes PV-Modul (65 C) unter gleichen Umweltbedingungen Die Leistung eines gewöhnlichen PV-Moduls ist deutlich schlechter

27 27 Technische Vorteile: PV Ertrag+ Verglichen mit einem gewöhnlichen PV-Modulen beträgt der durchschnittliche Mehrertrag an elektrischer Energie durch PVT in einem Land wie Deutschland ca. 2-4%, an warmen Tagen bis zu 9% In Ländern mit mildem Klima (z.b. Südeuropa) oder für Systeme mit erhöhtem Warmwasserbedarf, wie Hotels oder Schwimmbäder, kann der Mehrertrag an elektrischer Energie mehr als 10% betragen. Auch die thermische Effizienz steigt, wenn das PVT-System gleichzeitig über eine Wärmepumpe verfügt

28 Technische Vorteile: Schneefrei-Funktion Schneeablagerungen verringern die Stromproduktion im Winter. Ein weiterer Vorteil der PVT-Module ist deren Auftaufunktion Anders als in der gewöhnlich separaten Konfiguration der Photovoltaik- und Solarthermie-Module, kann der Schnee auf den PVT-Modulen durch z.b. Wasser aus einer Wärmepumpe weggeschmolzen werden. Die Solarzellen können besser arbeiten und mehr Strom produzieren Da die Wärmeleistung solarthermischer Anlagen im (deutschen) Winter in der Regel gering ist, beeinflussen Schneeablagerungen den Wärmeertrag aufs Jahr betrachtet kaum PV* PVT* Heizsystem ak440, , V1 * unter gleichen Bedingungen im Winter 28

29 29 Einfach in der Installation PVT spart Installationskosten und Platz auf dem Dach Spart Gestellkomponenten: Es können die gleichen Montagesysteme verwendet werden wie für traditionelle PV-Systeme Im Vergleich zu regulären Solarthermie-Modulen sind die PVT-Module kleiner (ca.1,6 m 2 zu normalerweise 2,5 m 2 ) und leichter 32 kg (im Vergleich zu sonst kg) Maßgeblich erleichterte Handhabung bei der Installation Ermöglicht die Verwendung von hydraulischen Standardkomponenten und -zubehör für den Anschluss an hydraulische Systeme Ermöglicht die Verwendung gewöhnlicher Erdwärmesonden und Peripheriesystemen in Verbindung mit gängigen Wärmepumpen für die Integration mit geothermischen System

30 30 Einfach in Gebrauch und Wartung Keine Stagnationsprobleme wie sie bei gängigen Solarthermie-Kollektoren der Fall sind Kein Risiko galvanischer Korrosion Kein Überhitzungspotential Verringerter Wartungsaufwand und -kosten durch die Verwendung eines gängigen Frostschutzmittels. So wird der Wartungsprozess vereinfacht und gleicht dem der Solarthermie-Kollektoren (Überprüfung von Zirkulationsbau-gruppe und ph-wert des Vektormittels)

31 31 PVT: Eine lohnende Investition PVT spart in vielerlei Hinsicht Installationskosten: Geringere Installationszeit durch einheitliche Module, die dazu klein und leicht sind Aus der Verwendung einheitlicher Module resultiert eine deutlich vereinfachte Systemplanung bei maximaler Ästhetik Ein für alle Kunden wichtiges Kriterium: PVT benötigt weniger Dachraum! Weniger Montagekomponenten: Für PVT-Anlagen wird lediglich ein Befestigungssystem benötigt Dadurch werden nicht nur Kosten eingespart, sondern gleichzeitig der CO 2 -Fußabdruck verringert, was einen positiven Beitrag zum Umweltschutz leistet

32 32 Verlässlichkeit PVT reduziert Wartung und laufende Kosten : Das PVT Fototherm AL reduziert laufende Kosten traditioneller PV- und Solarthermie-Anlagen (Zwangszirkulation) Insbesondere die Verwendung der herstellereigenen Frostschutzmischung führt zu einer drastischen Reduktion der Zirkulationskosten. Durch die geringere Viskosität sinkt der Energieverbrauch um 66% Die Wartunghäufigkeit der Anlage wird von 2-3 Jahre auf alle 10 Jahren reduziert

33 33 Verlässlichkeit aleo solar und Fototherm verwenden für ihre PV- und Solarthermie- Komponenten nur hochwertige Materialien. Die Module der AL-Serie sind Made in Europe und die Produktionsstätten sind nach ISO- Standard zertifiziert. Die Fototherm PVT-Technologie ist patentiert und so vor technischem Missbrauch geschützt. Zur Klärung weiterer technischer Details kann das Patent unter der europäischen Patentnummer EP (B1) jederzeit kostenfrei eingesehen werden. Die PVT AL-Serie also verfügt über elektrische und thermische Zertifikate: IEC / EN (ed. II), IEC / EN 61730, Solar Keymark, MCS.) Die PV-Komponenten (Zellen, EVA und Rückabdeckung) verschleißen deutlich langsamer als gewöhnliche PV-Module, da sie durch die permanente Kühlung auf Optimaltemperatur arbeiten Um Korrosionseffekte durch Aluminiumröhren zu vermeiden, arbeitet die PVT AL-Serie ausschließlich mit Kupferröhren

34 Weitere Anwendungsbeispiele 34

35 ak440, , V1 35 PVT-Anwendungen Gewerbliche Gebäude, wie z.b. Hotels, mit erhöhtem Bedarf an Warmwasser und Elektrizität

36 ak440, , V1 36 PVT Anwendungen Wohnhaus Installation

37 ak440, , V1 37 PVT-Anwendungen Gewerbliche Gebäude mit erhöhtem Bedarf an Warmwasser und Elektrizität wie diese Brauerei.