Kolektory słoneczne a panele słoneczne
Energia słoneczna daje możliwość skorzystania z darmowego źródła energii. Nie trzeba za nią płacić, a ponadto jest całkowicie bezpieczna dla środowiska. Możną ją wykorzystać do produkcji energii elektrycznej oraz ciepła. Inwestorzy często niewiedzą, co będzie dla nich lepszym rozwiązaniem, czy postawić na kolektory słoneczne czy może wybrać panele fotowoltaiczne. W naszym kraju fotowoltaika bardzo się rozwinęła i coraz więcej osób wybiera te ekologiczne rozwiązanie. Inwestycja ta wydaje się dosyć kosztowna, jednak jest na wiele lat i po jakimś czasie można liczyć na zwrot poniesionych kosztów. Wiele osób korzysta z dofinansowań, które obniżają cenę tych rozwiązań. Biorąc pod uwagę sam wygląd, kolektory i panele słoneczne są do siebie bardzo podobne, jednakże ich rola jest odmienna. Kolektory mają na celu zagrzanie wody użytkowej, a ogniwa fotowoltaiczne produkują energię elektryczną do zasilania budynku.
Czym są kolektory słoneczne?
Kolektor słoneczny absorbuje światło, po czym przemienia jego energię w energię cieplną. Energia ta przejmuje dany nośnik rozprowadzający ciepło w instalacji podłączonej do kolektora. Takim nośnikiem jest na przykład płyn albo powietrze. Kolektory słoneczne są montowane na zewnątrz budynków, a ich przeznaczenie jest całoroczne, właśnie dlatego w instalacjach używa się niezamarzających płynów, takich jak glikol. Kolektory słoneczne można podzielić na płaskie oraz próżniowe.
- Płaskie kolektory słoneczne
Takie kolektory pochłaniają promienie słoneczne na formę metalowej płyty. Od spodu do płyty podłączone są rurki i to w nich płynie płyn solarny odpowiadający za ogrzanie wody w zasobniku c.w.u. Natomiast od gór absorber został zabezpieczony przy użyciu tafli trwałego szkła. Cała konstrukcja jest zamknięcia obudowie, która została zaizolowana wełną mineralną.
- Próżniowe kolektory słoneczne
W tym rodzaju kolektorów absorber podzielony jest na elementy, a wszystkie z nich położone są w szklanej, próżniowej rurze. Rura ta gwarantuje dobrą izolację termiczną. Rury zostały połączone ze sobą szyną zbiorczą, a przez nią przebiega płyn roboczy, który odbiera ciepło po czym wysyła je do zasobnika c.w.u.
Czym są panele fotowoltaiczne?
Panele fotowoltaiczne przemieniają promieniowanie słoneczne w energię elektryczną. Przy ich wytwarzaniu używa się ogniw fotowoltaicznych na półprzewodnikach, w których przeważnie montuje się kryształy krzemu. Prąd który zostaje wytworzony w tym ogniwie korzysta ze zjawiska fotoelektrycznego, które opiera się na wprowadzeniu w ruch elektronów pod wpływem światła, czyli fotonów. Kolektory fotowoltaiczne podłączane są do instalacji elektrycznej budynku, przez co jego właściciel może zauważyć spore oszczędności. Kiedy ogniwo produkuje prąd, jest on wykorzystywany na potrzeby domowników w pierwszej kolejności, dzięki czemu pobór energii z zewnętrznej sieci jest ograniczony do minimum. Panele fotowoltaincze dzielą się na panele polikrystaliczne oraz monokrystaliczne.
- Panele fotowoltaiczne polikrystaliczne
Zostały opracowane z krzemu polikrystalicznego, który został wytworzony z dużej ilości monokryształów krzemu. Przeważnie są one koloru jasno niebieskiego, a na ich powierzchni można zauważyć krawędzie kryształów. Ogniwa te są w kształcie kwadratu, można je kupić w niższej cenie od tych monokrystalicznych. Jednak ten rodzaj jest mniej sprawny i odznacza się niższą odpornością na wysokie temperatury.
- Panele fotowoltaiczne monokrystaliczne
Wytwarza się je z dużych monokryształów krzemu, przeważnie są one w barwie ciemnoniebieskiej lub czarnej. Ogniwa te produkuje się przez cięcie na plastry walcowatego kryształu krzemu, dzięki czemu są one w kształcie kwadratu ze ściętymi rogami. Ten rodzaj paneli odznacza się wysoką trwałością oraz bardzo dobrą wydajnością. Przeważnie wybierane przez właścicieli domków jednorodzinnych.
Jak wygląda praca paneli oraz kolektorów?
Ogniwa fotowoltaiczne i kolektory słoneczne do prawidłowego funkcjonowania wymagają energii słonecznej, właśnie dlatego montowane są w kierunku południowym. Kolektory słoneczne, czyli solary przemieniają energię promieniowania na ciepło, które następnie odbierane jest przez tak zwany czynnik roboczy (glikol i woda). Czynnik ten przepływa przez rury aż do wężownicy znajdującej się w zasobniku, po czym jego zadaniem jest podgrzanie wody znajdującej się w zasobniku na wodę. Panele fotowoltaiczne korzystają z efektu fotowoltaicznego. Przez oddziaływanie promieniowania elektrony zaczynają swój ruch, a krzemowe ogniwa fotowoltaiczne produkują energię elektryczną. Co ważne, w panelach płynie prąd stały właśnie dlatego niezbędne jest zamontowanie falownika, którego celem jest przekształcenie prądu stałego w zmienny. Dobrą wiadomością dla inwestorów jest to, że taki system paneli jest całoroczny;. Można liczyć na produkcję energii również w pochmurne dni, kiedy słońca na niebie nie ma być długo. System ten pozwala na znaczne obniżenie rachunków również w okresie zimowym, chociaż w tym czasie wydajność ogniw słonecznych jest obniżona przez zmniejszoną ilość promieni słonecznych docierających do paneli. Przeważnie są one mocowane 3 metry nad ziemią, pod kątem 45 stopni. W ten sposób zwiększa się efektywność urządzenia, oprócz tego system na tej wysokości jest bardziej odporny na zabrudzenia. Na tej wysokości zmniejsza się również ryzyko zacienienia, a kolektor nie będzie narażony na uszkodzenia przez czynniki zewnętrzne. Instalacja pod takim kątem sprawi, iż w trakcie opadów deszczu, wszelkie zanieczyszczenia będą spływały wraz z wodą, a śnieg w okresie zimowym nie zatrzyma się na panelach.
Jakie są różnice między kolektorami słonecznymi a panelami słonecznymi?
Oba te rozwiązania mają na celu efektywne wykorzystanie energii słonecznej oraz przetworzeniu jej na prąd czy ciepło. Systemy te są rozwiązaniami energooszczędnymi, gdyż używają naturalnych zasobów, jakimi są promienie słoneczne. Wybierając tego rodzaju instalacje, ma się pewność, że przez kolejne lata będzie się korzystało z całkowicie bezpłatnej i niewyczerpalnej energii, wykorzystywanej do zasilania domu czy uzyskania ciepłej wody użytkowej. Nie są to jednak takie same systemy i działają w inny sposób. Kolektory słoneczne mogą ogrzać dom czy wodę z energii pozyskanej z promieni słonecznych. Panele fotowoltaiczne produkują prąd, który można wykorzystać na różne sposoby. Może być on użyty do oświetlenia pomieszczeń zasilania urządzeń czy podgrzewania wody. Niekiedy są one ze sobą mylone, zwłaszcza moduły polikrystaliczne i kolektory płaskie. Warto jednak wiedzieć, że kolektor płaski przypomina taflę szkła, natomiast panele polikrystaliczne mają zauważalne niewielkie przerwy między modułami.
Jakie są korzyści z wykorzystania paneli fotowoltaicznych oraz kolektorów słonecznych?
Instalacja paneli korzystających z promieniowanie słonecznego niesie ze sobą oszczędności. Najważniejszą korzyścią w obu przypadkach jest pozyskanie darmowej energii cieplnej dostarczonej do budynku albo zastosowana do podgrzania wody. Jeśli chodzi o panele fotowoltaiczne, jest to praktycznie darmowy prąd z całkowicie odnawialnych źródeł, który można wykorzystać do swoich własnych potrzeb. Dużym plusem jest to, że w przypadku słonecznych dni, kiedy panele będą produkowały większą ilość energii od tej zużywanej na co dzień, wszystkie nadwyżki mogą zostać sprzedane do sieci albo zmagazynowane. W celu analizy dokładnych oszczędności finansowych dobrze jest wziąć pod uwagę koszt inwestycji, czyli jej zakup, montaż paneli oraz wszystkie potrzebne instalacje, warto także przeanalizować potencjalny zwrot poniesionych wydatków, gdyż istnieje wiele programów refundacyjnych, z których można skorzystać. W pewnych przypadkach podczas dobrej ekspozycji na słonce dobór właściwej ilości paneli może zaspokoić całe zapotrzebowanie na prąd domku jednorodzinnego czy niewielkiej firmy. Oczywiście o ile się spełni pewne warunku, czyli brak zacienienia i odpowiednie nachylenie dachu, brak innych budynków, które zasłaniałyby panele. Inwestycja w fotowoltaike jest bardzo ekologiczna i pozwala na spore oszczędności. Nie szkodzi w żadnym stopniu otoczeniu, gdyż energia pochodzi wprost ze słońca, które nie ma ograniczonych zasobów, jak na przykład paliwa kopalniane. Cena energii elektrycznych oraz opałów cały czas szybuje w górę, właśnie dlatego takie systemu są coraz częściej wybierane. Zaletą takich instalacji jest również wysoka trwałość, producenci przeważnie dają aż 25-letnią gwarancję.
Czy można zastosować oba systemy: kolektory słoneczne oraz panele fotowoltaiczne?
Oba te systemy mogą być wykorzystywane razem, gdyż ich cel nie jest taki sam. Dobrze wiedzieć, iż ciepło stanowi najważniejszy udział w bilansie energetycznym domu. Jest to według statystyk ok. 85 procent bilansu energii budynku, jest ono powiązanie zarówno z ogrzewaniem budynku, jak i podgrzewaniem ciepłej wody użytkowej.
Kiedy warto zdecydować się na panele fotowoltaiczne, a kiedy na kolektory słoneczne?
Instalacje fotowoltaiczne charakteryzują się większą uniwersalnością i wydajnością, dzięki nim można zasilać wytworzoną energią elektryczną wszystkie odbiorniki elektryczne, oprócz tego gwarantują efektywną pracę nie tylko w okresie letnim, ale także przez cały rok. Podczas eksploatacji paneli fotowoltaicznych można wyprowadzać zgromadzone nadwyżki energii do siebie, przez co można ą pobrać, kiedy wydajność instalacji zostanie ograniczona albo zapotrzebowanie na energię ulegnie wzrostowi. Za pomocą kolektorów słonecznych można podgrzać wodę użytkową w okresie wiosennym i letnim. W okresie grzewczym niestety ich wydajność znacznie spada. Warto pamiętać, że montaż kolektorów słonecznych czy paneli fotowoltaicznych jest inwestycją, na której zwrot trzeba trochę poczekać. Niekiedy taka inwestycja zwraca się po kilku, ale może i po kilkunastu latach, wszystko zależy od jej wielkości. Kolektory słoneczne są tańszym rozwiązaniem od paneli fotowoltaicznych. Na ich niższą cenę wpływa przede wszystkim prostsza konstrukcja oraz zasada działania. Jednak trzeba mieć na uwadze, iż podczas montażu kolektorów słonecznych niezbędne jest rozbudowania oraz dopasowanie do nich całej instalacji hydraulicznej danego obiektu. Instalacje fotowoltaiczne stają się coraz bardziej atrakcyjne cenowo i coraz chętnie wybierane zarówno przez firmy, jak i przez osoby prywatne. To wszystko dzięki intensywnego rozwoju techniki solarnej, która stała się w naszym kraju powszechna i coraz częściej zmieniają się na rynku jej trendy. Niedługo panele fotowoltaiczne mogą przybliżyć się cenowo do kosztów kolektorów słonecznych. Można ubiegać się na znaczne dofinansowanie oraz ulgi na inwestycję dotyczącą instalacji kolektorów słonecznych czy paneli fotowoltaicznych. Nie ma jednoznacznej odpowiedzi, co jest lepszym rozwiązaniem, gdyż wszystko zależy od indywidualnych wymagań oraz sposoby wykorzystywania instalacji solarnej. Dla osób szukających taniego sposoby, aby zmniejszyć swoje rachunku wynikające z ogrzewania wody użytkowej, lepszą opcją będą kolektory słoneczne. W przypadku inwestorów szukających uniwersalnej instalacji, która pomoże obniżyć rachunki za prąd, dobrym rozwiązaniem będzie instalacja fotowoltaiczna.