Odnawialne Źródła Energii (OZE) zyskują coraz większą popularność jako skuteczny sposób na ograniczenie kosztów energii – zarówno w domach jednorodzinnych, budynkach mieszkalnych, jak i w zakładach pracy. Na dachach coraz częściej widzimy instalacje wykorzystujące energię słoneczną, jednak niewiele osób zdaje sobie sprawę, że funkcjonują dwa różne rozwiązania technologiczne: kolektory słoneczne oraz panele fotowoltaiczne.
Choć oba systemy bazują na promieniowaniu słonecznym, ich działanie, zastosowanie i efekty są zupełnie inne. W tym artykule wyjaśniamy, czym się różnią i kiedy warto zastosować każde z nich.
Kolektory słoneczne są obecne na rynku od kilkunastu lat i służą do pozyskiwania energii cieplnej. Instalowane są najczęściej na dachach budynków i wykorzystywane do:
Ich zadaniem nie jest produkcja energii elektrycznej, lecz ciepła.
Kolektory pochłaniają promieniowanie słoneczne i zamieniają je na energię cieplną. Ciepło odbierane jest przez czynnik roboczy (płyn niezamarzający), który krąży w instalacji i przekazuje energię do wężownicy w zasobniku wody.
Wyróżniamy dwa podstawowe typy kolektorów:
Różnią się one głównie sposobem izolacji cieplnej oraz odpornością na straty energii.
Kluczowym czynnikiem wpływającym na wydajność solarów są straty ciepła. Im są mniejsze, tym więcej energii można wykorzystać. W kolektorach płaskich straty ogranicza się poprzez zastosowanie wełny mineralnej, natomiast w kolektorach próżniowych rolę izolatora pełni próżnia.
Pod względem sprawności kolektory próżniowe wypadają lepiej, jednak są bardziej wrażliwe na uszkodzenia – nawet niewielkie rozszczelnienie rurki powoduje spadek wydajności całego systemu i konieczność wymiany elementów.
Energia pozyskana z kolektorów magazynowana jest w zasobniku wody i wykorzystywana głównie do przygotowania c.w.u. lub wody basenowej. Jako samodzielne źródło ogrzewania budynku kolektory się nie sprawdzają – mogą jedynie pełnić funkcję wspomagającą.
Często spotykanym błędem jest przekonanie, że większa liczba kolektorów oznacza większą ilość ciepła przez cały rok. W rzeczywistości:
Zbyt duża liczba kolektorów prowadzi latem do nadprodukcji ciepła i ryzyka przegrzewania instalacji.
Zalety:
Wady:
Fotowoltaika wykorzystuje promieniowanie słoneczne do produkcji energii elektrycznej. Ogniwa fotowoltaiczne wykonane z krzemu przekształcają światło słoneczne w prąd stały, który następnie – za pomocą falownika – zamieniany jest na prąd zmienny, wykorzystywany w instalacji elektrycznej budynku.
Panele PV montuje się na dachach lub konstrukcjach naziemnych w miejscach o dobrej ekspozycji na słońce, bez zacienienia.
Pod wpływem światła słonecznego w ogniwach fotowoltaicznych powstają ładunki elektryczne. Dzięki odpowiedniej konstrukcji modułów energia ta jest zbierana i przekazywana do falownika, który dostosowuje parametry prądu do standardów sieci elektroenergetycznej.
Kompletny system fotowoltaiczny pozwala na produkcję własnej energii elektrycznej, która może być:
Wydajność i opłacalność fotowoltaiki
Produkcja energii zależy od mocy instalacji (kWp). W polskich warunkach klimatycznych:
Dla gospodarstwa domowego zużywającego ok. 3000–3600 kWh rocznie wystarczająca będzie instalacja o mocy ok. 4 kWp.
Najczęściej stosowanym rozwiązaniem jest system on-grid, współpracujący z siecią energetyczną. Instalacje off-grid stosuje się głównie tam, gdzie brak dostępu do sieci – wymagają one magazynów energii.
Zalety:
Wady:
Koszt instalacji fotowoltaicznej jest wyższy niż kolektorów słonecznych, jednak zakres jej zastosowania jest nieporównywalnie szerszy. Kolektory umożliwiają jedynie sezonowe podgrzewanie wody, natomiast fotowoltaika pozwala:
Dzięki temu instalacje PV coraz częściej stanowią podstawę nowoczesnych, energooszczędnych budynków.
Zapisz się do naszego newslettera i bądź na bieżąco