Panele czy kolektory? Co wybrać?

Fotowoltaiczny panel słoneczny

Panele fotowoltaiczne przekształcają światło słoneczne w energię elektryczną przy użyciu materiału półprzewodnikowego (zwykle jest to krzem). Kiedy światło trafia w komórki umieszczone na panelu, część energii słonecznej jest absorbowana w materiale półprzewodnikowym, co umożliwia przepływ elektronów. Takie zjawisko powoduje wytwarzanie prądu elektrycznego, a tym samym wytwarzanie energii elektrycznej, którą każde gospodarstwo domowe może wykorzystać w indywidualny sposób. Panele fotowoltaiczne absorbują przede wszystkim widzialną część widma światła i zazwyczaj są podłączone do falownika w celu konwersji prądu stałego na prąd przemienny. 

W następnym kroku energia elektryczna jest doprowadzana bezpośrednio do sieci energetycznej gospodarstwa domowego. Standardowe panele słoneczne są w stanie przekształcić dostępne światło słoneczne w energię elektryczną z optymalną wydajnością konwersji około 15%, a niektóre, najlepsze panele osiągają nawet 20%. Na co zwrócić uwagę przed zakupem paneli słonecznych? Należy pamiętać, że panel słoneczny o mocy 200 W nie będzie konsekwentnie dostarczał 200 W energii elektrycznej przez cały dzień. Wartość znamionowa 200 W jest oparta na maksymalnym poziomie promieniowania słonecznego wynoszącym 1000 W / m2. Tak więc w pogodny letni dzień można oczekiwać, że panel o mocy 200 W zapewni około 0,7 - 0,8 kWh energii elektrycznej.

Kolektor słoneczny

Kolektory słoneczne działają na zasadzie ogrzewania płynów znajdujących się w ich konstrukcji. Pochłaniają one światło słoneczne, przekształcają je w ciepło użyteczne, czyli po prostu zapewniają ciepłą wodę. Prostą analogią, która pozwala na zrozumienie ich działania jest porównanie czarnego samochodu w słoneczny dzień. Wiadomo, że pochłonie więcej promieni i nagrzeje się znacznie mocniej, niż pojazd o białej karoserii (jasne i białe barwy odbijają światło, ciemne – przyciągają). Tak więc, kolektory słoneczne działają w ten sam sposób, wykorzystując materiały specjalnie zaprojektowane w celu maksymalizacji wydajności procesu pochłaniania ciepła. Wysokiej jakości powłoki pochłaniające, stosowane w najlepszych kolektorach, są w stanie pochłonąć do 95% energii słonecznej w pełnym zakresie widma słonecznego (panele słoneczne pochłaniają tylko jego część). W porównaniu z panelami słonecznymi, kolektory mogą zatem osiągnąć wydajność, która jest konsekwentnie ponad 4-krotnie wyższa niż w wypadku samych paneli słonecznych.

A może połączyć oba rozwiązania?

Ciężko jednoznacznie stwierdzić, które rozwiązanie jest lepsze. Panele słoneczne i kolektory absolutnie nie powinny być postrzegane jako konkurencyjne technologie lub produkty, ponieważ pełnią one różne funkcje. Co więcej, można je zainstalować razem w efekcie czego można uzyskać zrównoważony system wykorzystania energii słonecznej. Energię elektryczną można wykorzystać do prawie każdego zastosowania, podobnie jak uniwersalne źródło energii. Ciepło jest potrzebne do podgrzewania ciepłej wody i ogrzewania pomieszczeń, które stanowią duży procent całkowitego zapotrzebowania energetycznego każdego gospodarstwa domowego. Prawdopodobnie dlatego, połączenie solarnego systemu termicznego (kolektora) z instalacją fotowoltaiczną (panele słoneczne) cieszy się zainteresowaniem. Konsumenci równie często wybierają połączenie pompy ciepła z fotowoltaiką, jednak jest to spory wydatek finansowy.

Oba systemy są napędzane energią słoneczną. Zarówno panele słoneczne, jak i kolektory montuje się na dachu. Główną różnicą między kolektorami a panelami fotowoltaicznymi jest ich docelowe zastosowanie. Kolektory podgrzewają wodę, panele mogą zostać wykorzystane do generowania energii elektrycznej z dodatkowego źródła co w zależności o ilości zainstalowanych paneli może drastycznie zmniejszyć rachunki za energię elektryczną od zewnętrznego dostawcy prądu. Jeśli jednak dojdzie do sytuacji, w której powstanie nadwyżka prądu - można zmagazynować ją bezpośrednio u operatora energetycznego i "odebrać" sobie w innym, dogodnym czasie, np. zimą.