Czym różnią się ogniwa fotowoltaiczne od kolektorów słonecznych?

Czy wiesz, że energia dostarczana jednego dnia przez słońce, mogłaby pokryć zapotrzebowanie energetyczne ludzkości nawet przez 180 lat? Część tej energii absorbują panele fotowoltaiczne i kolektory słoneczne, dzięki którym właściciele domów mogą częściowo uniezależnić się od miejskich sieci energetycznych lub kopalnych źródeł energii.

Zobacz ogniwa fotowoltaiczne – uniwersalne źródło czystej energii w Twoim domu i gospodarstwie

Przygotowaliśmy dla Ciebie krótką charakterystykę każdego systemu. Dzięki niej odkryjesz różnice między ogniwami fotowoltaicznymi oraz kolektorami, co ułatwi Ci wybór odpowiedniego systemu do swojego domu.

Ogniwa fotowoltaiczne i kolektory słoneczne – na co przetwarzają energię solarną?

Zarówno ogniwa fotowoltaiczne, jak i kolektory czerpią energię ze słońca. Przetwarzają ją jednak w inny sposób i służą do różnych celów.

• Kolektory słoneczne – pobierają energię cieplną ze słońca, a następnie wykorzystują ją do podgrzewania wody i ewentualnie instalacji grzewczej (w okresach przejściowych). Dzięki temu właściciele budynków mogą znacznie zaoszczędzić na rachunkach za wodę.

• Ogniwa fotowoltaiczne – czerpią energię z promieniowania słonecznego, którą później przetwarzają na prąd zasilający urządzenia AGD i RTV, grzejniki elektryczne oraz inne sprzęty.

Ogniwa fotowoltaiczne mają więc znacznie szerszy zakres zastosowania. Zamontowane na dachu lub na powierzchni ziemi mogą stać się małą prywatną elektrownią, która w sezonie wiosenno-letnim pozwoli w znacznym stopniu ograniczyć korzystanie z miejskiej sieci zasilającej.

Zobacz ogniwa fotowoltaiczne Vaillant

Ogniwa fotowoltaiczne i kolektory słoneczne – jak wygląda ich budowa?

Ogniwa fotowoltaiczne i kolektory mają różny zakres zastosowania, z czym wiąże się ich nieco inna budowa.

• Systemy fotowoltaiczne

Monokrystaliczne ogniwa fotowoltaiczne składają się z dwóch warstw krzemu oddzielonych warstwą graniczną. Jedna warstwa posiada nadmiar elektronów, druga – niedobór. Gdy pada na nie promieniowanie słoneczne, ładunki z krzemu zostają uwalniane i powstaje prąd stały. Następnie zamontowany w systemie falownik przekształca go w prąd zmienny i przesyła do urządzeń elektrycznych w budynku. Dzięki temu prąd z ogniw może zostać wykorzystany na różne sposoby.

Zobacz, jak działają ogniwa fotowoltaiczne

• Systemy z kolektorami słonecznymi

Kolektory słoneczne płaskie składają się z cienkich rurek, w których płynie trudno zamarzająca ciecz. Rurki są przymocowane do metalowej płyty (absorbera) pokrytej warstwą pochłaniającą promieniowanie słoneczne. Może to być powłoka galwaniczna z czarnego niklu, czarnego chromu lub czarnej miedzi. Ogrzany płyn trafia do zasobnika, gdzie podgrzewa wodę wykorzystywaną w domu.

Kolektory słoneczne próżniowe również składają się z szeregu rurek, ale każda z nich jest wyposażona w absorber. Dzięki temu pochłaniają one więcej promieniowania słonecznego, w związku z czym lepiej i dłużej podgrzewają wodę.

Kolektory zamieniają promieniowanie słoneczne na ciepło, które następnie trafia do instalacji w budynku. Uzyskane ciepło wykorzystuje się najczęściej do przygotowania ciepłej wody użytkowej. W okresach przejściowych może także służyć do dogrzewania budynku.

Ogniwa fotowoltaiczne i kolektory słoneczne – o czym warto pamiętać w trakcie montażu systemów?

Aby ogniwa fotowoltaiczne pokrywały w znacznej części zapotrzebowanie na prąd, a kolektory słoneczne – zapotrzebowane na energię cieplną, powinny pochłaniać jak najwięcej promieniowania słonecznego. Choć nie masz wpływu na warunki pogodowe i ilość światła w ciągu dnia, możesz zadbać między innymi o:

• ustawienie względem stron świata – najlepiej, aby ogniwa i kolektory były skierowane na południe;

• odpowiedni kąt nachylania – optymalny kąt wynosi 30–45°;

• optymalną powierzchnię systemu – duża powierzchnia jest w stanie pobrać więcej energii, ale warto brać pod uwagę także wagę całego systemu, zwłaszcza jeśli ma on znaleźć się na dachu.

Przed montażem ogniw fotowoltaicznych lub kolektorów weź także pod uwagę potencjalne zacienienie. Im będzie go mniej, tym systemy wytworzą więcej energii.

Ogniwa fotowoltaiczne i kolektory słoneczne – niezależne systemy przetwarzające energię słoneczną?

Dzięki kolektorom słonecznym jesteś w stanie zapewnić w budynku dogrzewanie ciepłej wody i ewentualnie instalacji grzewczej, natomiast za pomocą ogniw fotowoltaicznych możesz uzyskać prąd potrzebny do zasilania urządzeń elektrycznych. Korzystanie z tych systemów nie zagwarantuje Ci jednak całkowitego uniezależnienia się od miejskich sieci, ale może przyczynić się do zmniejszenia rachunków za prąd, ogrzewanie i wodę, zwłaszcza w sezonach przejściowych.

Aby zwiększyć skuteczność ogniw fotowoltaicznych oraz kolektorów słonecznych i w jeszcze większym stopniu korzystać z odnawialnych źródeł energii, warto zainwestować także w inne urządzenia, takie jak:

• pompy ciepła – odpowiedzialne za ogrzewanie i chłodzenie powietrza, a także dostarczanie ciepłej wody;

• rekuperatory – zastępujące wentylację naturalną i odpowiedzialne za prawidłowy obieg powietrza w budynku. Rekuperatory pozwalają też odzyskać ciepło z powietrza, a niektóre urządzenia z letnim trybem pracy są w stanie zmniejszyć temperaturę wewnątrz budynku.

Choć początkowy koszt zakupu i montażu ogniw fotowoltaicznych lub kolektorów i innych ekologicznych urządzeń może wydawać się nieco wysoki, po kilku latach zauważysz znaczne obniżenie rachunków. Korzystanie z odnawialnych źródeł energii wpłynie więc na zmniejszenie kosztów użytkowania budynku, a jednocześnie przyczyni się do zniwelowania szkodliwego wpływu na środowisko. Który system wybrać? Przygotowaliśmy dla Ciebie zbiorczą tabelę porównawczą, która pozwoli Ci lepiej zrozumieć różnice między ogniwami fotowoltaicznymi a kolektorami słonecznymi.

Zobacz instalacja ogniw fotowoltaicznych – najważniejsze wskazówki