Kolektory słoneczne a panele fotowoltaiczne – czym się różnią?

Energia odnawialna jest coraz częściej wykorzystywana w różnego rodzaju technologiach, które znajdują zastosowanie w codziennym życiu. Doskonałym przykładem jest energia promieniowania słonecznego, dzięki której zyskać można oszczędności na rachunkach za prąd lub zmniejszyć koszt podgrzewania wody użytkowej. W pierwszym przypadku konieczne jest zastosowanie paneli fotowoltaicznych, zaś w drugim kolektorów słonecznych. Oba rozwiązania są ekologiczne, energooszczędne i opłacalne, a także często błędnie mylone. Dowiedz się, jaka jest różnica pomiędzy panelami fotowoltaicznymi a kolektorami słonecznymi?

Panele fotowoltaiczne i kolektory słoneczne – co je łączy?

Wiele osób myli kolektory słoneczne i panele fotowoltaiczne, co jest efektem ich podobnego wyglądu. Obie instalacje mogą być również montowane zarówno na dachu, jak i na gruncie, na specjalnej konstrukcji. Wspólną cechą paneli fotowoltaicznych oraz kolektorów słonecznych jest także wykorzystanie energii słonecznej do działania.

I na tym kończą się wspólne elementy fotowoltaiki i kolektorów solarnych. Różne jest bowiem ich przeznaczenie, a także sposób działania. W przypadku paneli fotowoltaicznych promieniowanie słoneczne jest wykorzystywane do produkcji energii elektrycznej, podczas gdy kolektory słoneczne służą przede wszystkim do zapewniania ciepłej wody użytkowej. Należy podkreślić, że panele fotowoltaiczne i kolektory słoneczne nie są urządzeniami konkurencyjnymi, dlatego nie trzeba wybierać pomiędzy jednym, a drugim rozwiązaniem.

Jak działają kolektory słoneczne?

Kolektory słoneczne to urządzenia, które są przeznaczone do zamiany energii promieniowania słonecznego w ciepło. Ich zadaniem jest podgrzewanie wody użytkowej oraz zapewnienie wsparcia dla źródeł ogrzewania w budynku. Mogą także służyć do podgrzewania wody w basenach.

Działanie kolektorów słonecznych polega na przechwytywaniu przez znajdujący się w kolektorze absorber promieni słonecznych, który je pochłania i przemienia w ciepło. Znajdująca się w nośniku ciepła substancja płynna (zazwyczaj jest to niezamarzający roztwór glikolu propylenowego) ulega nagrzaniu, po czym jest kierowana do specjalnego zasobnika w celu podgrzewania wody użytkowej. W zasobniku substancja jest ochładzana i powraca do kolektora.

Kolektory słoneczne mogą być wykorzystywane okresowo, bowiem ich działanie zależy od nasłonecznienia. Latem są w stanie pokryć zapotrzebowanie na podgrzanie wody użytkowej nawet w 90%, zaś w pozostałe części roku częściowo. Niezbędne jest wtedy zapewnienie dodatkowego sposobu podgrzewania wody użytkowej np. grzałką elektryczną.

Jak działają panele słoneczne?

Panele fotowoltaiczne są z kolei przeznaczone do produkcji energii elektrycznej. Zbudowane z posiadającego właściwości półprzewodnika krzemu ogniwa fotowoltaiczne przechwytują promieniowanie słoneczne, dzięki czemu powstaje prąd stały. Aby mógł on zasilać urządzenia elektryczne musi zostać przekształcony w prąd zmienny o odpowiednich parametrach, za co odpowiedzialny jest wchodzący w skład instalacji fotowoltaicznej inwerter.

Instalacja fotowoltaiczna zapewnia energię elektryczną przez cały rok, również w okresie zimowym. Ilość wytwarzanego prądu jest zależna od intensywności promieniowania słonecznego. W okresach dużego nasłonecznienia, czyli zazwyczaj latem, ilość energii elektrycznej może przewyższać zapotrzebowanie na prąd. Możliwe jest odprowadzenie nadwyżki do sieci energetycznej lub magazynu energii i skorzystanie z niej w okresie o mniejszej dostępności słońca np. zimą lub w momencie, gdy słońce nie świeci, a panele fotowoltaiczne nie pracują, czyli nocą.

Kolektory słoneczne a panele fotowoltaiczne – jakie są różnice?

Panele fotowoltaiczne i kolektory słoneczne to nie są te same urządzenia. Posiadają one inne przeznaczenie, różna jest także ich zasada działania.

Przeznaczenie – zadaniem instalacji fotowoltaicznej jest wytworzenie energii elektrycznej, która zasilać może urządzenia na prąd w domach, firmach czy w gospodarstwach rolnych. Z kolei kolektory słoneczne przekształcają energię energię promieniowania słonecznego w energię cieplną służącą do podgrzewania ciepłej wody użytkowej oraz zapewnienia okresowego wsparcia dla pracy centralnego ogrzewania.

Zasada działania – panele fotowoltaiczne i kolektory słoneczne wykorzystują energię słoneczną w inny sposób. Panele fotowoltaiczne opierają swoje działanie na tzw. efekcie fotowoltaicznym. Padające na powstałe z krzemu ogniwa fotowoltaiczne fotony, czyli elementarne cząstki promieniowania słonecznego, wprawiają w ruch cząstki krzemowe. W ten sposób wytworzony zostaje prąd stały. Trafia on do inwertera, gdzie jest przekształcany w prąd zmienny, o odpowiednich parametrach do zasilania urządzeń elektrycznych. Z kolei kolektory słoneczne wyposażone są w absorber, który przechwytuje promienie słoneczne i przekształca na ciepło. Za pomocą nośnika ciepła w formie substancji płynnej, która ulega ogrzaniu, ciepło jest kierowane do zasobnika z wodą użytkową, gdzie zostaje oddane, a woda nagrzana. Następnie nośnik ciepła jest ochładzany i wraca do kolektora.

Kolektory słoneczne czy panele fotowoltaiczne – co wybrać?

Panele fotowoltaiczne i kolektory solarne wykorzystują to samo źródło energii, czyli promieniowanie słoneczne. Zupełnie inna jest jednak zasada ich działania, jak i ich przeznaczenie. Dzięki pracy paneli fotowoltaicznych powstaje bowiem energia elektryczna, zaś kolektory słoneczne służą do podgrzania wody użytkowej oraz wspierania pracy centralnego ogrzewania.

Panele fotowoltaiczne i kolektory słoneczne nie konkurują ze sobą. Można zatem zdecydować się na montaż obu rozwiązań. Jeśli jednak chcemy podjąć decyzję: kolektory słoneczne czy panele fotowoltaiczne, powinniśmy wziąć pod uwagę własne potrzeby. Czy chcemy posiadać instalację, która zapewni energię elektryczną czy potrzebne jest nam urządzenie do podgrzewania wody użytkowej?

Oba rozwiązania są bardzo wydajne i mogą pracować przez cały rok. Instalacja fotowoltaiczna pokrywa zapotrzebowanie na prąd w okresie letnim, produkując nadwyżkę energii elektrycznej, z której można skorzystać w okresie mniejszego lub braku nasłonecznienia, zaś instalacja solarna zapewni podgrzanie wody użytkowej latem praktycznie w całości, a w pozostałe pory roku – częściowo. Zarówno panele fotowoltaiczne, jak i kolektory solarne są opłacalne z ekonomicznego punktu widzenia. To również urządzenia ekologiczne i energooszczędne, które zapewniają zmniejszenie kosztów codziennego życia.