Kolektor słoneczny i panel fotowoltaiczny - różnice

Fotowoltaika. Czym są panele fotowoltaiczne?

Podstawowym elementem każdej instalacji fotowoltaicznej w domu są panele zbudowane z modułów, najczęściej montowane na dachach. Moduły składają się z ogniw fotowoltaicznych. To dzięki zastosowaniu krzemu w ogniwach (oraz kilku pomocniczych pierwiastków) w całej konstrukcji zachodzi zjawisko fotowoltaiczne (zwane również efektem fotowoltaicznym). Oznacza to – w całkowicie uproszczonej wersji – że ogniwa fotowoltaiczne pobierają energię promieniowania słonecznego do produkcji prądu. 

Sprawdź, jak działa mikroinstalacja fotowoltaiczna w domu.

To jednak nie koniec całego procesu. 

Energia elektryczna pozyskana z promieniowania słonecznego to prąd, którego nie można wykorzystać w gospodarstwie. Dlatego, zanim zasili poszczególne sprzęty, musi trafić przewodami do inwertera (falownika) – urządzenia, które przekształci prąd stały w zmienny. Dopiero w takiej poszczególne urządzenia wykorzystują energię elektryczną. W przypadku nadwyżek możesz je magazynować w akumulatorach czy zewnętrznej sieci zmagazynowane. 

Chcesz się dowiedzieć, jak dokładnie działają systemy fotowoltaiczne? Przejdź do artykułu, w którym jasno to wyjaśniliśmy: Jak działa panel fotowoltaiczny

Jak widzisz, panele fotowoltaiczne służą do pozyskiwania darmowej energii elektrycznej z energii słońca. Najpopularniejsze w Polsce są ogniwa polikrystaliczne. Czy słusznie można je zamiennie określać kolektorami słonecznymi? 

Odpowiedź brzmi: Nie. Dlaczego? Czym się różnią i jakie korzyści przynosi zastosowanie jednych lub drugich?

Jak działają kolektory słoneczne?

Podstawowa różnica pomiędzy kolektorem słonecznym a panelem fotowoltaicznym tkwi w ich zastosowaniu. Ten drugi pobiera energię słoneczną do produkcji prądu. W przypadku kolektorów ciepło służy do podgrzewania wody. 

Jak to działa?

Źródło energii w obu przypadkach jest dokładnie takie samo, a cały proces odbywa się na podobnych zasadach. Na ogniwo kolektora pada światło słoneczne i pod wpływem zjawiska fotowoltaicznego fotony przekształcane są w ciepło. Podczas gdy panele fotowoltaiczne przekazują energię przewodami do inwertera, to z kolektorów przekazywana jest ona do czynnika grzewczego – cieczy (glikol, woda) lub gazu (np. powietrza). 

Zasadę działania kolektorów słonecznych można opisać można w 6 krokach:

1. Energia słoneczna ogrzewa absorber w kolektorze.
2. Absorber pochłania promieniowanie słoneczne, zamieniając je w energię cieplną.
3. Podwyższona temperatura absorbera ogrzewa czynnik grzewczy (np. wodę).
4. Ogrzany płyn lub gaz przepływają do zasobnika. 
5. W zasobniku podgrzewana jest ciepła woda użytkowa (c.w.u.).
6. Ochłodzony płyn trafia z powrotem do kolektora.
   
   

Kolektory słoneczne można podzielić na różne rodzaje, m.in.: płaskie (cieczowe, gazowe, dwufazowe), płaskie próżniowe, próżniowo-rurowe, skupiające oraz specjalne (izolacja transparentna, okno termiczne). Najistotniejszym parametrem, na który trzeba zwrócić uwagę przy doborze instalacji, jest sprawność. Określa ona stosunek energii odebranej przez czynnik roboczy do ilości promieniowania docierającego do kolektora.

Obok sprawności kolektora ważna jest także wydajność absorbera wpływająca na to, ile energii słonecznej jest on w stanie pochłonąć. Najskuteczniejsze są absorbery selektywne pochłaniające do 95% energii słonecznej.

Różnice w zastosowaniu paneli fotowoltaicznych i kolektorów słonecznych

Jaka jest różnica pomiędzy panelami fotowoltaicznymi a słonecznymi? 

Jeśli zależy Ci na pozyskiwaniu darmowej energii elektrycznej ze słońca, rozwiązanie stanowi instalacja fotowoltaiczna wyposażona w panele fotowoltaiczne. Jeśli zamierzasz zapewnić sobie darmową energię na ogrzanie domu, wówczas zamontuj kolektory słoneczne.

Oczywiście nic nie stoi na przeszkodzie, by w ramach inwestycji stworzyć instalację wyposażoną i w panele fotowoltaiczne, i w kolektory słoneczne. Wówczas fotowoltaika zapewni Ci podwójne korzyści - darmową energię elektryczną i cieplną. Pokrywając w ten sposób zapotrzebowanie energetyczne Twojego budynku, uniezależnisz się od zewnętrznych sieci źródeł i dostawców, minimalizując rachunki.

W przypadku paneli fotowoltaicznych zastosowanie jest bardzo szerokie, od zaopatrywania w prąd domów jednorodzinnych, gospodarstw domowych i rolnych, obiektów firmowych i przemysłowych do produkcji energii dla osiedli mieszkaniowych czy instytucji publicznych. Instalacje umożliwiają inwestorom nie tylko pobieranie darmowej energii ze słońca, lecz także magazynowanie i sprzedawanie jej nadwyżek.

Kolektory słoneczne znajdują zastosowanie podczas podgrzewania ciepłej wody użytkowej, basenów, wspomagania centralnego ogrzewania, a także chłodzenia budynków. Doskonale współpracują z innymi źródłami grzania, m.in. pompą ciepła czy kotłem. Zastosowanie zestawu solarnego z dodatkowym źródłem ciepła pozwala uniezależnić się nie tylko od warunków pogodowych, ale i od komercyjnych dostawców.

Masz pytania dotyczące instalacji fotowoltaicznych? Skontaktuj się z nami już teraz! Chętnie na nie odpowiemy.