Technologia sprzed lat wraca i zaczyna wypierać fotowoltaikę. Taniej, bez formalności i przykrych awarii
Słońce pełni rolę centralnego elementu i źródła energii dla naszej planety. Bez niego Ziemia byłaby zimna i niezdolna do podtrzymania życia. Słońce jest motorem napędowym procesu fotosyntezy, zamieniając jego światło w energię chemiczną, która jest magazynowana w organizmach roślin i zwierząt. Energia pochodząca ze Słońca może być także bezpośrednio zmieniana w ciepło lub prąd, dzięki zastosowaniu kolektorów słonecznych i paneli fotowoltaicznych.
- Różnice między panelami a kolektorami słonecznymi
- Zalety i zastosowania kolektorów słonecznych
- Efektywne wykorzystanie kolektorów słonecznych
- Kolektory słoneczne do ogrzewania wody i basenów
- Energia słoneczna w Twoim domu: Fotowoltaika
- Zalety i wady energii słonecznej
Różnice między panelami a kolektorami słonecznymi
Podobny, charakterystyczny wygląd paneli słonecznych i kolektorów słonecznych często prowadzi do nieporozumień. Oba systemy da się zamontować nie tylko na dachu, ale i na specjalnie przygotowanej konstrukcji na ziemi. Najczęściej wybieranym miejscem są dachy, ponieważ panele nie zajmują wtedy przestrzeni na działce i jednocześnie mają łatwy dostęp do światła słonecznego.
Wspólne cechy głównych elementów obu systemów słonecznych kończą się właściwie na zewnętrznym podobieństwie. Zarówno sposób wykorzystania energii słonecznej, jak i przeznaczenie tych systemów, są zupełnie różne. Co więcej, można stwierdzić, że kolektory słoneczne i panele fotowoltaiczne nie konkurują ze sobą i nie ma potrzeby zastanawiania się, które z nich są lepsze.
Zalety i zastosowania kolektorów słonecznych
Panele solarne konwertują promieniowanie słoneczne na energię cieplną do ogrzewania wody. Ich funkcją jest zapewnienie mieszkańcom budynku dostępu do ciepłej wody użytkowej, ogrzewanie wody w basenie lub wsparcie innych systemów grzewczych budynku. Zawierają płyn na bazie wody, zazwyczaj niezamarzający roztwór glikolu, który ulega nagrzewaniu.
Elementy absorbujące kolektorów słonecznych są pokryte specjalnym materiałem, który zwiększa ich zdolność do pochłaniania energii słonecznej. Ogrzany płyn przepływa przez system i trafia do zasobnika, gdzie oddaje ciepło. W zasobniku ciecz się ochładza i wraca do kolektora. Zbiornik akumulacyjny może magazynować ciepło, a jego wielkość jest ustalana na podstawie liczby zainstalowanych kolektorów.
Systemy solarne są najbardziej wydajne jako uzupełnienie innych systemów ogrzewania w domu. Świetnie nadają się do podgrzewania CWU i są w tym zakresie efektywne przez większość roku. W przypadku domowego basenu, umożliwiają ekonomiczne utrzymanie odpowiedniej temperatury wody.
Efektywne wykorzystanie kolektorów słonecznych
Aby zamontować panele słoneczne na dachu, najlepszą orientacją jest od wschodu przez południe do zachodu. W przypadku dachu skierowanego na wschód lub zachód, będzie potrzebna większa liczba paneli.
System do ogrzewania wody użytkowej wymaga na jedną osobę około 1-1,5 m2 powierzchni panelu oraz co najmniej 300 litrów zasobnika ciepła. Rocznie pokrywa około 60% zapotrzebowania na ciepłą wodę. Można dokładnie obliczyć oszczędności, ale już wstępne szacunki pokazują znaczną różnicę w porównaniu do paliw kopalnych, takich jak gaz, olej opałowy czy węgiel.
Na rynku dostępne są zazwyczaj dwa rodzaje paneli słonecznych do wyboru: płaskie oraz próżniowe. Te drugie są droższe od płaskich, ale oferują większą wydajność. Przed podjęciem decyzji o zakupie i montażu paneli słonecznych, należy dokładnie ocenić zapotrzebowanie na energię cieplną do podgrzewania wody i starannie zaplanować inwestycję. Należy uwzględnić m.in.:
- Przeznaczenie – tylko przygotowanie CWU czy dodatkowe wsparcie systemu grzewczego domu oraz ewentualne ogrzewanie wody w basenie.
- Typ panelu – płaskie lub próżniowe.
- Wielkość zbiornika akumulacyjnego.
Planowany poziom wydatków – panel płaski kosztuje około 1300-1500 zł/m2, natomiast panel próżniowy kosztuje 3500-4000 zł/m2.
Kolektory słoneczne do ogrzewania wody i basenów
Osoby, które planują głównie podgrzewanie wody do zastosowań domowych oraz w basenie, powinny przede wszystkim pomyśleć o zamontowaniu kolektorów słonecznych. Taka inwestycja jest mniej kosztowna niż montaż systemu fotowoltaicznego. Kolektory słoneczne są szczególnie zalecane dla właścicieli basenów, ponieważ najlepiej działają w okresie letnim.
Wykorzystanie kolektorów do ogrzewania w innych porach roku może jedynie wspierać inny system grzewczy, taki jak pompa ciepła zasilana energią z fotowoltaiki. Kolektory słoneczne są mniej wrażliwe na zacienienie niż panele fotowoltaiczne i charakteryzują się wyższą efektywnością, ale ich konstrukcja i zastosowanie są różne, co uniemożliwia ich bezpośrednie porównanie.
Energia słoneczna w Twoim domu: Fotowoltaika
Fotowoltaika przemienia energię słoneczną w taki sposób, że światło słoneczne jest bezpośrednio zamieniane na energię elektryczną. Elektryczność wyprodukowana w systemie PV może być wykorzystywana w domu identycznie jak ta z sieci energetycznej. Tak uzyskaną energię słoneczną można używać zarówno do ogrzewania domu, podgrzewania wody czy na przykład basenu.
Ogniwa fotowoltaiczne tworzące panele korzystają z właściwości krzemu do generowania prądu stałego. Po przekształceniu na prąd zmienny o odpowiednich parametrach, może być używany na bieżąco, przechowywany w magazynie energii lub przesyłany do sieci.
Zalety i wady energii słonecznej
W porównaniu z paliwami kopalnymi, stosowanie energii słonecznej do produkcji energii elektrycznej lub cieplnej, przynosi ważne zalety:
- odnawialność źródeł energii,
- długotrwała żywotność paneli i kolektorów,
- niskie potrzeby w zakresie konserwacji,
- brak emisji zanieczyszczeń,
- energia o przewidywalnych cechach.
Do wad energii słonecznej należą:
- trudności i wysokie koszty związane z przechowywaniem energii,
- brak pełnej kontroli nad produkcją energii w różnorodnych okresach,
- potrzeba dużych powierzchni do montażu paneli i kolektorów,
- energochłonny proces produkcji ogniw słonecznych,
problematyczna utylizacja zużytych ogniw i kolektorów.
