Kolektory słoneczne czy panele fotowoltaiczne?

Kolektory słoneczne oraz panele fotowoltaiczne są często ze sobą mylone, choć zasada ich działania różni się od siebie. Łączy je natomiast fakt, że zadaniem ich jest łapanie energii słonecznej i przetwarzanie jej na prąd lub ciepło. Stąd zapewne wynikają pewne zbieżności.

Intensywność promieniowania słonecznego zależy od pory roku, jak również od zachmurzenia. Stąd najmniej energii osiąga się zimą, kiedy dodatkowo w dni słoneczne promieniowanie jest zbyt małe, aby dać wymierne korzyści.

Część inwestorów decyduje się na większą ilość paneli, tak aby osiągnąć zwiększoną ilość energii. Plusy obserwujemy zimą, ale już latem produkowana jest zbyt duża ilość zbędnej energii. Wzrastają również koszty instalacji kolektorów lub paneli.

Tak, aby maksymalnie wykorzystać moc, którą dostarczają tego typu urządzenia, warto przy instalacji kierować je na południe. Jeśli powierzchnia ich będzie zwiększona może powstać odchylenie na zachód lub wschód.

Dlatego też umieszczenie paneli lub kolektorów od strony północnej lub zacienionej mija się z celem. W praktyce jednak mogą wystąpić problemy z optymalnym umiejscowieniem urządzeń, związane z kształtem dachu, jego nachyleniem, ilością okien dachowych i lukarn.

Jeśli urządzenia mają działać prawidłowo, promienie słoneczne powinny na nie padać pod kątem prostym. Problemem może być fakt, że w zależności od pory roku kąt padania promieni zmienia się. Przykładowo zimą słońce znajduje się nisko nad horyzontem co sprawia, że urządzenia powinny stać niemal pionowo. Latem natomiast jest zupełnie odwrotnie. Stąd najczęściej wybierane ustawienie to 45°, które jest optymalne dla każdej pory roku.

Podstawą jest dobrze wykonany projekt domu, oraz poprawnie poprowadzona instalacja. Nie pomogą materiały najwyższej jakości jeśli elementy składowe zostaną źle rozplanowane. Jednym z największych błędów jest umiejscowienie kolektorów na odmiennych połaciach dachu, gdzie jedne znajdują się po stronie nasłonecznionej, a drugie w cieniu. Jeśli konieczność taką wymusza sytuacja, podyktowana np. budową dachu, wówczas w przypadku kolektorów należy zastosować odrębne pompy obiegowe oraz sterowniki do nich.

Natomiast panele muszą mieć osobne falowniki.

Kolektory słoneczne

Kolektory słoneczne wykorzystują promieniowanie do podgrzania wody. Kolektor pochłania i zamienia promieniowanie słoneczne w ciepło. Następnie ciepło odbiera czynnik roboczy, który przepływa rurami do wężownicy, która umieszczona jest w zasobniku wody i przekazuje jej ciepło.

Najbardziej popularne są kolektory płaskie i rurowe próżniowe. Różnią się przede wszystkim możliwością absorbowania promieni słonecznych. W kolektorach płaskich absorberem promieni jest miedziana lub aluminiowa blacha. Natomiast w kolektorach próżniowych rolę tę przejmują wąskie pasy, które umieszczone są po jednym w każdej rurze próżniowej.

By ograniczyć straty ciepła obudowa kolektorów płaskich izolowana jest wełną mineralną, natomiast w kolektorach próżniowych formę izolacji pełni próżnia.

Porównując kolektor płaski i próżniowy, które mają taką samą powierzchnię, pierwszy ma większą powierzchnię pochłaniającą promieniowanie, natomiast znacznie gorszą izolację termiczną. Dlatego kolektor płaski lepiej sprawdza się latem, a próżniowy jesienią i zimą, ponieważ zanotuje mniejsze straty do otoczenia.

Panele fotowoltaiczne produkują energię elektryczną. Są dość drogie, więc stosunkowo rzadko wykorzystywane na potrzeby domów jednorodzinnych. Natężenie uzyskanego prądu zależy od intensywności promieniowania słonecznego.

W panelach uzyskuje się prąd stały, a większość urządzeń domowych zasilana jest prądem przemiennym. Do przetworzenia prądu wymagane jest dodatkowe urządzenie, falownik.

Wybór kolektorów poleca się wówczas, gdy mieszkańcom zależy głównie na pogrzaniu wody. W miesiącach letnich kolektory pokrywają niemal całkowicie zapotrzebowanie na ciepłą wodę. Z kolektorów korzystają chętniej użytkownicy kotłów na paliwa stałe, gdzie nie ma potrzeby rozpalania w kotle latem.

W przypadku paneli fotowoltaicznych doceniana jest ich uniwersalność. Uzyskiwana jest czysta energia, czyli prąd, który jest podstawą funkcjonowania każdego budynku mieszkalnego. Minusem są jednak nadal bardzo duże koszty instalacji.