Menu
  • Menu

    Panele słoneczne czy kolektory słoneczne, co wybrać?

    Od dziesiątek lat energia słoneczna jest skuteczne wykorzystywana dla dobra ludzkości. Z czasem technologie, które pozwalają na korzystanie z tej energii stały się ogólnodostępne na rynku. Z pośród wielu produktów dostępnych na rynku można wymienić przynajmniej dwa najchętniej oraz najczęściej stosowane.Pierwszym z nich są kolektory słoneczne nazywane często solarami oraz drugie rozwiązanie to panele fotowoltaiczne nazywane panelami słoneczne.

    Kolektory słoneczne (solary)

    Głównym zadaniem kolektora słonecznego jest przechwycenie ciepła z promieniowania słonecznego oraz oddanie jej czynnikowi roboczemu, który znajduje się w instalacji. Na rynku dostępne są dwa rodzaje kolektorów: płaskie i próżniowe rurowe.

    Budowa i zasada działania kolektora płaskiego.

    Kolektor płaski charakteryzuje się niską ceną, oraz niższą efektywnością energetyczną – szybciej traci ciepło niż kolektor rurowy.

    W wewnątrz kolektora płaskiego umieszczony jest absorber promieniowania słonecznego, który jest połączony z miedzianymi rurkami. W rurkach znajduje się czynnik roboczy, który odbiera ciepło od absorbera przekazując je do instalacji c.w.u. Płyta wykonana ze stali, miedzi, tworzywa sztucznego lub aluminium nazywana jest absorbentem. Płytka taka jest pokryta specjalną cienką powłoką , która zwiększa możliwość pochłaniania promieniowania słonecznego.

    Na zewnątrz kolektor zabezpieczony jest szybą z hartowanego szkła lub przezroczystego tworzywa. Głównym zadaniem jakie spełnienia to ochrona przed warunkami atmosferycznymi (deszcz, śnieg czy grad). Szyba również zatrzymuje promieniowanie we wnętrzu kolektora (tzw. efekt szklarniowy), dzięki temu czynnik grzewczy osiąga wyższą temperaturę. Natomiast kolektor od spodu zabezpieczony jest warstwą izolacji cieplnej niepozwalającej na oddanie ciepła na zewnątrz.

    Budowa i zasada działania kolektora rurowego.

    Kolektory rurowe (próżniowe) są bardziej wydajniejsze oraz droższe.

    Cechą  charakterystyczną dla tego typu konstrukcji jest możliwość wykorzystywania promieniowania bezpośredniego jak również promieniowania rozproszonego, czyli takiego które dociera przez cienką warstwę chmur. Tym samym działają one nawet w dni pochmurne.

    Ten rodzaj kolektorów dzieli się na dwie grupy:

    • Pierwsza to kolektory, w których czynnik roboczy przepływa bezpośrednio oznacza to, że ma wbudowane od kilku do kilkunastu rur szklanych.

    Próżnia, która znajduje się w każdej z nich ogranicza straty emitowane do otoczenia co znacznie wpływa na ich efektywność. W rurach próżniowych umieszczony jest absorber oraz rurka, w której nagrzewa się czynnik roboczy. We wnętrzu rur mogą również być umieszczone specjalne lustra ukierunkowujące promienie słoneczne na absorber, podnosząc tym samym efektywność.

    • Druga grupa to kolektory, w których zastosowana jest rurka ciepła.

    Bardziej zaawansowanym technologicznie rozwiązaniem są rurki ciepła. Sama budowa takiego kolektora bardzo przypomina wcześniej opisywane urządzenie, natomiast działa inaczej. W tym przypadku czynnik roboczy paruje pod wpływem promieniowania słonecznego unosząc się do specjalnego wymiennika, umieszczonego na końcu rurki kolektora – dopiero tutaj oddaje ciepło czynnikowi grzewczemu. Po oddaniu ciepła ulega skropleniu i wpływa do środka rurki (proces jest ciągle powtarzany). Zastosowanie takiego rozwiązania sprawa, że tego typu kolektory cechuje najwyższa sprawność spośród obecnie dostępnych.

    Kolektory słoneczne (solary) stosuje się głównie do ogrzewania sezonowego ogrzewania c.w.u. w okresie od marca do października. Ponieważ w przypadku okresu zimowego nie można liczyć na efektywną pracę takiej instalacji. Natomiast podczas pracy w okresie letnim kolektory są w stanie dostarczyć ogromną ilość czynnika grzewczego, z którym może wystąpić problem z samym spożytkowaniem. Wiąże się to z tym, że latem mało kto ogrzewa pomieszczenia (ogrzewanie podłogowe, grzejniki), chętniej poszukuje rozwiązania na otrzymanie ciepłej wody.

    W tych układach czynnikiem roboczym może być woda, która obniży koszt samej instalacji, lecz w okresie zimowym jest niezalecana. Powszechnie stosowanym czynnikiem jest niezamarzający roztwór glikolu.

    Natomiast jeżeli jesteśmy zainteresowani pozyskaniem energii, która zapewni ciepłą wodę, ogrzewanie domu oraz odciąży comiesięczne zobowiązania finansowe związane z rachunkami za energię elektryczną. Wówczas idealnym rozwiązaniem a zarazem na chwilę obecną najbardziej odpowiednim jest wykorzystanie technologii paneli słonecznych (fotowoltaika).

    Panele słoneczne (fotowoltaiczne)

    Głównym zadaniem panela fotowoltaicznego jest zamiana energii słonecznej (przez ogniwa fotowoltaiczne) na energię elektryczną . Dzięki temu pozyskana energia ma znacznie szerszy wachlarz zastosowania niż energia cieplna wyprodukowana przez wyżej opisane panele.

    Ze względu na przeznaczenie ich budowa znacznie odbiega od wyżej opisanych paneli. Powszechnie stosowane panele fotowoltaiczne składają się z ramy, na której jest umieszczona szyba szklana pełniąca rolę zabezpieczenia ogniw fotowoltaicznych przed uszkodzeniem jakie może wyniknąć z powodu warunków atmosferycznych czy zabrudzeniem. Laminowane ogniwa fotowoltaiczne folią EVA umieszczone są pod szybą, natomiast od spodu zabezpieczone są warstwą folii poliestrowej i płytą. Puszka przyłączeniowa umieszczona jest przy ramie, która pozwala na podłączenie do instalacji.

    Krzem zastosowany w płytkach pochłania jednostkę światła, następnie wybija elektron zmuszając go do ruchu (taki ruch to właśnie przepływ prądu elektrycznego). Panele fotowoltaiczne produkują prąd stały dlatego by korzystać z wytworzonej energii należy zamontować inwerter (falownik), który przetworzy prąd stały na przemienny wówczas można korzystać z wytworzonej energii.

    Wytworzona energia w pierwszym etapie jest w pełni wykorzystywana na potrzeby gospodarstwa domowego czy zakładach produkcyjnych. Nadmiar wytworzonej energii zostaje gromadzona przez zakład energetyczny, w specjalnych akumulatorach lub może zostać odsprzedana do zakładu energetycznego.

    Podsumowanie

    Stając przed wyborem z jakiego rozwiązania skorzystać należy dokonać porównania.

    Kolektory słoneczne (solary):

    Zalety

    • koszt inwestycji
    • ekologia
    • podgrzewanie ciepłej wody (zależnie od warunków atmosferycznych)

    Wady

    • ogrzewanie sezonowe
    • problemy podczas użytkowania instalacji (szczególnie podczas upalnych dni)
    • żywotność instalacji (w przypadku zastosowania wody jako czynnika roboczego)
    • instalacja wykorzystuje energię elektryczną (pompa obiegowa)

    Panele słoneczne fotowoltaiczne:

    Zalety

    • szerokie spektrum wykorzystania wytworzonej energii np.:
      • zasilanie gospodarstwa domowego
      • eliminacja kuchenki gazowej na rzecz kuchenki indukcyjnej (bezpieczeństwo)
      • podgrzewanie ciepłej wody
    • oszczędności finansowe (w pewnym sensie niezależność energetyczna)
    • samowystarczalność
    • ekologia
    • mała awaryjność instalacji
    • żywotność instalacji

    Wady

    • koszt inwestycji

    Niewątpliwie lepszą pod wieloma względami okazuje się być instalacja fotowoltaiczna, która pozwala na szersze wykorzystanie wytworzonej energii.

    Nie zawsze duży koszt inwestycji powoduje, że inwestycja może się nie zwrócić. Bowiem przy obecnym wzroście cen energii elektrycznej koszt inwestycji szybciej się zwraca. Nawet instalacja solarna wykorzystuje energię elektryczną.

    Dodaj komentarz

    Twój adres email nie zostanie opublikowany. Pola, których wypełnienie jest wymagane, są oznaczone symbolem *