Fotovoltaické panely vs. solární panely – rozdíly

V tomto článku se zaměříme na podobnosti a především rozdíly mezi fotovoltaickou technologií a solárně termickými kolektory. Zjistěte, jak oba systémy fungují, naučte se tajemství jejich konstrukce a provozu a zjistěte, který systém je lepší: solární panely nebo fotovoltaika?

Fotovoltaika a solární panely – rozdíly a podobnosti

Nejprve se podíváme na podobnosti mezi fotovoltaickými panely a solárními termálními kolektory. Mnoho lidí si je plete, protože obě řešení jsou instalována na střechách budov a na úrovni terénu pomocí konstrukcí určených pro tento konkrétní účel. Další podobností mezi těmito dvěma řešeními je to, že využívají solární energii .

Jaký je rozdíl mezi fotovoltaikou a solárními panely ?

Zde však podobnosti končí, protože solární tepelná energie je absorbována těmito dvěma systémy pro zcela odlišné účely. Fotovoltaické panely jsou instalovány pro přeměnu tepelné energie na elektřinu, zatímco solární panely přeměňují sluneční záření na teplo. To je důvod, proč si tato řešení vzájemně nekonkurují. Místo toho se mohou vzájemně doplňovat.

Jak fungují solární termické kolektory?

Už víte, jaký je rozdíl mezi fotovoltaikou a solárními panely. Nyní je čas podívat se na design obou systémů. Solární termální kolektory absorbují sluneční záření, které dopadá na absorbér, který předává energii médiu, obvykle roztoku vody a glykolu. Médium zásobuje výměník teplem ve formě horké vody. Stejně jako fotovoltaické systémy fungují oblíbené solární panely nejúčinněji, když je systém nasměrován na jih. Na rozdíl od FV panelů se však solární tepelné kolektory vyznačují značnými omezeními, protože fungují pouze za slunečného počasí, což vede k výrazným tepelným ztrátám v chladných a zatažených dnech.

Typy sběratelů

V současnosti existují dva základní typy solárních termických kolektorů: ploché a vakuové. Vzhledem ke klimatickým podmínkám v Polsku oba typy fungují nejefektivněji od dubna do konce října, kdy je intenzita slunečního záření nejintenzivnější.

Ploché solární termické kolektory

Ploché fotovoltaické kolektory jsou zvenčí trochu podobné FV panelům, protože absorbér sluneční energie má tvar ploché kovové desky. Ze spodní strany je napojena na potrubní systém, ve kterém cirkuluje médium, které ohřívá teplou vodu uloženou v zásobníku. Základem efektivního provozu celého systému je dostatečná tepelná izolace z minerální vlny.

Vakuové solární termické kolektory

Ve vakuových kolektorech zase není absorbér integrovaným celkem, ale je rozdělen na komponenty umístěné v samostatných vakuových trubkách. Každá trubka je napojena na sběrnici, ve které cirkuluje topné médium, které předává teplo ze slunce vodě uložené ve výměníku. Co je stagnace u sběratelů? Když solární panely nevrací teplo do vody po dlouhou dobu, intenzivní sluneční záření může způsobit stagnaci nebo únik. Tento typ závady se u fotovoltaických panelů nevyskytuje, protože se jedná o zcela odlišné systémy.

Solární panely vs. fotovoltaické panely : jaký je princip fungování FV panelů?

Pro pochopení rozdílu mezi solárními panely a fotovoltaikou je také nutné znát princip fungování FV systému. Solární panely jsou vyrobeny z křemíku , absorbují sluneční energii a přeměňují ji na elektřinu. Energie získaná tímto způsobem může být použita pro napájení všech typů domácích, kancelářských, průmyslových nebo zemědělských systémů a zařízení. Jak vidíme, aplikační rozsah fotovoltaiky je mnohem širší než u solárních termických kolektorů, které slouží především k přípravě teplé užitkové vody. Parametry elektřiny vyrobené z panelů upravuje střídač, který je další povinnou součástí každého systému. Střídač přeměňuje stejnosměrný proud na střídavý proud, tedy proud v zásuvkách domácích systémů. Co je velmi důležité, fotovoltaický systém funguje nejen za slunečných dnů, ale po celý rok i při nižším slunečním záření. Přebytečnou energii generovanou v létě předá prosumer energetické společnosti, aby „znovu získal“ část uložených zásob v podzimních a zimních měsících, kdy je fotovoltaický systém méně produktivní. To výrazně snižuje účty za elektřinu.

Typy fotovoltaických panelů

Při otázce: solární panely nebo fotovoltaika se vyplatí zaměřit se – stejně jako v případě solárních termických kolektorů – na typy FV modulů dostupné na trhu. Dělí se na monokrystalické a polykrystalické.

Monokrystalické panely

Jak napovídá samotný název, jsou vyrobeny z monokrystalického křemíku a jejich barva se může lišit od tmavě modré po černou. Vyrábějí se řezáním křemíkových krystalů a mají charakteristické zkosené rohy. Vyznačují se dobrou odolností proti mechanickému poškození a extrémním teplotám, kromě toho jsou vysoce účinné.

Polykrystalické FV panely

Tento typ panelu je vyroben z polykrystalického křemíku vyrobeného z mnoha monokrystalů. Vyznačuje se světle modrou barvou a výraznými krystalovými hranami. Buňky jsou však čtvercového tvaru. Polykrystalické fotovoltaické panely jsou považovány za méně účinné a náchylnější k vysokým teplotám. Nicméně jsou oblíbené, protože jsou levnější než monokrystalické moduly. Vzhledem ke struktuře fotovoltaických panelů stojí za zmínku použití křemíku. Prekurzorem čisté syntézy křemíku je chlorid křemičitý a z tohoto důvodu je považován za používaný ve fotovoltaickém průmyslu. Produktová řada PCC Group zahrnuje chlorid křemičitý a ultračistý chlorid křemičitý. Oblíbený je zejména ultračistý tetrachlorid, u kterého je deklarovaná čistota produktu 99,9999 %. Garantovaná čistota umožňuje získat ještě vyšší kvalitu syntetizovaného křemíku. Provoz fotovoltaického systému je komplikovaný pouze teoreticky. Fotovoltaický panel se skládá z fotovoltaického článku, rámu, speciálního skla a fólie. Konstrukce fotovoltaických panelů je tedy poměrně jednoduchá.

Fotovoltaické panely vs solární tepelné kolektory – silné a slabé stránky

Při porovnávání takových technologií, jako jsou solární panely a fotovoltaika, stojí za to zvážit silné a slabé stránky obou řešení. Jak již víte, solární tepelné kolektory nejsou tak univerzální jako fotovoltaické systémy, které slouží nejen k ohřevu vody, ale také k zásobování různých elektrických zařízení elektřinou ze Slunce zdarma. Přednosti fotovoltaických systémů:

• provoz po celý rok,
• umožňuje energetickou nezávislost,
• nevyžaduje složitou údržbu,
• nárok na dotace,
• ekologický, obnovitelný zdroj energie,
• potenciál pro snížení účtů za elektřinu.

Slabé stránky fotovoltaiky:

• výkon systému závisí na slunečním záření,
• vysoké počáteční investiční náklady,
• výroba elektřiny pouze ve dne,
• nutnost určit vyhrazenou instalační oblast,
• ziskovost závisí na právních předpisech.

Přednosti solárních kolektorů:

• možnost přípravy teplé vody bez spuštění topného systému,
• podpora systému ústředního vytápění,
• energetická účinnost,
• bezúdržbový a pohodlný provoz.

Slabé stránky solárních termických kolektorů:

• vhodné především pro ohřev teplé užitkové vody,
• výroba tepla pouze za slunečných dnů,
• vysoké počáteční investiční náklady,
• riziko stagnace nebo netěsnosti solárních panelů v případě nedostatečného využití tepla pro teplou užitkovou vodu.

Solární panely vs. fotovoltaické panely – náklady na pořízení a provoz

Dalším aspektem srovnání fotovoltaických panelů a solárních termických kolektorů je otázka provozních nákladů obou systémů. V obou případech je třeba zvážit počáteční náklady; solární panely však mají tendenci zahrnovat nižší náklady než fotovoltaika. Konečná cena investice závisí na několika faktorech, mezi které patří: typ a počet použitých článků, celková kapacita fotovoltaického systému nebo množství tepla, které má solární termický kolektor dodat. Je také třeba připomenout, že ploché kolektory jsou levnější než vakuové kolektory a polykrystalické panely jsou levnější než monokrystalické články. Přestože jsou oba systémy prakticky bezúdržbové, do provozních nákladů je třeba započítat náklady na roční kontrolu systému, údržbu a výměnu použitých článků či baterií . Z ekonomického hlediska je rozhodující doba návratnosti. V závislosti na typu systému a na tom, zda byl nákup podpořen externí dotací, se investice do solárních panelů a fotovoltaiky může vrátit během několika až desítek let.

Kdo by si měl vybrat solární panely a kdo fotovoltaiku?

Rozdíl mezi fotovoltaikou a solárními panely a silné a slabé stránky obou řešení již znáte. Nyní je čas zvážit, kdy je rozumné zvolit solární termické kolektory a kdy je lepší fotovoltaický systém. Li:

• Vaší prioritou je ohřev teplé užitkové vody,
• chcete řešení pro podporu provozu topného systému,
• chcete kombinovat solární systém s tepelným čerpadlem nebo kondenzačním kotlem,

investice do fotovoltaických kolektorů je dobrý nápad. Pokud je však vaší prioritou stát se nezávislým na dodávkách elektřiny ze sítě, snížit účty za elektřinu a najít ekologický obnovitelný zdroj energie, který by se dal využít pro různé účely, zvažte investici do rezidenčního fotovoltaického systému.

Závěr: fotovoltaické panely nebo solární panely ?

Jak vidíte, odpověď na otázku: co je lepší – solární panely nebo fotovoltaické panely, závisí do značné míry na individuálních potřebách každého investora. Zásadním aspektem rozhodovacího procesu je detailní specifikace využití solárního systému a také analýza nákladů a přínosů. Instalace solárních termických kolektorů umožňuje výrobu teplé užitkové vody v létě bez použití topných zařízení. Rezidenční fotovoltaický systém zase umožňuje využívat elektřinu po celý rok a přebytky vyrobené elektřiny ukládat do sítě. Bez ohledu na váš konečný výběr by měl být pečlivě promyšlen.