Fotovoltaické panely vs. solárne panely – rozdiely

V tomto článku sa zameriame na podobnosti a predovšetkým rozdiely medzi fotovoltaickou technológiou a solárnymi termickými kolektormi. Zistite, ako tieto dva systémy fungujú, naučte sa tajomstvá ich dizajnu a fungovania a zistite, ktorý systém je lepší: solárne panely alebo fotovoltaika?

Fotovoltika a solárne panely – rozdiely a podobnosti

Najprv sa pozrieme na podobnosti medzi fotovoltaickými panelmi a solárnymi tepelnými kolektormi. Mnoho ľudí si ich mýli, pretože obe riešenia sú inštalované na strechách budov a na úrovni terénu pomocou konštrukcií určených na tento konkrétny účel. Ďalšou podobnosťou medzi týmito dvoma riešeniami je, že využívajú solárnu energiu .

Aký je rozdiel medzi fotovoltaikou a solárnymi panelmi ?

Tu sa však podobnosti končia, pretože slnečná tepelná energia je absorbovaná týmito dvoma systémami na úplne odlišné účely. Fotovoltické panely sú inštalované na premenu tepelnej energie na elektrickú energiu, zatiaľ čo solárne panely premieňajú slnečné žiarenie na teplo. To je dôvod, prečo si tieto riešenia navzájom nekonkurujú. Namiesto toho sa môžu navzájom dopĺňať.

Ako fungujú solárne termálne kolektory?

Už viete, aký je rozdiel medzi fotovoltaikou a solárnymi panelmi. Teraz je čas pozrieť sa na dizajn týchto dvoch systémov. Solárne tepelné kolektory absorbujú slnečné žiarenie, ktoré sa dostane do absorbéra, ktorý prenáša energiu do média, zvyčajne roztoku vody a glykolu. Médium zásobuje výmenník teplom vo forme horúcej vody. Podobne ako fotovoltaické systémy, aj obľúbené solárne panely fungujú najefektívnejšie, keď je systém nasmerovaný na juh. Na rozdiel od FV panelov sa však solárne tepelné kolektory vyznačujú výraznými obmedzeniami, pretože fungujú len vtedy, keď je slnečno, čo vedie k výrazným tepelným stratám v chladných a zamračených dňoch.

Typy kolektorov

V súčasnosti existujú dva základné typy solárnych termických kolektorov: ploché a vákuové. Vzhľadom na klimatické podmienky v Poľsku fungujú oba typy najefektívnejšie od apríla do konca októbra, kedy je intenzita slnečného žiarenia najintenzívnejšia.

Ploché solárne tepelné kolektory

Ploché fotovoltaické kolektory sú zvonku do istej miery podobné PV panelom, pretože absorbér slnečnej energie má tvar plochej kovovej platne. Zo spodnej strany je napojená na potrubný systém, v ktorom cirkuluje médium, ktoré ohrieva teplú vodu uloženú v zásobníku. Základom efektívnej prevádzky celého systému je dostatočná tepelná izolácia z minerálnej vlny.

Vákuové solárne tepelné kolektory

Vo vákuových kolektoroch zasa nie je absorbér integrovaným celkom, ale je rozdelený na komponenty umiestnené v samostatných vákuových trubiciach. Každé potrubie je napojené na zbernicu, v ktorej cirkuluje vykurovacie médium, ktoré odovzdáva teplo zo slnka vode uloženej vo výmenníku. Čo je to stagnácia v zberateľstve? Keď solárne panely nevracajú teplo do vody po dlhú dobu, intenzívne slnečné žiarenie môže spôsobiť stagnáciu alebo únik. Tento typ defektu sa vo fotovoltaických paneloch nevyskytuje, pretože ide o úplne odlišné systémy.

Solárne panely vs. fotovoltaické panely : aký je princíp fungovania FV panelov?

Aby sme pochopili rozdiel medzi solárnymi panelmi a fotovoltaikou, je potrebné poznať aj princíp fungovania FV systému. Solárne panely sú vyrobené z kremíka , absorbujú slnečnú energiu a premieňajú ju na elektrinu. Energia získaná týmto spôsobom môže byť použitá na zásobovanie všetkých typov domácich, kancelárskych, priemyselných alebo poľnohospodárskych systémov a zariadení. Ako vidíme, rozsah použitia fotovoltaiky je oveľa širší ako u solárnych termických kolektorov, ktoré sa využívajú predovšetkým na prípravu teplej úžitkovej vody. Parametre elektriny vyrobenej z panelov upravuje menič, ktorý je ďalšou povinnou súčasťou každého systému. Striedač premieňa jednosmerný prúd na striedavý prúd, teda prúd v zásuvkách domácich systémov. Čo je veľmi dôležité, fotovoltický systém funguje nielen počas slnečných dní, ale počas celého roka, aj keď je slnečné žiarenie nižšie. Prebytočnú energiu vyrobenú v lete odovzdáva prosumer elektrárenskej spoločnosti, aby „obnovila“ časť uložených zásob v jesenných a zimných mesiacoch, keď je fotovoltický systém menej produktívny. To výrazne znižuje účty za elektrinu.

Typy fotovoltaických panelov

Pri otázke: solárne panely alebo fotovoltaika sa oplatí zamerať – ako v prípade solárnych termických kolektorov – na typy FV modulov dostupné na trhu. Delia sa na monokryštalické a polykryštalické.

Monokryštalické panely

Ako naznačuje samotný názov, sú vyrobené z monokryštalického kremíka a ich farba sa môže líšiť od tmavo modrej po čiernu. Vyrábajú sa rezaním kremíkových kryštálov a majú charakteristické skosené rohy. Okrem vysokej účinnosti sa vyznačujú dobrou odolnosťou voči mechanickému poškodeniu a extrémnym teplotám.

Polykryštalické FV panely

Tento typ panelu je vyrobený z polykryštalického kremíka vyrobeného z mnohých monokryštálov. Vyznačuje sa svetlomodrou farbou a výraznými krištáľovými hranami. Bunky však majú štvorcový tvar. Polykryštalické fotovoltaické panely sa považujú za menej účinné a náchylnejšie na vysoké teploty. Napriek tomu sú obľúbené, pretože sú lacnejšie ako monokryštalické moduly. Vzhľadom na štruktúru fotovoltaických panelov stojí za zmienku použitie kremíka. Prekurzorom čistej syntézy kremíka je chlorid kremičitý az tohto dôvodu sa považuje za používaný vo fotovoltaickom priemysle. Sortiment produktov PCC Group zahŕňa chlorid kremičitý a ultračistý chlorid kremičitý. Obľúbený je najmä ultračistý tetrachlorid, pri ktorom je deklarovaná čistota produktu 99,9999 %. Garantovaná čistota umožňuje získať ešte vyššiu kvalitu syntetizovaného kremíka. Prevádzka fotovoltaického systému je komplikovaná len teoreticky. Fotovoltický panel sa skladá z fotovoltaického článku, rámu, špeciálneho skla a fólie. Dizajn fotovoltaických panelov je teda pomerne jednoduchý.

Fotovoltaické panely verzus solárne tepelné kolektory – silné a slabé stránky

Pri porovnávaní takých technológií, akými sú solárne panely a fotovoltaika, je vhodné zvážiť silné a slabé stránky oboch riešení. Ako už viete, solárne tepelné kolektory nie sú také univerzálne ako fotovoltické systémy, ktoré slúžia nielen na ohrev vody, ale aj na zásobovanie rôznych elektrických zariadení elektrickou energiou zo Slnka zadarmo. Silné stránky fotovoltaických systémov:

• prevádzka počas celého roka,
• umožňuje energetickú nezávislosť,
• nevyžaduje zložitú údržbu,
• nárok na dotácie,
• ekologický, obnoviteľný zdroj energie,
• potenciál na zníženie účtov za elektrinu.

Slabé stránky fotovoltaiky:

• výkon systému závisí od slnečného žiarenia,
• vysoké počiatočné investičné náklady,
• výroba elektriny len cez deň,
• nutnosť určenia vyhradenej oblasti inštalácie,
• ziskovosť závisí od právnych predpisov.

Prednosti solárnych kolektorov:

• možnosť prípravy teplej vody bez spúšťania vykurovacieho systému,
• podpora systému ústredného kúrenia,
• energetická účinnosť,
• bezúdržbová a pohodlná obsluha.

Slabé stránky solárnych kolektorov:

• vhodné predovšetkým na ohrev teplej úžitkovej vody,
• tvorba tepla len počas slnečných dní,
• vysoké počiatočné investičné náklady,
• riziko stagnácie alebo netesnosti solárnych panelov v prípade nedostatočného využitia tepla na teplú úžitkovú vodu.

Solárne panely vs. fotovoltaické panely – náklady na nákup a prevádzku

Ďalším aspektom porovnávania fotovoltických panelov a solárnych termických kolektorov je otázka prevádzkových nákladov oboch systémov. V oboch prípadoch je potrebné zvážiť počiatočné náklady; solárne panely však majú tendenciu zahŕňať nižšie náklady ako fotovoltaika. Konečné náklady na investíciu závisia od viacerých faktorov, medzi ktoré patrí: typ a počet použitých článkov, celková kapacita fotovoltaického systému alebo množstvo tepla, ktoré má dodať solárny termálny kolektor. Je tiež potrebné pripomenúť, že ploché kolektory sú lacnejšie ako vákuové kolektory a polykryštalické panely sú lacnejšie ako monokryštalické články. Aj keď sú oba systémy prakticky bezúdržbové, do prevádzkových nákladov treba zarátať aj náklady na ročnú kontrolu systému, údržbu a výmenu použitých článkov alebo batérií . Z ekonomického hľadiska je rozhodujúca doba návratnosti. V závislosti od typu systému a od toho, či bol nákup podporený externou dotáciou, sa investícia do solárnych panelov a fotovoltaiky môže vrátiť v priebehu niekoľkých až desiatok rokov.

Kto by si mal vybrať solárne panely a kto fotovoltiku?

Už poznáte rozdiel medzi fotovoltaikou a solárnymi panelmi a silné a slabé stránky oboch riešení. Teraz je čas zvážiť, kedy je rozumné zvoliť solárne termálne kolektory a kedy je lepší fotovoltický systém. Ak:

• Vašou prioritou je ohrev teplej úžitkovej vody,
• chcete riešenie na podporu prevádzky vykurovacieho systému,
• chcete skombinovať solárny systém s tepelným čerpadlom alebo kondenzačným kotlom,

investícia do fotovoltických kolektorov je dobrý nápad. Ak je však vašou prioritou stať sa nezávislým od elektrickej siete, znížiť účty za elektrinu a nájsť ekologický obnoviteľný zdroj energie, ktorý by sa dal využiť na rôzne účely, zvážte investíciu do rezidenčného fotovoltického systému.

Záver: fotovoltaické panely alebo solárne panely ?

Ako vidíte, odpoveď na otázku, ktorý z nich je lepší – solárne panely alebo fotovoltaické panely, závisí vo veľkej miere od individuálnych potrieb každého investora. Rozhodujúcim aspektom rozhodovacieho procesu je podrobná špecifikácia využitia solárneho systému, ako aj analýza nákladov a výnosov. Inštalácia solárnych termických kolektorov umožňuje výrobu teplej úžitkovej vody v lete bez použitia vykurovacích zariadení. Rezidenčný fotovoltaický systém zase umožňuje využívať elektrickú energiu počas celého roka a prebytočnú vyrobenú elektrinu skladovať v sieti. Bez ohľadu na váš konečný výber by ste si ho mali dôkladne premyslieť.