Czym różnią się kolektory słoneczne od paneli fotowoltaicznych?

1) Przeznaczenie

Kolektory słoneczne różnią się od paneli fotowoltaicznych rodzajem energii, która jest uzyskiwana w wyniku pracy obu systemów. Panele (moduły fotowoltaiczne) służą do zamiany energii promieniowania słonecznego na energię elektryczną. Pozyskana w ten sposób energia ma wszechstronne zastosowanie. Można ją wykorzystać do oświetlenia budynku, a także zasilenia urządzeń elektrycznych i elektronicznych.

Kolektory słoneczne przetwarzają energię promieniowania słonecznego na energię cieplną. W ten sposób kolektory mogą podgrzewać wodę użytkową, wspomagać pracę centralnego ogrzewania lub służyć podgrzewaniu wody w basenie. Wprawdzie pozyskaną dzięki modułom fotowoltaicznym energię elektryczną także można wykorzystać do podgrzewania ciepłej wody użytkowej, ale z ekonomicznego punktu widzenia jest to rozwiązanie nieopłacalne. Zatem do wytwarzania energii cieplnej przeznaczone są panele solarne, a fotowoltaiczne do zamiany na energię elektryczną.

2) Zasada działania

Diametralnie inna jest także zasada działania kolektorów oraz paneli fotowoltaicznych. Wynika ona z różnic w budowie systemów oraz rodzaju pozyskiwanej energii. W kolektorach promieniowanie słoneczne jest przechwytywane przez powierzchnię absorbera i przetwarzane na ciepło. Dzięki absorberowi nośnik ciepła nagrzewa się i przemieszcza do zbiornika akumulacyjnego, gdzie znajduje się woda użytkowa. Po oddaniu ciepła nośnik wraca do kolektora. Ze względu na rodzaj nośnika ciepła kolektory słoneczne dzielą się na trzy rodzaje: kolektory płaskie, płaskie próżniowe i próżniowo-rurowe.

Panele fotowoltaiczne wykorzystują w swojej pracy efekt fotowoltaiczny, który polega na powstaniu siły elektromotorycznej w ciele stałym pod wpływem promieniowania słonecznego. Mówiąc prościej, znajdujące się w panelach ogniwa fotowoltaiczne wytwarzają prąd stały pod wpływem promieniowania słonecznego. Po przetworzeniu prądu w urządzeniu zwanym falownikiem albo inwerterem pozyskana energia może zasilić domowe odbiorniki prądu przemiennego. Na rynku dostępne są panele fotowoltaiczne, czyli połączone ogniwa fotowoltaiczne różnego typu, a co się z tym wiąże ich sprawność nie jest jednakowa.

3) Szacunkowe koszty

Kolektory słoneczne a fotowoltaika - które rozwiązanie jest tańsze? Zarówno montaż kolektorów słonecznych, jak i paneli fotowoltaicznych to inwestycja, której koszt może zwrócić się dopiero po kilku lub nawet kilkunastu latach.Całkowity koszt inwestycji solarnych zależy od wielkości systemu, potrzeb domowników, miejsca montażu, a także rodzaju systemu. Przykładowo kolektory płaskie są tańsze od kolektorów próżniowych. W ogólnym rozrachunku jednak kolektory słoneczne są tańsze od paneli fotowoltaicznych.

Ma to związek z tym, że kolektory słoneczne przetwarzają energię promieniowania słonecznego wyłącznie w celu ogrzania ciepłej wody użytkowej, a panele fotowoltaiczne generują energię elektryczną o wszechstronnych możliwościach późniejszego wykorzystania. Z rynku dochodzą jednak sygnały, że w niedługim czasie systemy fotowoltaiczne zaczną konkurować ceną z kolektorami próżniowymi. Do kosztów inwestycji należy także doliczyć koszty eksploatacji, coroczne opłaty związane z konserwacją i przeglądami instalacji. Instalacja fotowoltaiczna to wyższe koszty jednorazowe oraz późniejsze koszty eksploatacji, związane chociażby z utrzymaniem i wymianą akumulatorów. Właśnie ta wysoka cena jest główną przeszkodą na drodze do rozpowszechnienia się paneli fotowoltaicznych.

4) Możliwość zarobku

W przypadku energii cieplnej nie ma możliwości sprzedania jej nadwyżek z małych domowych instalacji do sieci ciepłowniczej. Inaczej wygląda sprawa w przypadku paneli fotowoltaicznych. Jeśli nie zostanie ona zużyta na potrzeby własne, to można ją sprzedać. Takie prawo gwarantuje znowelizowana jesienią 2013 roku ustawa o prawie energetycznym. Dzięki niej mamy zagwarantowaną możliwość sprzedaży nadwyżek prądu do sieci. Sprzedaż energii elektrycznej w Polsce nie jest jednak tak rentowna, jak w innych krajach europejskich, gdzie kładzie się większy nacisk na wykorzystanie odnawialnych źródeł energii. Prawo Energetyczne warunkuje, że cena odkupu ma wynosić 80% średniej giełdowej ceny energii w poprzednim roku. Cena ta jednak nie obejmuje opłat przesyłowych oraz stałych, które ponoszą klienci. Dodatkowo sprzedawca jest zobowiązany do zapłaty podatku dochodowego.

Dla kogo kolektor, dla kogo panele fotowoltaiczne?

Solary a fotowoltaika - które rozwiązanie wybrać? Zarówno kolektory słoneczne, jak i panele fotowoltaiczne to rozwiązania energooszczędne, ale opłacalność inwestycji każdego z systemów solarnych warto rozpatrywać w kontekście ich wykorzystania. Wybór kolektorów słonecznych wydaje się oczywisty, jeśli zależy nam przede wszystkim na uzyskaniu ciepłej wody użytkowej. Latem odpowiednio zaprojektowana i zamontowana instalacja z kolektorami słonecznymi może w pełni zaspokoić potrzeby domowników na ciepłą wodę użytkową, a od wiosny aż do jesieni - częściowo.

Włączenie do instalacji grzewczej kolektorów słonecznych jest dobrym rozwiązaniem dla tych, którzy posiadają kotły na paliwo stałe. Instalacja solarna uwalnia ich od konieczności rozpalania latem w kotle, dlatego też dobrze wpisuje się w koncepcję ekonomicznego ogrzewania domu jednorodzinnego. Kocioł, który przez część roku nie pracuje to także dodatkowa korzyść dla środowiska. Nowoczesne ogrzewanie domu to także możliwość połączenia systemu solarnego z pompą ciepła albo gazowym/olejowym urządzeniem kondensacyjnym. Nawet gdy kolektor podgrzeje wodę w zasobniku do temperatury 20°C ,to podniesienie jej przez kocioł nastąpi przy zużyciu mniejszej ilości paliwa. Do optymalizacji pracy kolektorów służą sterowniki kolektorów słonecznych. Te niewielkie, nowoczesne urządzenia podnoszą wydajność pracy instalacji solarnej i ułatwiają jej obsługę.

W ofercie firmy TECH Sterowniki znajdują się różne modele sterowników do kolektorów słonecznych. Zasadnicza różnica pomiędzy nimi dotyczy ilości i rodzaju obsługiwanych funkcji. Łączy je natomiast wysoka jakość materiałów wykorzystywanych do produkcji oraz nowoczesny design. Sterownik ST-402N posiada łącznie aż 17 wbudowanych schematów instalacji, co w znaczący sposób ułatwia konfigurację całego systemu grzewczego. Przykładowe instalacje, którymi można zarządzać z poziomu sterownika ST-402N przedstawia poniższa grafika:

Sterownik ST-402N posiada łącznie aż 17 wbudowanych schematów instalacji, co w znaczący sposób ułatwia konfigurację całego systemu grzewczego. Jeśli natomiast instalacja ma służyć przede wszystkim pozyskaniu energii elektrycznej, to trzeba postawić na panele fotowoltaiczne. Ich największym atutem jest uniwersalność. Energię można spożytkować w dowolny sposób od oświetlenia, przez zasilanie urządzeń domowych aż po podgrzewanie ciepłej wody użytkowej. Wciąż jednak niestabilność dotacji oraz obawy o warunki wsparcia w 2017 roku powodują, że rynek rozwija się dość impulsywnie.

Instytut Energii Odnawialnej opublikował piątą edycję raportu Rynek fotowoltaika w Polsce”. Z raportu wynika, że łączna moc zainstalowana w systemach fotowoltaicznych w Polsce końcem 2016 roku wyniosła 199 MW. Dokument podobnie jak w poprzednich latach zawiera syntezę stanu rozwoju branży i prezentację trendów rynkowych w fotowoltaice.