Panele PV a kolektory słoneczne – dlaczego nie należy mylić tych pojęć?

Instalacje solarne, stanowiące swoiste novum jeszcze 10-15 lat temu, dziś są jednym z powszechniej stosowanych rozwiązań w zakresie pozyskiwania energii ze źródeł odnawialnych. Zarówno panele fotowoltaiczne, jak i kolektory słoneczne wykorzystują promieniowanie słońca, różnią się jednak od siebie zasadami działania i przeznaczeniem. W tekście omawiamy każdą z tych technologii, przedstawiając podstawowe podobieństwa i różnice w zakresie nie tylko samych instalacji, ale także ich wykorzystania i opłacalności.

Kluczowe podobieństwo – wytwarzanie energii ze słońca

Panele PV i kolektory to rodzaje instalacji solarnych, czerpiących z odnawialnego i niewyczerpanego (w skali miliardów lat) źródła energii, jakim jest promieniowanie słoneczne. W związku z tym, że obie technologie wykorzystują ten sam rodzaj zasilania, ich efektywność zależy od podobnych czynników, wśród których należy wymienić:

• natężenie promieniowania słonecznego – im promieniowanie słoneczne jest silniejsze, tym instalacje solarne są w stanie wytworzyć większą ilość prądu elektrycznego. Wbrew obiegowym opiniom nasłonecznienie w Polsce jest wystarczające, aby instalacja solarna była efektywna na tyle, by gospodarstwo domowe czy przedsiębiorstwo mogło stać się dzięki niej niezależne od zewnętrznych dostawców energii.
• powierzchnię instalacji – system wykorzystuje promieniowanie padające na powierzchnię panelu lub kolektora, logiczne jest zatem, że im będzie ona większa, tym większą ilość energii pozyskamy.
• ustawienie względem stron świata – na naszej szerokości geograficznej zaleca się ustawiać panele lub kolektory tak, aby były skierowane na południe. Część instalacji, zwłaszcza tych fotowoltaicznych, wyposażonych jest dodatkowo w systemy, które umożliwiają podążanie powierzchni absorbującej promieniowanie za słońcem.
• projekt i wykonanie – nawet najwyższej jakości elementy nie będą działać efektywnie, jeśli zostaną źle skonfigurowane i zamontowane. Stąd montaż systemów solarnych warto powierzyć specjalistom mogącym pochwalić się imiennym certyfikatem poświadczającym ich umiejętności.

Kolektory słoneczne – działanie i zastosowanie

Kolektory słoneczne różnią się od paneli fotowoltaicznych przede wszystkim przeznaczeniem. Urządzenia te wykorzystywane są do podgrzewania wody i bardzo często można spotkać je w prywatnych gospodarstwach domowych. Ich zasada działania przedstawia się następująco:

• kolektor absorbuje promieniowanie słoneczne i zamienia je na energię cieplną;
• ciepło to zostaje odebrane przez tzw. czynnik roboczy (zazwyczaj rolę tę pełni płyn niezamarzający);
• czynnik roboczy przepływa do rur umieszczonych w zbiorniku i przekazuje wodzie zgromadzone ciepło.

Na rynku dostępne są dwa rodzaje kolektorów słonecznych, różniących się między sobą budową absorbera (części odpowiedzialnej za pochłanianie promieniowania słonecznego) oraz sposobem izolacji (metody zabezpieczenia przed stratami cieplnymi). Zdecydowanie częściej nabywcy decydują się na zakup paneli płaskich, w których funkcję absorbera pełni aluminiowa lub miedziana blacha. Rzadziej wybierane są panele próżniowe, z absorberem powleczonym tlenkiem tytanu.

Panele fotowoltaiczne – opis i możliwości

Panele fotowoltaiczne składają się z ogniw PV – półprzewodnikowych elementów, tworzących złącze typu p-n. W wyniku promieniowania słonecznego dochodzi do powstania siły elektromotorycznej – elektrony przemieszczają się do obszaru n, zaś dziury do obszaru p. Ten ruch ładunków odpowiada za różnicę potencjałów, czyli powstanie prądu elektrycznego w ogniwie. Ogniwa fotowoltaiczne łączy się szeregowo (aby zwiększyć ich napięcie) w panele PV.

Znacznie szersze zastosowanie niż kolektory słoneczne mają panele fotowoltaiczne. Produkują one energię elektryczną, która może być dowolnie spożytkowana – nie tylko na ogrzanie wody, całego domu, ale także w celu obsługi dowolnych urządzeń zasilanych prądem. Dodatkowo wielu użytkowników instalacji PV odsprzedaje nadwyżki energii zakładom energetycznym, czerpiąc w ten sposób dodatkowe zyski. Niewątpliwą zaletą paneli jest ich wysoka wydajność i wytrzymałość (instalacja potrafi wytrzymać bez żadnego uszczerbku nawet 30 lat).

Chcesz dowiedzieć się więcej o rozwiązaniach z zakresu fotowoltaiki? Bardziej szczegółowe informacje znajdziesz w bazie wiedzy na naszej stronie. Sprawdź też ofertę szkoleń teoretycznych, na których nasi specjaliści tłumaczą zawiłe kwestie technologiczne w przystępny sposób.