Kolektory słoneczne a panele fotowoltaiczne – jaka jest między nimi różnica?

Panele fotowoltaiczne i kolektory słoneczne – cechy wspólne

Panele słoneczne i kolektory słoneczne są często błędnie mylone, gdyż są do siebie łudząco podobne. Mogą być również umieszczane na dachu budynku lub w formie samodzielnej konstrukcji na gruncie. Różnią się one jednak swoim działaniem, a także przeznaczeniem. Warto jednak zaznaczyć, że nie są to urządzenia, które ze sobą konkurują, a wręcz przeciwnie – mogą się uzupełniać.

Panele fotowoltaiczne oraz kolektory słoneczne oprócz sposobu montażu i podobnego wyglądu posiadają również inny element wspólny. Zarówno w przypadku paneli fotowoltaicznych, jak i kolektorów słonecznych do działania wykorzystywane jest promieniowanie słoneczne.

Kolektory słoneczne – jak działają?

Kolektory słoneczne są urządzeniami, których zadaniem jest podgrzewanie wody użytkowej oraz wspieranie innych źródeł ogrzewania w celu zapewnienia ciepła w budynku. Zasada działania kolektorów słonecznych wygląda następująco: promienie słoneczne padają na umieszczony w kolektorze absorber, który pochłania je i przekształca w ciepło. Substancja przepływająca przez kolektor (zazwyczaj jest to niezamarzający roztwór glikolu propylenowego) jest ogrzewana, a następnie przepływa do zasobnika w celu podgrzewania wody użytkowej. W zasobniku ulega schłodzeniu i powraca do kolektora.

Kolektory słoneczne działają okresowo, a ich funkcjonowanie jest uzależnione od nasłonecznienia. Największą efektywność osiągają latem, pokrywając zapotrzebowanie na podgrzanie wody użytkowej nawet w 90%. Mogą one pracować również zimą, jednak konieczne jest zapewnienie dodatkowego sposobu podgrzewania wody użytkowej np. grzałką elektryczną.

Panele słoneczne – jak działają?

Z kolei panele fotowoltaiczne wykorzystują energię słoneczną do produkcji energii elektrycznej. Promieniowanie słoneczne pada na zbudowane z krzemu ogniwo fotowoltaiczne, dzięki czemu wytworzony zostaje prąd stały. Trafia on następnie do inwertera, gdzie jest przekształcany w prąd zmienny o odpowiednich parametrach do zasilania urządzeń elektrycznych w domach, firmach czy gospodarstwach rolnych.

Instalacja fotowoltaiczna dostarcza prąd przez cały rok, nawet w okresie zimowym. Jej praca uzależniona jest od intensywności promieniowania słonecznego – im wyższe nasłonecznienie, tym więcej prądu wytwarza. Niekiedy ilość energii elektrycznej może przewyższyć zapotrzebowanie – wytworzone nadwyżki mogą być kumulowane w magazynach energii lub odprowadzone do sieci energetycznej i pobierane w momencie, gdy panele słoneczne nie pracują lub pracują z mniejszą wydajnością np. nocą lub zimą.

Kolektory słoneczne a panele fotowoltaiczne – różnice

Pomiędzy panelami fotowoltaicznymi a kolektorami słonecznymi istnieją zasadnicze różnice. Są to:

Przeznaczenie

Panele słoneczne wykorzystują energię słoneczną w celu wytworzenia energii elektrycznej, która może zasilać urządzenia elektryczne. Z kolei kolektory słoneczne energię promieniowania słonecznego przekształcają na energię cieplną służącą do podgrzewania ciepłej wody użytkowej, a także do wspomagania pracy centralnego ogrzewania.

Zasada działania

Zasada działania paneli fotowoltaicznych oraz kolektorów słonecznych jest zupełnie inna. Aby wytworzyć energię elektryczną ogniwa fotowoltaiczne wykorzystują tzw. efekt fotowoltaiczny. W wyniku padania na ogniwo fotowoltaiczne cząstek promieniowania słonecznego zwanych fotonami wprawiane są w ruch atomy krzemu (z którego wykonane są ogniwa). Powstaje w ten sposób prąd stały, który jednak nie jest odpowiedni do zasilania gniazdek elektrycznych. Prąd stały musi zostać przekształcony w prąd zmienny, za co odpowiada wchodzący w skład instalacji fotowoltaicznej inwerter.

Kolektory słoneczne przechwytują promienie słoneczne poprzez absorber i przekształcają na ciepło. Nośnik ciepła w formie płynnej substancji jest nagrzewany i kierowany do zbiornika akumulującego, w którym znajduje się woda użytkowa. Ciepło zostaje oddane, woda nagrzana, a nośnik ulega schłodzeniu i wraca do kolektora.

Kolektory słoneczne czy panele fotowoltaiczne – na które rozwiązanie się zdecydować?

Choć korzystają z tego samego źródła energii, czyli promieniowania słonecznego, działanie paneli fotowoltaicznych i kolektorów solarnych jest diametralnie różne. Różnicę widać również w przeznaczeniu urządzeń. Panele słoneczne służą do zasilana sprzętów elektrycznych, zaś kolektory słoneczne mają do podgrzania wody użytkowej oraz wspomagania pracy centralnego ogrzewania.

Podejmując decyzję o tym, na które rozwiązanie się zdecydować, warto brać przede wszystkim pod uwagę potrzeby własne – czy potrzebujemy instalacji, która zapewni nam energię elektryczną czy potrzebne jest nam urządzenie do podgrzewania wody użytkowej? Oba systemy z całą pewnością będą działać wydajnie. Instalacja solarna zapewni podgrzanie wody użytkowej latem w niemal w całości, zaś w pozostałe pory roku – częściowo. Przyczyni się jednak do obniżenia kosztów. Z kolei panele fotowoltaiczne o odpowiednio dobranej mocy pokrywają zapotrzebowanie na energię elektryczną, przynosząc oszczędności na rachunkach za prąd. Oba rozwiązania są opłacalne, energooszczędne i ekologiczne.