Czym się różnią panele solarne od fotowoltaicznych?

Czym są panele solarne, a czym fotowoltaiczne. Dla laika to prawdopodobnie synonimy. Tak naprawdę oba systemy różnią się zasadniczo, choć należą do grupy źródeł energii odnawialnej. Zarówno solary, jak i fotowoltaika to czysta energia, coraz bardziej powszechna w zastosowaniach domowych. Pozwala na znaczne oszczędności oraz chroni środowisko naturalne. Warto, więc prześledzić, czym różnią się oba systemy.

Czysta energia słoneczna

Słońce emituje ogromne ilości energii, którą łatwo zagospodarować dzięki nowoczesnym instalacjom. Rozwijają się one z konieczności poszukiwania proekologicznych źródeł energii. Dotychczasowe, klasyczne metody pozyskiwania energii elektrycznej i cieplnej odbiły się negatywnie na kondycji klimatu i przyczyniły do powstania zjawiska cieplarnianego. Na wyczerpaniu są tradycyjne kopaliny takie jak węgiel, ropa naftowa i gaz. To zmusza naukowców i ekologów do poszukiwania nowoczesnych źródeł energii, które nie będą pozostawiały śladu węglowego i staną się przyjazne środowisku. Do takich z pewnością należy energia ze słońca.

Fotowoltaika – energia elektryczna ze słońca

Foton, część promieniowania słonecznego ma charakter korpuskularno-falowy. Co oznacza zdolność przekazywania energii. Jest ona wykorzystywana w zjawisku fotowoltaicznym do produkcji energii elektrycznej. Proces ten przebiega w ogniwach fotowoltaicznych o właściwości półprzewodników najczęściej zbudowanych z takich pierwiastki jak krzem, german i selen. Ogniwa te tworzą płaskie i wygodne w montażu panele, które instaluje się na dachach budynków lub specjalnych konstrukcjach w miejscach dobrze nasłonecznionych.

„Wytworzony prąd stały – wyjaśnia pracownik firmy Better Energy, która zajmuje się instalacjami odnawialnych źródeł energii – trafia do specjalnych urządzeń, zwanych falownikami. Ich zadaniem jest jego zamiana na prąd zmienny o parametrach odpowiadających prądowi płynącemu w sieci energetycznej. Częścią domowych instalacji fotowoltaicznych są także liczniki dwukierunkowe, które mierzą energię wyprodukowaną oraz zużytą przez właściciela”.

Jako że pozyskiwanie energii poprzez domowe instalacje fotowoltaiczne zaliczane jest do tzw. energetyki prosumenckiej, ważny jest bilans pomiędzy energią wyprodukowaną a zużytą. Prosument energii obciążony jest rachunkiem jedynie za różnicę wynikającą z tego bilansu. Podsumowując, fotowoltaika polega na produkcji energii elektrycznej z promieniowania słonecznego.

Kolektory słoneczne – czysta energia cieplna

Aby od razu określić różnicę pomiędzy fotowoltaiką a kolektorami słonecznymi, należ zaznaczyć, że te drugie ograniczają się jedynie do produkcji ciepła. Kolektory słoneczne mają za zadanie absorbować promieniowanie słoneczne, wytwarzać ciepło i przekazywać je do czynnika grzewczego krążącego w instalacji solarnej. Najważniejszymi elementami kolektora są absorber, orurowanie oraz obudowa. Absorber zbudowany jest z blachy miedzianej lub aluminiowej  i pokrywany warstwą pochłaniającą promieniowanie słoneczne. Warstwa ta charakteryzuje się wysoką absorpcją promieniowania słonecznego sięgającą 95% i jednocześnie niską emisją promieniowania podczerwonego rzędu 10, a nawet 5%. Warstwa absorpcyjna najczęściej  wykonana jest z czarnego chromu lub tlenków tytanu i krzemu. Orurowanie jest układem przewodów odbierających z absorbera wytwarzane ciepło i może mieć postać rurek równoległych lub ułożonych meandrowo. Z reguły zbudowane są one z miedzi lub aluminium.

Zasada działania jest prosta. Energia promieniowania słonecznego pochłaniana jest przez absorber i przekazywana jako energia cieplna  do czynnika grzewczego, którym może być woda lub specjalny, niezamarzający płyn, najczęściej glikol. Energia ta wykorzystywana może być w instalacjach domowych do podgrzewania wody użytkowej lub centralnego ogrzewania.

Najważniejsze różnice obydwu systemów

Instalacje fotowoltaiczne służą do produkcji energii elektrycznej, natomiast kolektory słoneczne energii cieplnej. Panele fotowoltaiczne można montować na dachach budynków oraz w innych dobrze nasłonecznionych miejscach, podczas gdy solary powinny być instalowane wyłącznie na dachach minimum 3 metry nad ziemią. Nadmiar energii elektrycznej można przekazać do sieci energetycznej, natomiast ciepło z systemów solarnych jest trudne do magazynowania. Wszystkie te zalety pokazują duża przydatność obydwu systemów w gospodarstwach domowych. Jednak fotowoltaika daję dużo więcej możliwości i jest nowocześniejszym i wygodniejszym źródłem czystej energii.