W ostatnim czasie rynek fotowoltaiki jest niezwykle popularny i stale rośnie. Nie tak dawno jednak prym wiodły znane nam już solary. Wizualnie, panele solarne i fotowoltaiczne łatwo ze sobą pomylić, zwłaszcza gdy zainstalowane są na dachu. Mimo, że obydwa te systemy służą akumulacji i przetwarzaniu energii promieniowania słonecznego, charakteryzują się całkowicie innymi zasadami działania i montuje się je w innych celach. Czym różnią się panele fotowoltaiczne i solarne oraz które wybrać?

Przeznaczenie

Pierwszą, zasadniczą różnicą pomiędzy modułami fotowoltaicznymi a kolektorami słonecznymi jest rodzaj energii uzyskiwanej w wyniku pracy obu systemów. Moduły fotowoltaiczne zamieniają energię pozyskiwaną z promieni słonecznych na energię elektryczną. Taką energię można wykorzystać mi.in. do oświetlenia budynku i zasilenia urządzeń elektrycznych i elektronicznych. Kolektory słoneczne natomiast przetwarzają pozyskaną z promieni słonecznych energię na energię cieplną, która może znaleźć zastosowanie m.in. w podgrzewaniu wody użytkowej lub w basenie czy jako wsparcie pracy centralnego ogrzewania.

Teoretycznie, za pomocą kolektorów słonecznych można również wytworzyć energię elektryczną. Takie rozwiązanie jest jednak nieopłacalne, dlatego najlepiej jest wykorzystywać do tego moduły fotowoltaiczne, a solarom pozostawić produkcję energii cieplnej.

System działania

Moduły fotowoltaiczne złożone są z ogniw fotowoltaicznych. One natomiast zbudowane są z dwóch warstw półprzewodnika oddzielonych od siebie barierą potencjałów (które złożone są natomiast ze złączy obu warstw półprzewodników). W fotoogniwie zachodzi zjawisko fotoelektryczne – promienie światła słonecznego padają na płytkę mono-, poli- lub multi-krystaliczną i zostają pochłonięte przez warstwę pochłaniającą promienie słoneczne. Wskutek tego elektrony zostają wybite ze swoich pozycji, co zmusza je do ruchu, czyli przepływu prądu elektrycznego.

Kolektory słoneczne zbudowane są z absorberów (blacha miedziana lub aluminiowa pokryta warstwą pochłaniającą promieniowanie słoneczne) i układu przewodów, które odbierają z absorberów wytworzone ciepło. Pochłaniają one energię słoneczną następnie zamieniając ją w energię cieplną. Odbywa się to za pomocą specjalnego, niezamarzającego czynnika, który przepływając rurami do wężownicy przekazuje do niej ciepło w zasobniku wody.

Opłacalność

Zarówno moduły fotowoltaiczne jak i kolektory słoneczne to inwestycje, na których zwrot trzeba poczekać od kilku do nawet kilkunastu lat. Całkowity koszt instalacji uzależniony jest od potrzeb (liczba paneli, miejsce montażu, rodzaj systemu). Nie sposób jednak nie zauważyć, że ogólnie tańsze są solary (przy założeniu, że będą używane do ogrzania wody). Wynika to z faktu, że solary „pracują” na dość ograniczony rodzaj działania (ogrzanie wody), natomiast moduły fotowoltaiczne wytwarzają energię o wszechstronnych możliwościach. Do kosztów inwestycji fotowoltaicznej trzeba doliczyć również koszty eksploatacji.

Co wybrać?

Zadając sobie to pytanie trzeba przede wszystkim zastanowić się, jakie są nasze potrzeby i możliwości. Nie da się jednak ukryć, to moduły fotowoltaiczne są bardziej uniwersalne. Wyprodukowany przez nie prąd można wykorzystać do zasilenia urządzeń, ogrzewania lub ogrzania wody (za pomocą kolektorów słonecznych teoretycznie też jest to możliwe, jednak całkowicie nieopłacalne). Co moduły fotowoltaiczne nie muszą być instalowane na dachu (wystarczy im dobrze nasłoneczniony, dowolny obszar działki), co z kolei konieczne jest w przypadku kolektorów słonecznych. Fotowoltaika jest także mniej wymagająca, ponieważ przesył energii i jej produkcja odbywają się w pełni automatycznie, o czym posiadacz instalacji informowany jest na bieżąco poprzez sieć Wi-Fi. Co więcej, kolektory słoneczne wymagają okresowych prac konserwacyjnych, które mają na celu diagnozę ewentualnych uszkodzeń. W przypadku modułów fotowoltaicznych również konieczne są przeglądy, jednak do uszkodzeń dochodzi o wiele rzadziej. Fotowoltaika zapewnia nam również spokój w przypadku wyprodukowania zbyt dużej ilości energii. W takim wypadku nadwyżki mogą zostać oddane do sieci i odebrane w późniejszym terminie. Niewykorzystanie całej wyprodukowanej przez kolektory słoneczne energii może (głównie w okresie letnim) natomiast skutkować przegrzaniem instalacji, a następnie jej awarią.

Reasumując, mimo, że moduły fotowoltaiczne to większa inwestycja, jest ona bardziej uniwersalna i trwalsza. Trzeba jednak pamiętać, że oba rozwiązania są energooszczędne, a inwestując w ich montaż można znacznie zredukować koszty. Co więcej, energia słoneczna jest bezpłatna oraz niewyczerpalna. Zarówno fotowoltaika jak i solary nie emitują CO2 do środowiska. Warto jednak mieć na uwadze, że na wydajność obu systemów wpływają głównie czynniki atmosferyczne takie jak intensywność promieniowania słonecznego czy poziom zachmurzenia. Zarówno moduły jak i kolektory mogą znacznie odciążyć budżet głównie w miesiącach letnich.