1. Čo je to solárna energia?

Solárna energia je využiteľná energia vyprodukovaná slnkom a pretvorená do formy elektriny alebo tepla. Slnečná energia je zachytávaná rôznymi spôsobmi, najbežnejšie je to s fotovoltaickými solárnymi kolektormi - panelmi , ktoré premieňajú slnečné svetlo na elektrinu. Okrem toho, že sa solárna energia používa na výrobu elektriny, často sa používa na vykurovanie vnútorných priestorov alebo ohrev vody. Solárna energia sa využíva v troch hlavných oblastiach: v bytovej, v obchodnej a v sociálnej oblasti.

1.1 Ako funguje slnečná energia?

Solárny panel alebo solárny modul sa skladá z vrstvy kremíkových článkov, kovového rámu, skleneného krytu a vodičov na prenos elektriny z kremíka. Kremík je polokov s vodivými vlastnosťami, ktoré mu umožňujú absorbovať a premieňať slnečné svetlo na využiteľnú elektrinu. Keď svetlo dopadne na kremíkový článok, spôsobí to aktiváciu elektrónov v kremíku a spustí sa tok elektrického prúdu. Toto sa nazýva „fotovoltaický efekt“. V tomto fotovoltaickom efekte spočíva celá veda o výrobe elektriny zo solárnych kolektorov. Prvýkrát ho objavil v roku 1839 Edmond Becquerel a možno ho považovať za vlastnosť určitých materiálov (známych ako polovodiče), ktoré umožňujú generovanie elektriny pri vystavení slnečnému žiareniu. Fotovoltaický proces funguje v nasledujúcich krokoch: Kremíkový fotovoltaický solárny článok absorbuje slnečné žiarenie. Keď slnečné lúče pôsobia na kremíkový článok, elektróny sa začnú pohybovať a vytvárať tok elektrického prúdu. Drôty zachytávajú a dodávajú túto jednosmernú (DC) elektrinu do solárneho konvertora, aby ju mohli premeniť na striedavý prúd (AC).

1.2 Náklady na slnečnú energiu

Súčasne s nárastom účinnosti solárnych kolektorov sa významne znížili náklady na solárnu energiu. Len za posledné desaťročie náklady klesli o viac ako 60 percent a mnoho odborníkov v priemysle predpokladá, že ceny budú v budúcich rokoch naďalej klesať. Vládne dotácie a stimuly navyše ďalej prispievajú k znižovaniu nákladov na solárnu energiu. Na celom svete existuje daňová úľava pre investície do solárnych kolektorov, ktorá je k dispozícii každému, kto sa zaujíma o solárnu energiu, pretože vám umožňuje odpočet z daní 26 percent z nákladov na inštaláciu solárneho systému. Tento stimul však nebude trvať večne, pretože jeho platnosť vyprší v roku 2024.

1.3 Solárna energia je obnoviteľný zdroj energie

Solárna energia je čistý a lacný obnoviteľný zdroj energie, ktorý sa dá použiť takmer kdekoľvek na svete - každé miesto, kde slnečné svetlo dopadá na zemský povrch, je potenciálnym miestom na výrobu solárnej energie. A pretože slnečná energia pochádza zo slnka, predstavuje neobmedzený zdroj energie. Technológie obnoviteľnej energie vyrábajú elektrinu z nekonečných zdrojov. Porovnajte napríklad výrobu elektriny z obnoviteľných zdrojov s výrobou fosílnych palív. Trvalo státisíce rokov, kým sa začala formovať ropa, plyn a uhlie, takže zakaždým, keď sa jeden z týchto zdrojov používa na výrobu elektriny, dostávame sa trochu bližšie k vyčerpaniu týchto zdrojov. Využívanie obnoviteľných zdrojov energie - ako sú veterné, solárne a vodné elektrárne na výrobu elektriny - však tieto zdroje nevyčerpáva. Slnečné svetlo bude vždy (alebo teda ešte v hlokej budúcnosti) svietiť na zemský povrch a po premene slnečného žiarenia na elektrinu bude aj v budúcnosti stále nekonečné množstvo slnečného žiarenia. To je to, čo robí zo solárnej energie prírodný obnoviteľný zdroj energie. Zatiaľ čo súčasná elektrická energia na celom svete stále pozostáva hlavne z fosílnych palív, ako je ropa a plyn, obnoviteľné zdroje energie, ako napríklad solárna energia, sa stávajú čoraz väčšou súčasťou energetickej ponuky, pretože náklady na solárne a iné obnoviteľné technológie sú do dudúcnosti konkurencieschopné.

1.4 Oblasti použitia slnečnej energie

Rýchle rozšírenie technológií slnečnej energie po celom svete viedlo k paralelnému rastu v niekoľkých oblastiach. Napríklad technológie skladovania energie pre kúrenie alebo elektromobily sú dva sektory, ktoré sa vyvíjajú rýchlosťou svetla. Vzhľadom na to, že solárne články môžu vyrábať energiu iba vtedy, keď svieti slnko, je čoraz dôležitejšie ukladať vyrobenú, ale nepoužitú energiu na neskoršie použitie. Napríklad solárne panely uskladňujú elektrinu a môžu sa čerpať v obdobiach pomalšej výroby elektriny. A čo viac, úložné riešenia fungujú na všetkých úrovniach inštalácií solárnych článkov a ponúkajú množstvo ďalších výhod, od energetickej spoľahlivosti až po odolnosť sietí a nižšie náklady. Ďalším príkladom sú elektrické vozidlá. Vďaka nižším nákladom na údržbu, nižším nákladom na palivo a menším dopadom na životné prostredie ako tradičné vozidlá so spaľovacím motorom sa elektromobily stávajú čoraz dôležitejšou súčasťou automobilového priemyslu. S rastúcim využívaním elektrických vozidiel sa zvyšuje aj potreba tak špecifickej elektriny na prevádzku vozidiel. Vo svete s rastúcou elektrifikáciou vo všetkých oblastiach je solárna energia jedným z najlacnejších, najspoľahlivejších a najčistejších spôsobov napájania našej elektrifikovanej budúcnosti.

1.5 Výhody solárnej energie

Existuje veľa dôvodov, prečo sa majitelia domov rozhodujú pre solárnu energiu. Najčastejšie ide o zlepšenie životného prostredia (čisté prostredie) a zníženie nákladov na energiu. Mnoho ľudí chce znížiť svoje náklady, svoju uhlíkovú stopu a zároveň zlepšiť hodnotu svojho majetku. Či už sú vaše motívy ekonomické, environmentálne alebo osobné, tu je desať najdôležitejších dôvodov, prečo je solárna energia energiou budúcnosti.

1.5.1 Drasticky sa dajú znížiť alebo dokonca zrušiť účty za elektrinu

Či už vlastníte dom, podnik alebo neziskovú organizáciu, náklady na elektrinu môžu tvoriť veľkú časť vašich mesačných výdavkov. So systémom solárnych článkov vytvoríte bezplatnú energiu pre celý životný cyklus vášho systému (nad 25 rokov). Aj keď neprodukujete 100 percent energie, ktorú spotrebujete, slnečná energia zníži vaše účty za energie a stále vám ušetrí veľa peňazí.

1.5.2 Solárne kolektory sú ziskovou investíciou

Solárne kolektory nie sú nákladom - sú to jedna z najlepších investícií, pretože jeho ziskovosť konkuruje tradičnejším investíciám, ako sú akcie a dlhopisy. Majiteľovi priemernému domu sú kvôli významným úsporám na účtoch za elektrinu vrátené náklady na investíciu do systému solárnych článkov za sedem až osem rokov a návratnosť investície je 10 percent a viac.

1.5.3 Ochrana pred rastúcimi nákladmi na energiu

Za posledných desať rokov sa ceny elektriny pre používateľov v domácnostiach zvýšili v priemere o tri percentá ročne. Investíciou do solárneho systému sa chránite pred nepredvídateľným zvýšením nákladov na elektrinu. Ak ste majiteľom firmy alebo majiteľom domu s kolísavým príjmom, slnečná energia vám tiež pomáha lepšie predpovedať a spravovať náklady.

1.5.4 Zvýšte hodnotu svojho majetku

Početné štúdie preukázali, že domy vybavené solárnymi systémami majú vyššiu tržnú hodnotu a rýchlejšie sa predávajú. Kupci nehnuteľností sú o tejto oblasti čoraz viac informovaní a vzdelávaní, takže dopyt po nehnuteľnostiach vybavených solárnymi panelmi bude stále rásť.

1.5.5 Energetická nezávislosť

Slnko je takmer nekonečným zdrojom energie a je kľúčovou súčasťou dosiahnutia energetickej nezávislosti Slovenska. Zvyšovaním kapacity na výrobu elektriny zo slnka môžeme našu krajinu izolovať od kolísania cien na globálnych trhoch s energiou.

1.5.6 Vytváranie pracovných miest a pomoc miestnemu hospodárstvu

Solárny priemysel vytvára pracovné miesta oveľa rýchlejšie ako všeobecné hospodárstvo. Očakáva sa, že tento rast bude pokračovať.

1.5.7 Ochrana životného prostredia

Solárna energia je skvelý spôsob, ako znížiť svoju uhlíkovú stopu. Budovy sú zodpovedné za 38 percent všetkých emisií uhlíka na Slovensku a využitie slnečnej energie môže toto percento významne znížiť. Typický bytový solárny kolektorový systém ušetrí každý rok tri až štyri tony uhlíkových emisií - čo zodpovedá ročnej výsadbe viac ako 100 stromov.

1.5.8 Preukážte svoj záväzok k udržateľnosti

Udržateľnosť a sociálna zodpovednosť sú dôležitými súčasťami našej kultúry a hodnôt. Spotrebitelia a rôzne komunity čoraz viac uznávajú a odmeňujú spoločnosti, ktoré sa rozhodnú podnikať zodpovedne. Firmy zisťujú, že „zelené“ certifikácie sú silnou hnacou silou pri rozhodovaní spotrebiteľov o nákupe, ktoré vytvárajú dobrú atmosféru a zlepšujú obchodné výsledky.

1.5.9 Zvýšiť spokojnosť zamestnancov

Rovnako ako spotrebitelia, aj zamestnanci prejavujú vďačnosť za odhodlanie svojich zamestnávateľov k prevádzkovej zodpovednosti. Zamestnanci majú úžitok z úspechu a príspevkov svojich organizácií. Spoločnosti, ktoré sa starajú o svoju komunitu a prostredie, majú tendenciu mať nižšiu mieru fluktuácie, angažovanejších zamestnancov a vyššiu úroveň morálky.

1.5.10 Staňte sa konkurencieschopnými

Spoločnosti si rýchlo uvedomujú sociálne a ekonomické výhody zavedenia solárnej energie. Keď si prví používatelia vyberú konkurenčnú spoločnosť, mnoho spoločností sa rozhodne preskúmať príležitosti, ktoré ponúka využitie slnečnej energie, a nasledovať svojich konkurentov.

2. Vyberte si kvalitného dodávateľa pre montáž solárnych kolektorov

2.1 Profesionalita

Váš dodávateľ musí mať konkrétne skúsenosti s montážou solárnych energetických systémov.

2.2 Licencie, poistenie, záruka

Montéri solárnych systémov by mali mať všetky potrebné certifikáty a poistenie. Záruka na dielo je zvyčajne od 1 do 10 rokov.

2.3 Skúsenosti

Solárna energia je rastúce odvetvie, ktoré láka profesionálov z rôznych prostredí. Dodávatelia, ktorí sa kedysi zameriavali na iné typy projektov, rozširujú svoju prax v oblasti inštalácií solárnych kolektorov. Pri výbere dodávateľa sa uistite, či má skúsenosti s takýmito projektmi. Prezrite si jeho referencie a minulé projekty.

3. Slnečné kolektory príp. solárne panely - typy

Pri zvažovaní inštalácie solárnych kolektorov alebo panelov obvykle beriete do úvahy faktory, ako sú náklady, estetika a energetická účinnosť. Aj keď sú to dôležité faktory, existuje aj faktor, ktorý ovplyvní všetky tri, menovite typ slnečných kolektorov, ktorý si vyberiete. Typ zvolených solárnych kolektorov závisí od toho, koľko bude stáť výroba a inštalácia, a tiež od toho, ako budú panely vyzerať na vašej streche. Existujú tri typy slnečných kolektorov a každý z nich má svoje výhody a nevýhody. Ktoré solárne kolektory sú pre vás to pravé, závisí od vašej konkrétnej situácie a vašich prianí a očakávaní. Čo sú tieto tri typy solárnych panelov? Jedná sa o monokryštalické, polykryštalické a tenkovrstvové solárne panely. Každý z týchto typov je vyrobený jedinečným spôsobom a má iný vzhľad.

3.1 Monokryštalické solárne panely

Sú najstarším typom solárnych panelov. Sú vyrobené z asi 40 monokryštalických solárnych článkov. Tieto solárne články sú vyrobené z čistého kremíka. Vo výrobnom procese (podľa Czochralského metódy) sa kremíkový kryštál umiestni do kúpeľa s roztaveným kremíkom. Kryštál sa potom veľmi pomaly vytiahne z vane, takže okolo neho roztavený kremík vytvorí pevnú kryštalickú škrupinu nazývanú ingot. Ingot sa potom nakrája na tenké plátky kremíka. V článku sa vytvorí plátok a potom sa články spoja a vytvorí sa solárny panel. Monokryštalické solárne články vyzerajú čierne kvôli spôsobu, akým slnečné lúče interagujú s čistým kremíkom. Zatiaľ čo bunky sú čierne, existujú rôzne farby a vzory nosných dosiek a panelových rámov. Monokryštalické bunky majú tvar štvorca s odstránenými rohmi, takže medzi bunkami existujú malé medzery.

3.2 Polykryštalické solárne panely

Polykryštalické solárne kolektory sú novšie, ale ich popularita a účinnosť rýchlo rastie. Rovnako ako monokryštalické články, aj polykryštalické články sú vyrobené z kremíka. Ale polykryštalické články sú vyrobené z fragmentov kremíkového kryštálu zlúčených dohromady. Počas výrobného procesu sa kremíkový kryštál umiestni do kúpeľa s roztaveným kremíkom. Namiesto toho, aby ste ho pomaly vytiahli, nechajte ho drobiť sa a potom vychladnúť. Po ochladení nového kryštálu vo forme sa drvený kremík tenko krája na polykryštalické solárne plátky. Tieto plátky sú spojené dohromady, aby vytvorili polykryštalickú dosku. Polykryštalické bunky sú modré kvôli spôsobu, akým sa slnečné svetlo odráža na kryštáloch. Slnečné svetlo sa odráža od častíc kremíka inak ako v bunkách čistého kremíka. Nosné dosky a rámy panelov sú zvyčajne strieborné, môžu sa však tiež líšiť. Tvar bunky je štvorcový a medzi rohmi buniek nie je medzera.

3.3 Tenkovrstvové solárne moduly

Predstavujú nový vývoj v priemysle solárnych kolektorov. Najznámejšou vlastnosťou tenkovrstvových panelov je, že nie sú vždy vyrobené z kremíka. Môžu byť vyrobené z rôznych materiálov, vrátane teluridu kademnatého (CdTe), amorfného kremíka (a-Si) a selenidu meďnatého indického gália (CIGS). Tieto solárne články sa vytvárajú umiestnením hlavného materiálu medzi tenké dosky z vodivého materiálu s vrstvou skla na vrchu kvôli ochrane. Aj keď panely a-Si používajú kremík, používajú nekryštalický kremík a sú potiahnuté sklom. Ako už názov napovedá, tenkovrstvové panely sú ľahko rozpoznateľné podľa tenkého vzhľadu. Tieto platne sú asi 350-krát tenšie ako platne používajúce kremíkové doštičky. Ale tenkovrstvové rámy môžu byť niekedy veľké, čo robí vzhľad celej slnečnej sústavy porovnateľným so vzhľadom monokryštalického alebo polykryštalického systému. Tenkovrstvové bunky môžu byť čierne alebo modré, v závislosti od materiálu, z ktorého sú vyrobené.

4. Montáž a údržba slnečných kolektorov

4.1 Solárny systém - komponenty

Solárne systémy pozostávajú zo solárnych kolektorov (modulov), montážneho systému a solárneho meniča s počítačovým ovládačom. Solárne články vyrábajú jednosmerný prúd zo slnečného žiarenia. Prevodník potom premieňa vyrobenú elektrinu na striedavý prúd, aby ju bolo možné použiť v domácnosti. Ovládač počítača riadi solárny systém a zaisťuje optimálnu prevádzku. Ak chcete mať systém, ktorý nie je pripojený k sieti, potrebujete batériu.

4.2 Postup pri inštalácii solárnych kolektorov

Najbežnejším miestom na inštaláciu solárnych panelov je strecha. Väčšina striech ponúka dobré podmienky na inštaláciu, aby panely dostávali najviac slnečného žiarenia. Ak inštalácia na strechu nie je možná alebo žiaduca, môžu byť na podlahu pripevnené aj solárne články. Musíte sa len ubezpečiť, že v blízkosti nie sú žiadne prekážky, ktoré by bránili v prístupe k slnečným lúčom.

Kroky pri inštalácii slnečných kolektorov na strechu:

1. Najprv musíte umiestniť lešenie, aby ste zaistili bezpečnosť počas celého procesu inštalácie, keď ste na streche.

2. Potom je potrebné namontovať systém na pripevnenie solárnych kolektorov. Celá konštrukcia by mala byť naklonená a mala by mať uhol od 18 do 36 stupňov, aby sa zabezpečilo maximálne vystavenie slnečnému žiareniu.

3. Po nainštalovaní nosníkov musia byť solárne panely namontované na montážnej konštrukcii. Všetky skrutky a matice pevne utiahnite, aby boli stabilné.

4. Ďalším krokom v procese inštalácie je usporiadanie elektrického vedenia. Vo väčšine prípadov sa používajú konektory MC4, pretože sú vhodné pre všetky typy solárnych kolektorov. Počas inštalácie kábla nezabudnite vypnúť napájanie.

5. Potom je potrebné pripojiť solárny konvertor. Zvyčajne sa inštaluje blízko hlavného panelu a môže byť v interiéri aj exteriéri. Prevodníky sú efektívnejšie, ak sú v chladnejšej miestnosti. Ak je prevodník vonku, mal by byť chránený pred popoludňajším slnkom. Ak je nainštalovaný v interiéri, najlepším miestom na to je zvyčajne garáž, komora alebo iný pomocný priestor, ktorý zostáva väčšinu roka chladný a vetraný.

6. Potom musí byť solárny konvertor pripojený k batérii. Batéria vám môže ušetriť starosti s nedostatkom využiteľnej energie v oblačnom počasí.

7. Prevodník musíte zapojiť do elektrickej zásuvky. Tam musí byť aj merač, ktorý monitoruje množstvo vyrobenej a použitej elektriny. Prevádzku solárneho systému môžete skontrolovať pomocou počítača alebo iného inteligentného zariadenia. Môžete napríklad skontrolovať, koľko elektriny vyrobíte v rôznych časoch a častiach dňa, a rozhodnúť sa, ktorý čas je najlepší napríklad na spostenie práčky.

8. Posledným krokom je zapnutie a vyskúšanie novoinštalovaného systému solárnych kolektorov. Týmto je dokončený proces inštalácie solárnych kolektorov.

4.3 Údržba solárnych kolektorov

Pretože solárne kolektory neobsahujú žiadne pohyblivé časti, vyžadujú len minimálnu údržbu. Solárne kolektory by sa mali niekoľkokrát ročne kontrolovať, či nie sú znečistené. Je dôležité, aby boli panely čisté a aby im nič nebránilo v účinnom pohlcovaní slnka. Pred vyčistením panelov sa poraďte s montážnym technikom o podmienkach záruky. Niektorí výrobcovia solárnych kolektorov môžu zrušiť záruku, ak sa rozhodnete kolektory vyčistiť sami. Na čistenie môžete použiť bežnú záhradnú hadicu. Najlepší čas na čistenie je ráno alebo večer. Ak sú solárne panely horúce, nestriekajte ich studenou vodou, pretože by sa mohli poškodiť. Ak je potrebné panely dodatočne vyčistiť, čo nemôžete dosiahnuť striekaním, môžete na čistenie použiť mäkkú špongiu a mydlo. K dispozícii sú aj služby upratovacej spoločnosti. Toto sa odporúča, ak sú panely príliš vysoké na váš dosah alebo je potrebné ich dôkladnejšie vyčistiť. Nechajte systém skontrolovať technikom každých 4 až 6 rokov. Je tiež dobré opýtať sa technika na špeciálne požiadavky na údržbu vášho solárneho systému.