Čo sú solárne panely a čo solárne kolektory? Nie, nie sú to isté!

S rastúcimi mesačnými účtami za elektrinu je možnosť využitia solárnej energie atraktívnejšia ako kedykoľvek predtým. Obzvlášť v krajinách s veľkým počtom slnečných hodín ročne, medzi ktoré patrí aj Slovensko.

Dnes pozornosť venujeme využitiu solárnej energie v domácnostiach a inštalácii systémov na strechy rodinných domov. Zjednodušene povedané, využitie slnečnej energie môžeme rozdeliť do dvoch kategórií - pomocou solárnych panelov a pomocou solárnych kolektorov. Obe možnosti mesačne znižujú náklady.

Aby ste pri kúpe solárneho systému pre vašu domácnosť neurobili chybu, je dôležité poznať vlastnosti oboch riešení.

Práve preto si v tomto texte vysvetlíme, čo sú solárne panely a čo solárne kolektory, ako fungujú, aké možnosti máte k dispozícii a aké sú ich ceny.

Čo sú solárne panely (fotovoltaické panely)?

Solárne panely, t. j. fotovoltaické panely premieňajú svetelnú energiu, aj slnečnú, na elektrickú. Základom fotovoltaického panelu je fotovoltaický (solárny) článok. Fotovoltaické panely vyrábajú jednosmerný prúd, ktorý putuje do fotovoltaického meniča (niekedy sa nazýva aj striedač), kde sa mení na striedavý prúd, ktorý bežne používame v domácnosti. Systém môže byť pripojený do siete (najčastejšia voľba) alebo fungovať samostatne s batériami, ktoré sú pripojené k meniču. Druhá možnosť sa využíva najmä v odľahlých, vidieckych oblastiach a na chatách, ktoré nie sú pripojené k elektrickej sieti.

V kontakte so slnečnou energiou solárne panely vyrábajú jednosmerný prúd.

Fotovoltaické panely teda vyrábajú elektrinu, ktorú používame každý deň. Šetria peniaze znižovaním mesačných účtov a ponúkajú možnosť uskladnenia energie v batériách, čo prináša úplnú nezávislosť. Používajú sa na napájanie domácich spotrebičov, osvetlenie a podobne.

Solárne panely sa podľa materiálu výroby delia na monokryštalické, polykryštalické a amorfné. Monokryštalické solárne panely sú drahšie, ale efektívnejšie, majú najvyššiu možnú účinnosť vzhľadom na danú plochu. Keďže vyrobia viac elektriny na m2 ako polykryštalické panely, na rovnaké množstvo energie potrebujete menej monokryštalických panelov. Práve preto sú monokryštalické solárne panely ideálnou voľbou pre menšie strechy. Sú aj trvácnejšie a odolnejšie voči rôznym klimatickým vplyvom. Polykryštalické solárne panely sú lacnejšie, ale aj menej účinné. Pri nich bude na rovnaké množstvo energie potrebný väčší počet panelov a zároveň aj väčšia plocha strechy. Amorfné solárne panely sú z hľadiska účinnosti ešte horšie ako polykryštalické. 

V posledných rokoch cena solárnych panelov niekoľkonásobne klesla. To je jeden z dôvodov ich rastúcej popularity. Fotovoltaická elektráreň pozostáva z fotovoltaických panelov. Cena panelov s fotovoltaickými článkami, s výkonom 250 W, bez montáže, sa pohybuje orientačne od 150 do 250 EUR/m2.

Na inštaláciu solárnych systémov sa často ponúkajú dotácie, preto sa pred ich kúpou treba dobre informovať.

Návratnosť investície závisí od orientácie strechy a umiestnenia panelov, počtu slnečných hodín, spotreby elektriny v domácnosti...

Čo sú solárne kolektory?

Solárne kolektory alebo solárne termálne systémy využívajú slnečnú energiu na ohrev vody. Na rozdiel od fotovoltaických panelov, ktoré vyrábajú elektrinu, kolektory produkujú teplú úžitkovú vodu - na sprchovanie, umývanie riadu, a dokonca aj pre vykurovacie systémy a ohrev bazénov.

Ako fungujú? Solárne kolektory fungujú na princípe premeny slnečného žiarenia na teplo (fototermika), absorbujú teplo zo slnka a priamo ohrievajú kvapalinu, ktorá cirkuluje v ich trubiciach. Zohriata kvapalina sa potom transportuje do zásobníka, kde ohrieva vodu, alebo na podporu ústredného vykurovania. Kolektory sú vybavené absorpčnými doskami (absorbérmi) väčšinou vyrobenými z hliníka alebo medi, v zriedkavých prípadoch aj z plastu (pre bazény). Absorbéry premieňajú slnečné žiarenie na teplo. Zvyčajne sú čierne, aby lepšie absorbovali slnečné svetlo.

Pod absorbérom sú pripevnené trubičky, v ktorých prúdi kvapalina (zvyčajne zmes vody a nemrznúcej zmesi), ktorá odoberá teplo z absorbéra a preteká kolektorom. Tá sa zahrieva a prenáša teplo ďalej do systému.

Solárne kolektory nevyrábajú elektrinu, používajú sa len na ohrev vody.

Majú výhodnejšiu cenu ako solárne panely a zároveň poskytujú vyššiu účinnosť. Pokiaľ ide o solárne kolektory, cena za 15-trubicový vákuový solárny kolektor, bez montáže, sa najčastejšie pohybuje v rozmedzí od 250 do 350 EUR/m2.

Solárne kolektory majú široké využitie. Môžu pokryť až 70 % ročnej potreby teplej vody. Používajú sa ako pomocný zdroj tepla na vykurovanie priestorov, čo znižuje spotrebu konvenčných palív. Možno ich využiť na ohrev vody v bazénoch, ale aj v poľnohospodárstve - na vykurovanie skleníkov a fóliovníkov.

Solárne kolektory sa osvedčili ako efektívne pri ohreve vody v bazénoch, čím predlžujú kúpaciu sezónu.

Solárne kolektory možno rozdeliť do dvoch skupín: vákuové kolektory a ploché kolektory. Vákuové (trubicové) solárne kolektory obsahujú špeciálnu kvapalinu, ktorá sa odparuje aj pri nízkych teplotách. Takáto para stúpa a ohrieva vodu v ďalšej trubici. Po odovzdaní tepla para kondenzuje a proces sa opakuje. Vákuové solárne kolektory sú drahšie a zložitejšie, ale účinnejšie počas zasnežených a oblačných dní.

Vákuové kolektory majú absorbér umiestnený v trubici, v ktorej je vákuum. 

V teplejších klimatických podmienkach nie sú vákuové kolektory nevyhnutné. Postačujú ploché solárne kolektory (flat panels). Pozostávajú z tepelne izolovaného plášťa. Kolektor je zakrytý solárnym sklom, a pod sklom, vo vnútri plášťa, sa nachádza absorbér, ktorý pohlcuje slnečnú energiu. Sklo prepúšťa slnečné lúče k absorbéru, a zároveň ho chráni pred poveternostnými vplyvmi. Zadná strana kolektora a bočné steny plášťa sú izolované, takže teplo zostáva „uväznené“ vo vnútri.

„Flat“ solárne kolektory majú vynikajúci pomer ceny a efektívnosti. Sú najpoužívanejšie.

Teraz sa vráťme k rozdielom medzi solárnymi kolektormi a solárnymi panelmi. Základný rozdiel je v tom, že panely transformujú slnečnú energiu na elektrinu, ktorá sa používa na každodenné potreby, zatiaľ čo solárne kolektory ju transformujú na tepelnú energiu, najčastejšie na ohrev vody.

To, ktorý systém bude pre vás lepším riešením, závisí predovšetkým od vašich potrieb.

Aké sú výhody a nevýhody oboch systémov:

Najväčšou nevýhodou solárnych panelov je nestabilita výkonu spôsobená poveternostnými podmienkami. Existujú dva spôsoby, ako to vyriešiť. Prvým je inštalácia solárnych panelov s väčšou kapacitou, ako je vypočítaná, aby sa prebytočná energia ukladala do batérií. Batérie sú však extrémne drahé. Ďalšou možnosťou je pripojenie k distribučnej sieti, odkiaľ sa elektrina odoberá v prípade nedostatku (počas chladnejšej časti roka).

Najväčšou výhodou solárnych systémov je okrem úspor aj to, že v prípade výpadku prúdu alebo v odľahlých oblastiach bez prístupu k elektrine ponúkajú nezávislosť v dodávke elektriny.

Najväčšou výhodou solárnych kolektorov je mimoriadne vysoká účinnosť pri využívaní slnečnej energie a schopnosť zabezpečiť veľké množstvo teplej vody s minimálnymi nákladmi. Dobre fungujú aj počas chladnejších dní, najmä vákuové modely, čo z nich robí vynikajúcu voľbu v podmienkach s premenlivým podnebím.

Solárne kolektory však majú v porovnaní so solárnymi panelmi aj nevýhody. Ich systém je zložitejší a kolektory sú zároveň náchylnejšie na prehrievanie počas leta. Životnosť kolektorov je taktiež kratšia v porovnaní s fotovoltaickými panelmi, ktorých životnosť dosahuje až 30 rokov, zatiaľ čo pri solárnych kolektoroch zriedkakedy presiahne 20 rokov.

Pre ktorýkoľvek systém sa rozhodnete, na jeho správne dimenzovanie a inštaláciu budete potrebovať odborníkov. Iba správne dimenzovaný, umiestnený a nainštalovaný systém umožní dlhodobé úspory a efektivitu pri využívaní slnečnej energie.

Hľadáte firmu, ktorej by ste zverili inštaláciu a následnú údržbu fotovoltaickej elektrárne? Pošlite dopyt vhodným a ohodnoteným odborníkom na fotovoltaické elektrárne vo vašom okolí - bezplatne a nezáväzne!

Hoci sa často považujú za rovnaké, solárne panely a solárne kolektory majú odlišné funkcie a využitie. Ak hľadáte riešenie, ktoré vám zníži mesačné účty za elektrinu, solárne panely sú zvyčajne dobrou voľbou. Na druhej strane, solárne kolektory sú ideálnym riešením pre domácnosti, ktoré kladú dôraz na ohrev vody, využívajú ústredné vykurovanie, majú bazény alebo skleníky na dvore.

Čo je podľa vás lepšie riešenie - solárne panely alebo solárne kolektory?