Fotonaponski vs. solarni paneli - Koja je razlika i koje odabrati?

Solarni toplinski paneli i fotonaponski paneli stručno pretvaraju sunčeve zrake u korisnu električnu energiju i toplinu. Većina ljudi možda ne razumije da su to dvije potpuno različite vrste obnovljive energije. Iako se obje oslanjaju na sunce za prikupljanje energije, sličnosti tu prestaju. Saznajte činjenice o solarnim i fotonaponskim panelima, zajedno s prednostima i nedostacima u obje kategorije.

Koje su različite vrste solarnih panela?

Izravna solarna energija generira se iz sunčevih zraka koje sjaje na površinu zemlje. Te se zrake trenutačno mogu prikupiti na dvije metode – putem fotonaponskih panela koje vidimo na mnogim krovovima ili solarnim tvrtkama i pomoću solarnih toplinskih sustava.

Dvije vrste panela su solarni toplinski paneli (kolektori) i fotonaponski paneli. Iako mogu izgledati slično, imaju vrlo različite funkcije. Ukratko, solarna termalna tehnologija proizvodi toplinu, dok fotonaponska proizvodi električnu energiju.

Solarni toplinski paneli u odnosu na fotonaponske panele – SLIČNOSTI

Prije nego što prijeđemo na komplicirane detalje solarnih toplinskih panela u odnosu na fotonaponske, pogledajmo što im je zajedničko.

I solarni toplinski i fotonaponski paneli koriste sunčevu svjetlost za proizvodnju električne energije i oboje su obnovljivi izvori energije. I solarni toplinski paneli i fotonaponski mogu se koristiti za nadoknadu vaših troškova energije i oboje ispunjavaju uvjete za državne poticaje.

Međutim, ovo je točka gdje sličnosti prestaju budući da sunčevu energiju proizvedenu toplinskim zračenjem apsorbiraju dva sustava kako bi služila različitim razlozima.

Solarni toplinski paneli u odnosu na fotonaponske panele – RAZLIKE

Fotonaponski paneli su dizajnirani za pretvaranje solarne energije u električnu dok solarni paneli pretvaraju sunčevu svjetlost u toplinu. To je razlog zašto se ove opcije možda i ne natječu, već se međusobno nadopunjuju.

Princip rada solarnih toplinskih panela

Ovi solarni paneli za grijanje sastoje se od cijevi ispunjenih kombinacijom glikola i antifriza. Ove cijevi punjene tekućinom poredane su jedna uz drugu i postavljene su na krov kako bi apsorbirale toplinu od sunca. Jednom kada se zagrije, tekućina se transportira do bakrene zavojnice koja zauzvrat zagrijava spremnik tople vode ili cilindar, spreman za upotrebu. Skladištenje solarne toplinske energije održava se što je moguće učinkovitijim korištenjem pumpe koja pokreće tekućinu kroz sustav kako bi se spriječilo hlađenje tekućine vodom u spremniku tijekom hladnih dana.

U kolektorima niske i srednje temperature su ili ravne ploče ili cijevi. Kolektori za visoke temperature mogu biti koncentrirani sustavi koji se nazivaju parabolična korita, Fresnelovi reflektori, Stirlingova ploča i solarni tornjevi.

Solarni toplinski sustavi mogu se kombinirati za rad s plinskim centralnim grijanjem kako bi bili sigurni da je kuća pokrivena tijekom zimskih mjeseci. No, za one koji se žele potpuno odmaknuti od fosilnih goriva, tu je termodinamički sustav. Ovo koristi ugrađeni kompresor za zagrijavanje vode tako da vam nikad ne ponestane.

Princip rada fotonaponskih ćelija

Počet ćemo promatranjem uloge fotonaponskih ćelija unutar fotonaponskih sustava. Fotonaponske ćelije proizvode električnu energiju kroz fotonaponski proces, u kojem sunčeva svjetlost stvara električnu energiju u određenim materijalima izbacujući njihove elektrone iz njihovih tijela.

Fotonaponske ćelije mogu biti sastavljene od monokristalnih ili polikristalnih materijala. Oni se sastoje od više slojeva, a najznačajniji su poluvodiči koji se nalaze u središtu. Najviši poluvodič ima negativan sloj budući da su atomi materijala ispunjeni dodatnim elektronima koji imaju negativan naboj. Suprotno tome, najniži poluvodič može se okarakterizirati kao pozitivan jer atomi materijala ne sadrže elektrone.

Kada sunčeva svjetlost udari u gornji poluvodič, elektroni koji su labavi postaju bujni, oni se pomiču i privlače pozitivni poluvodič ispod. Barijera između dva sloja nastaje jer vodiči na oba sloja tjeraju elektrone da se kreću u ćeliji, generirajući električni naboj. Vodiči tjeraju ovu struju od ćelije do električnog opterećenja koje apsorbira energiju iz fotonaponske ćelije i stvara električnu energiju. Elektroni se na kraju vraćaju u stanicu i proces se nastavlja.

Princip rada fotonaponskih panela

Budući da fotonaponske ćelije generiraju ograničen izvor energije, mnoge ćelije su spojene u ploču. Kada rade zajedno, ćelije mogu generirati više struje, a time i više energije. Osim toga, pričvršćujući stanice zajedno, ploča funkcionira kao zaštitni omotač unutar kojeg stanice žive. Ćelije koje ste instalirali manje su sklone oštećenjima uzrokovanim vanjskim utjecajima kao što su teški vremenski uvjeti poput tuče.

Istosmjerna energija koju generiraju vaši fotonaponski paneli kasnije se usmjerava u vaš središnji pretvarač (ili mikroinverter ovisno o konfiguraciji vašeg sustava). Pretvara se u izmjeničnu struju koju vaši uređaji i vaš dom mogu koristiti.

Broj ćelija unutar vaše ploče razlikovat će se ovisno o specifičnom modelu i marki koju odaberete. Tipično je između 60 i 72 ćelije na jednoj ploči.

Još jedan izraz koji ste možda susreli je „fotonaponski niz“ koji je sustav sastavljen od nekoliko fotonaponskih panela.

Prednosti i nedostaci fotonaponskih i toplinskih solarnih panela

Prednosti solarnih toplinskih panela:

Solarna ušteda

Ovi uređaji mogu vam pomoći uštedjeti na računima za energiju pokrivanjem vaših potreba za grijanjem korištenjem potpuno besplatnog, čistog i obnovljivog izvora energije.

Smanjite svoj ugljični otisak

Korištenje solarne energije za grijanje vode zauzvrat smanjuje ugljični otisak potrošača. Ušteda do 600 kg CO2 emisije godišnje!

Kratko vrijeme povrata

Solarni toplinski paneli su relativno jeftini za ugradnju i kroz nekoliko godina ostvaruju povrat investicije.

Nedostaci solarnih toplinskih panela:

Početni troškovi

Uz bilo koji proizvod ove vrste, postoji početni trošak kupnje solarnog sustava unatoč financijskom povratu za nekoliko godina.

Ograničena pohrana

Dok se višak energije od sunčeve svjetlosti može pohraniti u baterije, skladištenje tople vode na duže vrijeme bez velikog gubitka topline je teže. Sve to znači da malo više vodite računa o vodi koju koristite (a u tome nema ništa loše!).

Nedosljedno

Iako solarna toplina može biti učinkovitija, ona nije toliko učinkovita tijekom hladnijih mjeseci, jednostavno zato što nema topline od sunca koja bi ih natjerala da rade. To ih čini manje svestranim u usporedbi sa fotonaponskim panelima, koji imaju optimalnu funkcionalnost tijekom cijele godine.

Kraći vijek trajanja

Oslanjanje isključivo na solarnu energiju za zagrijavanje vode može uzrokovati neke nedosljednosti, ali budući da solarne toplinske ploče mogu funkcionirati u različitim klimatskim uvjetima, prosječni potrošač trebao bi imati vrlo malo problema.

Prednosti fotonaponskih panela:

Štednja

Ugradnja fotonaponskih panela može smanjiti vašu potrošnju fosilnih goriva kao i vaše račune za energiju do 70%! Solar je pristupačniji nego ikad. Štoviše, postavljanje fotonaponskih panela može povećati vrijednost vašeg doma. Čineći to izvrsnim ulaganjem ne samo za planet, već i za vaš džep.

Bez održavanja

Fotonaponski paneli zahtijevaju malo ili nimalo održavanja i imaju nevjerojatno dug životni vijek. Pogotovo u usporedbi sa solarnim toplinskim panelima. Pruža vam čistu zelenu energiju i do preko 30 godina.

Energetski neovisno

Manje se oslanjate na nacionalnu mrežu za svoju opskrbu električnom energijom, što znači da će na vašu imovinu manje utjecati operativni problemi ili lokalni nestanci struje.

Svestraniji

Fotonaponska tehnologija ima potencijal ne samo za proizvodnju zelene električne energije, već i za zagrijavanje vaše vode i punjenje vašeg električnog automobila na suncu!

Električni radijatori su idealan izbor za grijanje vašeg doma ukoliko koristite fotonaponske ili solarne panele!

Nedostaci fotonaponskih panela:

Početni troškovi

Uz bilo koji proizvod ove vrste, postoji početni trošak kupnje fotonaponskog sustava unatoč financijskom povratu za nekoliko godina.

Pogodnost

Dok je većina nekretnina prikladna za solarnu energiju, lokacija i dostupnost sunčeve svjetlosti mogu ograničiti količinu energije koju vaši paneli mogu proizvesti. Alternativni obnovljivi izvori energije kao što je vjetar mogu biti bolja opcija tamo gdje solarna energija nije!

Dugoročna investicija

Iako uštede na potrošnji energije i računima za energiju počinju odmah nakon postavljanja panela, povrat ulaganja je oko 5-10 godina ovisno o vašoj mjesečnoj potrošnji. Premještanje panela može biti skupo, što ovu vrstu ulaganja u obnovljivu energiju čini najidealnijom za one koji žive u dugoročnoj nekretnini.

Usporedba troškova solarnih toplinskih panela u odnosu na fotonaponski sustav

Još jedan aspekt solarnih toplinskih panela u odnosu na fotonaponske panele su operativni troškovi oba sustava. Početni trošak mora se uzeti u obzir u oba slučaja.

Konačni trošak investicije ovisit će o mnogim varijablama, kao što su vrsta, broj korištenih ćelija, ukupna sposobnost sustava i količina energije koju će solarna energija generirati kolektoru. Važno je zapamtiti da ravni kolektori (toplinski paneli) mogu biti mnogo jeftiniji od vakuumskih kolektora. Polikristalne ploče su skuplje od monokristalnih ćelija kod fotonaponskih panela.

Iako oba sustava ne zahtijevaju održavanje, operativni troškovi će uključivati ​​godišnju provjeru održavanja vašeg sustava i zamjenu iskorištenih baterija ili ćelija. S ekonomskog stajališta, vrijeme povrata je bitno. Razdoblje povrata ovisit će o vrsti sustava i je li kupnja podržana subvencijom. 

Je li solarna energija vrijedna ulaganja?

Solarna energija je ekološki prihvatljiv obnovljiv izvor energije koji vam može pomoći u nadoknadi troškova energije. Solarna energija ispunjava uvjete za državne poticaje i rabate u mnogim zemljama. Solarni energetski sustavi imaju vrlo niske troškove održavanja i dizajnirani su da traju mnogo godina.

Solarni energetski sustavi mogu povećati vrijednost vašeg doma ili poslovnog prostora. Solarna energija odličan je način da smanjite svoj ugljični otisak i pomognete da svijet postane čišće mjesto za buduće generacije.

Solarna energija naravno ovisi o sunčevoj svjetlosti. Važno je biti svjestan učinaka oblačnog vremena na učinkovitost proizvodnje solarne energije i kako drugi čimbenici poput djelomične sjene mogu utjecati na proizvodnju solarnog sustava. Također, solarni toplinski paneli i dalje mogu funkcionirati čak i u oblačnim vremenskim uvjetima. Međutim, oni mogu proizvoditi manje energije, ovisno o učinkovitosti i kvaliteti panela.

Općenito, 1 kvadratni metar ploče proizvodi ekvivalent više od 100 litara nafte. Solarni panel mogao bi vam uštedjeti više od 600 € godišnje na troškovima grijanja. Instalacija solarnih fotonaponskih panela svakako se isplati jer oni proizvode energiju tijekom cijele godine. Dodatno, troškovi instalacije fotonaponskih panela isplatit će se za 5-10 godina i nakon toga će generirati besplatnu energiju.

Solarni toplinski paneli u odnosu na fotonaponske panele – koje odabrati?

Jasno je koja je razlika između solarnih toplinskih panela i fotonaponskih te prednosti i mane obiju opcija. Vrijeme je da odlučimo je li najbolje koristiti solarne toplinske kolektore i kada je fotonaponska metoda učinkovitija.

Ako je vaša glavna briga grijanje potrošne tople vode, tražite rješenje za pomoć u radu sustava grijanja, a želite integrirati solarni sustav i korištenje dizalice topline ili kondenzacijskog kotla, investicija u fotonaponske panele je izvrsna ideja.

Ako je vaš primarni cilj izaći iz opskrbe električnom mrežom i smanjiti troškove električne energije te pronaći zeleni obnovljivi izvor energije koji bi se mogao iskoristiti iz raznih razloga, fotonaponski sustav pnovno se pokazuje kao bolje opcija.

Zaključak

Razlika između solarnih toplinskih panela naspram fotonaponskih velikim dijelom ovisi o posebnim zahtjevima svakog investitora. Najvažniji element pri donošenju odluke je korištenje sustava te analiza omjera vrijednosti i cijene. Solarni kolektori instalirani su za proizvodnju potrošne tople vode bez opreme za grijanje. Stambeni fotonaponski sustav omogućuje vam korištenje električne energije tijekom cijele godine, a zatim pohranjivanje viška energije u mrežu. Kakvu god odluku da donesete, ona mora biti dobro promišljena. Međutim, moramo priznati da su fotonaponski sustavi moderniji i isplativiji izbor naspram solarnih toplinskih sustava.