Panele fotowoltaiczne czy słoneczne? Różnice w działaniu, ceny

Energię słoneczną możesz spożytkować na kilka sposobów. Inną funkcję bowiem spełni instalacja fotowoltaiczna, a innych zalet należy oczekiwać po kolektorach słonecznych. Jakie są różnice między tymi urządzeniami. Kiedy rozważyć montaż jednej instalacji, a kiedy wybrać drugą i w końcu, jak wypadają porównania cenowe i czy jest sens zestawiania kosztów fotowoltaiki i systemu solarnego.

Do czego przydadzą się panele fotowoltaiczne?

Instalacja fotowoltaiczna w polskich warunkach służy przede wszystkim do pozyskiwania energii elektrycznej, która z pomocą falownicy zamieniana jest w prąd o napięciu 230 V i wykorzystywana do zasilania urządzeń codziennego użytku.

Pozyskiwany z promieni słonecznych prąd jest bezpłatny, więc dzięki panelom, możesz poczynić spore oszczędności na rachunkach. Zakładając, że miesięcznie przeznaczasz na energię elektryczną 175 zł, po zainstalowaniu zestawu fotowoltaicznego, masz szansę zaoszczędzić powyżej 1800 zł rocznie. Na takie kalkulacje pozwoli zestaw o mocy 3,7 kW o szacunkowym koszcie 20 tys. zł. Zwróci się on po 11 latach, a żywotność instalacji jest liczona  aż na 25 lat.

Przeznaczenie kolektorów słonecznych

Wspomaganie instalacji grzewczej i zaopatrywanie domowników w ciepłą wodę użytkową (CWU) to główne zadania kolektorów. Zamieniają więc energię słoneczną na energię cieplną, nie elektryczną, jak panele fotowoltaiczne. Są też stosowane np. do ogrzewania wody w basenie.

Kolektory są jednym z najtańszych źródeł CWU. Opłacalność instalacji solarnej jest tym większa, im droższe źródło ciepła zastępuje. Inwestycja zwróci się najszybciej, jeżeli zastąpisz nią pracę pieca elektrycznego. W przypadku, gdy kolektory będą dostarczały większość ciepłej wody potrzebnej dla 4-osobowej rodziny, na co elektryczny piec zużyłby około 2740 kWh, instalacja warta 10 tys. zł zwróci się już po 8 latach. W kalkulacjach przyjęliśmy, że 1 kWh kosztuje 0,48 zł, a za ogrzanie zaoszczędzonej za sprawą solarów wody, trzeba by zapłacić 1315 zł.

Jak zbudowane są obie instalacje?

Zestaw fotowoltaiczny będzie prostszy w budowie od instalacji z kolektorów. A to chociażby z tego względu, że nie wymaga użycia przewodów hydraulicznych niezbędnych, jeśli chcemy ogrzewać słońcem wodę użytkową. To sprawia też, że fotowoltaiczna elektrownia powinna być bardziej niezawodna od solarnej. Jednak oba rodzaje systemów są naprawdę długowieczne i oferowane z wieloletnią gwarancją. W przypadku solarów jest to zazwyczaj kilkanaście lat, w fotowoltaice nawet 25 lat, czyli cały przewidywany okres użytkowania.

Budowa instalacji fotowoltaicznej

Podstawową jednostką budulcową paneli jest ogniwo solarne, które pełni funkcję elementu półprzewodnikowego i odpowiada za wytworzenie prądu elektrycznego. Ogniwa pogrupowane są w panele. Na rynku dostępne są:

• panele polikrystaliczne – najpopularniejsze,
• panele monokrystaliczne – najwydajniejsze.

Poza panelami w skład instalacji fotowoltaicznej oprócz okablowania wchodzi jeszcze:

• inwerter (inaczej: falownik) – odpowiedzialny za zmianę prądu stałego, który wytwarzany jest z pomocą fotonów na prąd zmienny, który płynie w gniazdkach,
• licznik dwukierunkowy – spotykany tylko w instalacjach typu on-grid, czyli przyłączonych do publicznej sieci. Odpowiada za przesyłanie i zliczanie energii oddawanej do sieci i pobieranej w okresach zwiększonego zapotrzebowania.

Oczywiście potrzebny będzie jeszcze system mocujący panele i w ten sposób możemy już mówić o kompletnej instalacji.

Budowa instalacji solarnej

Najbardziej popularne są dwa rodzaje kolektorów:

• płaskie,
• próżniowe.

Różnią się budową i rodzajem absorbera, czyli części, która pochłania ciepło z energii słonecznej i przekazuje do czynnika roboczego (płynu krążącego po instalacji i rozprowadzającego energię cieplną). Kolektory płaskie mają absorber w postaci płyty z miedzi lub aluminium. W przypadku kolektorów rurowych próżniowych absorber jest podzielony na pasy umieszczane w rurkach solarów.

Poza kolektorami w instalacji znajdują się jeszcze następujące elementy:

• pompa obiegowa – rozprowadzająca czynnik roboczy (najczęściej glikol) po instalacji,
• sterownik pompy – kontroluje pracę instalacji, mierząc temperaturę glikolu i dbając o jej odpowiedni poziom,
• zasobnik ciepłej wody użytkowej – w nim gromadzona i podgrzewana jest woda, pełni funkcję swoistego akumulatora, za oddawanie energii do zasobnika odpowiada wymiennik ciepła, zazwyczaj w postaci wężownicy,
• grupa bezpieczeństwa – system zaworów, a także manometr i odpowietrznik, które razem dbają o odpowiedni poziom ciśnienia.

Cena i elementy wspólne – co wybrać?

Żeby kupić nowoczesny kolektor próżniowy zdolny ogrzać około 60% wody potrzebnej 4-osobowej rodzinie, nastaw się na wydatek w granicach 10 tys. zł. W przypadku instalacji fotowoltaicznej, która ma służyć jako źródło prądu w domu zamieszkanym przez 3- lub 4-osobową rodzinę, trzeba nastawić się na wydatek dwukrotnie wyższy. Jednak ciężko porównywać bezpośrednio ceny obu instalacji, skoro wykorzystywane są do innych celów.

Bez wątpienia i kolektory i panele fotowoltaiczne generują oszczędności i wykorzystują do tego bezpłatną i ekologiczną energię słońca. To są cechy wspólne instalacji. Jednak niewątpliwym plusem fotowoltaiki jest możliwość rozszerzenia instalacji o funkcje solarów. Żeby panele mogły grzać również wodę użytkową, wystarczy dokupić element grzejny, czyli po prostu grzałkę elektryczną za ok. 200 zł i inteligentny sterownik grzałek (cena to ok. 500 zł).

Tak więc decydując się na zestaw fotowoltaiczny, dostajesz praktycznie 2 w 1. Taka elektrownia będzie bardziej wydajna niż standardowa instalacja, ponieważ bojler na wodę będzie odbierał nadwyżki energetyczne nawet w okresach mniejszego zużycia energii. Normalnie nadmiar prądu w sieci on-grid oddawany byłby do operatora z możliwością późniejszego odbioru 80% przekazanej energii.

W dłuższej perspektywie lepszym rozwiązaniem okaże się fotowoltaika, jednak wymaga większego wkładu na samym początku. Pamiętaj jednak, że instalację możesz sfinansować z pomocą preferencyjnego kredytu.