Odnawialne źródła energii: Kolektory słoneczne kontra panele fotowoltaiczne

4
921
Mszana: Dotacje WFOŚ na wymianę kotłów i instalację solarów

Instalacja do podgrzania wody, a może rozwiązanie dające możliwość obniżenia rachunków za energię elektryczną? Dowiedz się, na jakie rozwiązanie warto postawić w domu.

O kolektorach słonecznych i panelach fotowoltaicznych rozmawiamy z Dominikiem Wojtkiem – kierownikiem działu technicznego raciborskiej firmy Sunex S.A. będącej liderem wśród krajowych producentów w branży grzewczej z udziałem energii odnawialnych. 24 kwietnia za swą działalność na rzecz środowiska spółka została nagrodzona dyplomem uznania w konkursie Wojewódzkiego Funduszu Ochrony Środowiska i Gospodarki Wodnej w Katowicach – Zielone Czeki 2017.

Kolektory słoneczne często mylone są z instalacjami fotowoltaicznymi. Na czym polega różnica?

Kolektory słoneczne są często mylone z panelami fotowoltaicznymi z tego względu, że zarówno jedne jak i drugie montowane są w większości przypadków na dachu. Kolejne podobieństwo jest w wyglądzie, gdyż urządzenia są łudząco podobne do siebie. Zarówno jedno jak i drugie urządzenie wykorzystuje energię promieniowania słonecznego i na tym kończy się podobieństwo. Kolektory słoneczne wykorzystują bowiem energię promieniowania słonecznego do produkcji ciepła na cele podgrzewu wody użytkowej lub wspomagania centralnego ogrzewania, zaś panele fotowoltaiczne wykorzystują energię promieniowania słonecznego do produkcji energii elektrycznej.

Jak działają kolektory, a jak instalacje fotowoltaiczne?

Kolektor słoneczny za pośrednictwem blachy absorpcyjnej zamienia promieniowania słoneczne w ciepło. Blacha ta charakteryzuje się bardzo wysokim stopniem absorpcji promieniowania słonecznego sięgającym 95% oraz bardzo niską emisją dzięki czemu sprawność kolektorów sięga 80%, a co za tym idzie, moc grzewcza jednego typowego panelu to minimum 1200 W.

Ciepło z blachy absorpcyjnej jest przekazywane na układ rurowy kolektora, w którym przepływa niezamarzający płyn. Płyn następnie za pośrednictwem pompy obiegowej zamontowanej w układzie rurowym transportowany jest do zasobnika, gdzie podgrzewa wodę użytkową. Następnie wychłodzony płyn wraca do kolektora w celu ponownego podgrzania. Taki proces jest powtarzany wielokrotnie do momentu, gdy woda znajdująca się w zasobniku osiągnie odpowiednią temperaturę.

W przypadku paneli fotowoltaicznych proces produkcji energii elektrycznej wygląda nieco inaczej. Panel fotowoltaiczny zamienia promieniowanie słoneczne bezpośrednio w energię elektryczną (prąd stały). Aby energia mogła być użyta na cele użytkowe, zostaje przekazana do specjalnego urządzenia o nazwie inwerter, w którym to prąd zostaje przekształcony ze stałego w zmienny. Tak przekształcony prąd zostaje następnie bezpośrednio użyty lub też oddany do zewnętrznej sieci elektrycznej. Najbardziej popularnym rozwiązaniem ze względu na formę rozliczania z zakładem energetycznym, są instalacje typu ON-GRID, czyli takie które umożliwiają bezpośrednie oddawanie wyprodukowanej energii elektrycznej do sieci zewnętrznej. W takim przypadku stosowany jest tak zwany NET – METERING, czyli możliwość bilansowania zużytej energii do wyprodukowanej w okresie rocznym lub półrocznym. Jest to rozwiązanie idealne dla użytkowników, którzy zużywają na własne potrzeby znaczne ilości energii elektrycznej.

Kto powinien wybrać kolektory, a kto zdecydować się na instalacje fotowoltaiczną?

Nie ma przepisu, kto powinien zdecydować się na kolektory a kto na panele. Wszystko zależy od tego czy dana osoba chce przygotować sobie bez zbędnych czynności ciepłą wodę użytkową czy też posiada duże zużycie energii elektrycznej i chce obniżyć rachunki z tego tytułu.

W jaki sposób dobieramy kolektory, a w jaki instalacje fotowoltaiczne do instalacji grzewczej? Na co należy zwrócić uwagę?

Należy zaznaczyć, że do podgrzewu wody użytkowej są przeznaczone kolektory słoneczne. Panele fotowoltaiczne, biorąc pod uwagę ich moc, czyli około 250 W z jednej płyty, są nieuzasadnionym pod kątem ekonomicznym rozwiązaniem. Panele fotowoltaiczne przy obecnym sposobie rozliczania się z wyprodukowanej energii elektrycznej z zakładem energetycznym są rozwiązaniem idealnym dla gospodarstw domowych, w których występuje duże zużycie energii elektrycznej, czyli np. w sytuacjach gdy głównym źródłem ciepła w centralnym ogrzewaniu budynku jest pompa ciepła wykorzystująca znaczne ilości energii elektrycznej.

W przypadku kolektorów słonecznych firmy oferują kompleksowe rozwiązania pakietowe w zależności od ilości użytkowników i od ilości zużytej ciepłej wody użytkowej w przedziale dobowym. Najbardziej typowym rozwiązaniem dla domków jednorodzinnych są pakiety składające się z 2 lub 3 kolektorów oraz z zasobników o pojemności 200 lub 300 litrów. Cena takiego rozwiązania wraz z montażem waha się na poziomie 7000 zł brutto.

W przypadku panelu fotowoltaicznego każdy potencjalny zainteresowany powinien sobie przekalkulować, ile energii elektrycznej chce wyprodukować w ciągu roku a to powinien zrobić na podstawie własnych rachunków z zakładu energetycznego. Przelicznik jest bardzo prosty, tzn. z 4 paneli fotowoltaicznych (moc łączna 1 kW) można wyprodukować około 900 kWh rocznie, czyli zaoszczędza się około 450 zł na rok. Typowe zestawy dla domów jednorodzinnych posiadają moc 2 kW. Koszt takiego rozwiązania wraz z montażem to około 12000 zł brutto.

Na rynku dostępne są dwa typy kolektorów. Jaki kolektor wybrać by był najbardziej wydajny do zastosowania w instalacjach solarnych na terenie Polski?

Na pewno najlepszym rozwiązaniem dla polskiego klimatu są kolektory płaskie, gdyż w przypadku częstych zaników energii elektrycznej, a niestety mamy z nimi często do czynienia, kolektor nie ulega uszkodzeniu, poza tym urządzenia te są bardzo odporne na gradobicie i uszkodzenia zewnętrzne. Tego niestety nie można powiedzieć o kolektorach rurowo próżniowych.

Czy jest możliwe dokonanie montażu instalacji na dachu o nachyleniu innym niż 45 stopni? Gdzie je najlepiej zamontować?

Zarówno w przypadku paneli fotowoltaicznych jak i kolektorów słonecznych kąt 45 stopni jest najbardziej optymalny. Należy jednak pamiętać, że odchylenia od tego kąta powodują znikome obniżenie sprawności z tego też powodu zawsze należy montować te urządzenia równolegle do połaci dachu.

Jak wygląda eksploatacja kolektorów i instalacji fotowoltaicznych? Czy należy je wymieniać, czyścić?

W przypadku paneli fotowoltaicznych konieczne są coroczne przeglądy polegające na sprawdzeniu przez wykwalifikowanych instalatorów poprawności pracy instalacji. Są to usługi płatne. To samo dotyczy instalacji opartych o kolektory słoneczne, z tą różnicą, że w tym przypadku nie ma konieczności przeprowadzania płatnych przeglądów. W przypadku kolektorów słonecznych raz na 3-5 lat należy dokonać wymiany płynu (koszt około 150 zł). Nie ma potrzeby czyszczenia zarówno w pierwszym jak i w drugim przypadku.

Jak wyglądają koszty zakupu i instalacji? Jak długo trwa montaż i czy nie koliduje on z działającą instalacją grzewczą?

Montaż zarówno w przypadku instalacji opartej o kolektory słoneczne jak i instalacji opartej o panele fotowoltaiczne wynosi około 1-2 dni. Zarówno pierwsze jak i drugie rozwiązanie nie kolidują z praca instalacji w jakimś poważnym stopniu. Należy jednak zaznaczyć, że w przypadku kolektorów słonecznych nie potrzeba uzyskania dodatkowych uzgodnień, zaś w przypadku paneli fotowoltaicznych okres uzyskania uzgodnień jest bardzo długi i wiąże się często z koniecznością skorzystania z usług firm posiadających odpowiednie uprawnienia elektryczne.

Ile energii dzięki instalacjom możemy zaoszczędzić?

W przypadku kolektorów słonecznych można zaoszczędzić około 60% rocznej energii potrzebnej do przygotowania ciepłej wody użytkowej. Np. porównując podgrzew wody w domach jednorodzinnych na poziomie 300 litrów dziennie przy użyciu kolektorów słonecznych lub przy użyciu grzałki elektrycznej powoduje oszczędności na poziomie 2000 zł rocznie.

W przypadku typowej instalacji fotowoltaicznej przeznaczonej dla domku jednorodzinnego, czyli takiej o mocy 2 kW, można wyprodukować rocznie energii elektrycznej na poziomie 9000 zł rocznie.

Jakie korzyści czerpie użytkownik instalacji, a jakie środowisko?

Zarówno w jednym przypadku jak i w drugim, użytkownik w większym lub mniejszym stopniu czerpie korzyści finansowe po spłacie instalacji. Należy jednak dodać, że instalacje oparte o kolektory słoneczne dodatkowo zapewniają komfort wynikający z przygotowania ciepłej wody, polegający na całkowitej bezosobowości. Warto w tym miejscu dodać, że stosowanie paneli fotowoltaicznych jest całkowicie nieuzasadnione ekonomicznie.

Kiedy można się spodziewać zwrotu kosztów z inwestycji?

Zwrot kosztów inwestycji w przypadku paneli fotowoltaicznych i obecnego sposobu rozliczania w zależności od wielkości instalacji waha się w granicach 10-12 lat.
W przypadku instalacji opartej o kolektory słoneczne i obecnym, bardzo atrakcyjnym poziomie cenowym, w zakresie zakupu w/w instalacji czas zwrotu nie przekracza 5 lat.

 

/mh/