Energia słoneczna może zasilać domowe urządzenia elektryczne oraz podgrzewać wodę, z której korzystamy w domu. Żeby jednak promienie słoneczne zostały przetworzone w prąd lub ciepło, należy zainwestować w urządzenia, takie jak panele fotowoltaiczne i kolektory słoneczne. Choć jest to spora inwestycja, to w dłuższej perspektywie pozwala zaoszczędzić na prądzie i ogrzewaniu, jest przy tym przyjazna środowisku.
Ogólna zasada działania paneli fotowoltaicznych
Panele fotowoltaiczne to urządzenia przekształcające energię słoneczną na prąd. W panelach znajdują się ogniwa fotowoltaiczne, które pod wpływem promieni słonecznych wytwarzają prąd stały. Ten rodzaj prądu po przetworzeniu w urządzeniu zwanym falownikiem albo inwerterem może zasilić domowe odbiorniki prądu przemiennego. Systemy fotowoltaiczne mogą działać autonomicznie, w zamkniętej sieci, nadmiar energii jest wówczas gromadzony w akumulatorach. Najczęściej jednak system fotowoltaiczny jest połączony z publiczną siecią energetyczną, do której przesyłane są nadwyżki prądu.
Jak działa kolektor słoneczny
Kolektor przetwarza energię słońca na ciepło, które może być wykorzystywane np. do podgrzewania wody użytkowej. Jest to możliwe dzięki znajdującemu się w urządzeniu absorberowi, który pochłania nawet 95% docierających do niego promieni słonecznych i przetwarza je w ciepło. Dzięki absorberowi nośnik ciepła, przepływający przez kolektor płyn lub znajdujący się w nim gaz, nagrzewa się i przemieszcza do zasobnika, w którym znajduje się woda użytkowa. Po oddaniu ciepła wodzie nośnik wraca do kolektora.
Od czego zależy efektywność paneli i kolektorów słonecznych
Na efektywność pracy urządzeń przetwarzających promienie słoneczne w prąd lub ciepło mają wpływ przede wszystkim pory roku: właściwe im zmiany intensywności promieniowania słonecznego oraz zachmurzenia. Podczas gdy w miesiącach takich jak czerwiec czy lipiec promieniowanie słoneczne na metr kwadratowy powierzchni może wynieść średnio nawet 5,5 kW, w grudniu i styczniu wynosi zaledwie ok. 0,5 kW. Niższa wydajność kolektorów jest zauważalna nawet w lecie, przy trwającej jeden lub dwa dni pochmurnej pogodzie.
Kolektor i panele słoneczne należy ustawić w tę stronę, z której dociera najwięcej światła słonecznego, czyli w kierunku południowym. Kąt nachylenia paneli i kolektorów powinien być taki, aby promienie słoneczne padały na nie prostopadle, czyli od 30-stopniowego nachylenia w lecie do 60 stopni nachylenia w zimie. Kąta nachylenia urządzenia zainstalowanego na dachu nie da się zmienić, najczęściej montowane jest ono pod kątem 30-50 stopni, ponieważ takie ustawienie zapewnia optymalną wydajność urządzenia przez cały rok. W okolicy miejsca, w którym zostaną zamontowane panele lub kolektor, nie powinno być drzew ani wysokich obiektów rzucających cień.
Jak zapewnić instalacji długą, efektywną pracę
Żywotność paneli i kolektorów na ogół szacowana jest na ok. 20-30 lat. Żeby jednak zapewnić im optymalną pracę przez ten czas, należy regularnie je czyścić, ponieważ pył, liście, odchody ptaków i inne zanieczyszczenia, osadzające się na powierzchni urządzeń, obniżają ich wydajność. Raz na miesiąc lub dwa należy więc wyczyścić je wodą.
Nie tylko czas i niedostateczna pielęgnacja działają na niekorzyść instalacji. Może ona ulec zniszczeniu wskutek nieszczęśliwych wypadków, np. upadku drzewa lub masztu, i dewastacji. Ochronę instalacji fotowoltaicznej i kolektora słonecznego często obejmuje swoim zakresem ubezpieczenie mieszkania i domu oferowane przez niektóre firmy ubezpieczeniowe, np. Proama, Warta, Allianz. Jeśli instalacja zostanie uszkodzona pod wpływem działania czynników, na które nie mieliśmy wpływu, otrzymamy odszkodowanie.
Czy panele i kolektor mogą całkowicie zastąpić inne źródła energii
Panele fotowoltaiczne oraz kolektor słoneczny są źródłem ekologicznej i taniej energii. Nie są jednak na tyle wydajne, żeby mogły zaspokoić całkowite zapotrzebowanie na prąd i ogrzewanie w całorocznym domu jednorodzinnym. W znacznym stopniu mogą jednak odciążyć domowy budżet w miesiącach letnich. Na potrzeby domu jednorodzinnego powinna wystarczyć instalacja fotowoltaiczna o mocy do 10 kW oraz kolektor płaski o powierzchni do 6 m². Instalacja tego typu urządzeń jest szczególnie opłacalna w domkach działkowych, z których korzysta się przede wszystkim latem.
