Czym różnią się od siebie panele słoneczne i kolektory słoneczne
Panele słoneczne

Czym różnią się od siebie panele słoneczne i kolektory słoneczne?

Najczęściej mylonymi ze sobą urządzeniami do produkcji energii ze źródeł odnawialnych są panele słoneczne oraz kolektory słoneczne. Podstawową różniąc pomiędzy nimi jest to, że panele fotowoltaiczne pod wpływem promieniowania słonecznego wytwarzają prąd, a w kolektorach krąży czynnik roboczy który przekazuje energię cieplną.

Kolektory słoneczne

                Kolektory słoneczne są urządzeniami do konwersji promieniowania słonecznego w ciepło, które następnie jest przekazywane do dalszego wykorzystania, np. do przygotowania ciepłej wody użytkowej lub do centralnego ogrzewania mieszkania. Absorber jest najważniejszym elementem kolektora, ponieważ następuje w nim pochłanianie promieniowania powodujące wzrost jego temperatury. Promieniowanie słoneczne bez przeszkód powinno docierać do absorbera, a ogrzany absorber nie powinien oddawać pobranego ciepła do otoczenia. Dlatego powinien on być dobrze izolowany. Nie ma problemu z izolacją zewnętrzną kolektora, natomiast wykonanie niezawodnej i trwałej, a jednocześnie przezroczystej dla promieni słonecznych izolacji od strony słońca jest zadaniem bardzo trudnym.  Sprawność kolektorów można określić jako stosunek energii użytecznej odprowadzanej do użytkownika  do energii doprowadzonej do kolektora wraz z energią promieniowania słonecznego. Energię użyteczną odprowadzoną z kolektora definiuję się jako różnicę między energią dostarczoną do absorbera a stratami ciepła do otoczenia, a stratami ciepła do otoczenia. Wartość efektywnego współczynnika transmisyjno-absorbcyjnego zależy od właściwości transmisyjnych i absorpcyjnych pokryć przezroczystych oraz absorbera kolektora.

Do czynników fizycznych które mają wpływ na sprawność kolektorów słonecznych zalicza się :

– temperaturę nośnika, który odprowadza ciepło od absorbera,

– natężenie promieniowania słonecznego docierającego do absorbera,

– temperaturę otoczenia,

– przewodność cieplną elementów kolektora,

– konwekcyjny przebieg wymiany ciepła pomiędzy otoczeniem a wnętrzem kolektora,

– wymianę ciepła w zakresie fal podczerwonych.

W zależności od stopnia uwzględnienia wyżej wymienionych czynników powstały różne rozwiązania konstrukcyjne kolektorów słonecznych. Strumień energii promieniowania słonecznego który dociera do kolektora słonecznego zostaje osłabiony podczas przenikania przez osłonę kolektora oraz jest odbijana przez absorber. Powstają również inne strumienie straty energii. Straty te powodują zmniejszenie użytkowej energii promieniowania słonecznego. Kolektory słoneczne dzielą się na: płaskie, próżniowe, skupiające.

 Panele fotowoltaiczne

Panele słoneczne służą do konwersji promieniowania słonecznego na prąd stały. Panele fotowoltaiczne są zbudowane z ogniw fotowoltaicznych. Każde z ogniw to krzemowa płytka półprzewodnikowa typu p-n. Promieniowanie słoneczne wybija elektrony o ładunku ujemnym, tworzą się pary o przeciwnych ładunkach nośników elektron-dziura (elektron ujemny, dziura dodatni). Przez pole elektryczne istniejące na złączu p-n, powstałe pary zostają rozdzielone i w ten sposób w ogniwie pojawia się napięcie. Po podłączeniu do ogniwa obciążenia czyli urządzenia pobierającego energię powstaję przepływ prądu elektrycznego.

Zasadniczo budowa każdego panela opiera się na szeregowo połączonych ze sobą ogniwach fotowoltaicznych. W zależności od rodzaju tych ogniw możemy podzielić panele fotowoltaiczne na dwie grupy: monokrystaliczne i polikrystaliczne. Tylko jaka jest między nimi różnica i które lepiej sprawdzą sie w naszej instalacji?  Jako pierwsze zostaną przedstawione moduły monokkrystaliczne.

Monokrystaliczne panele fotowoltaiczne zbudowane są z ogniw powstałych z dużego monokryształu krzemu. Ogniwa te możemy rozpoznać po ich kolorze. Są one zazwyczaj barwy ciemnoniebieskiej lub czarnej. Od paneli polikrystalicznych odróżnia je też kształt ogniw. Mają one często zaokrąglone boki, ponieważ monokryształ krzemu w przekroju jest kołem. Moduły te osiągają największą sprawność z pośród wszystkich rodzajów paneli co jest ich nie wątpliwą zaletą. Ich wadą jest charakteryzowanie się największym temperaturowym współczynnikiem mocy. W przeliczeniu wat mocy zainstalowanej okazują się one najdroższym rozwiązaniem.

Polikrystaliczne panele fotowoltaiczne składają się z ogniw wyprodukowanych z polikrystalicznego krzemu. Krzem polikrystaliczny jest to krzem który wykrystalizował z wielu monokryształów krzemu. Ze względu na technologię ich wytwarzania ogniwa te zawsze mają kształt prostokąta lub kwadratu i są barwy jasnoniebieskiej. Moduły te również charakteryzują sie wysokim współczynnikiem mocy jednak niższym od paneli monokrystalicznych. Ich temperaturowy współczynnik mocy również jest niższy od tego jakim charakteryzują sie moduły monokrystaliczne co jest ich zaletą. Polikrystaliczne panele w przeliczeniu na wat macy zainstalowanej będą panelami tańszymi od omawianych wcześniej.

Zostaw odpowiedź