Inwestorzy, którzy decydują się na montaż paneli fotowoltaicznych, najczęściej kierują się chęcią pozyskiwania darmowej energii elektrycznej potrzebnej im do zasilania różnych urządzeń w gospodarstwie domowym. Z kolei kolektory słoneczne wybierane są przez nich jako system do ogrzewania wody. 

• A co gdyby zamiast solarów zastosować fotowoltaikę? 
• Jakie są możliwości instalacji fotowoltaicznej? 
• Czy poradzi sobie ona z podgrzewaniem wody?

Panele fotowoltaiczne a kolektory słoneczne

Panele fotowoltaiczne i kolektory słoneczne, określane też solarami, bywają błędnie utożsamiane jako jeden system. Elementem, który je łączy, jest energia słoneczna, którą potrzebują do sprawnego działania. Jednak różnica między fotowoltaiką a solarami jest znacząca.

Panele PV w porównaniu do kolektorów mają szersze zastosowanie. Ich głównym celem jest produkcja prądu, ale sprawdzą się także przy ogrzewaniu wody czy domu. Z kolei solary stosowane są jedynie do podgrzewania wody użytkowej, basenowej czy do wspomagania centralnego ogrzewania, a ponadto same wymagają zasilania energią elektryczną.

Dlaczego ogrzewanie wody kolektorami słonecznymi jest mniej opłacalne?

Dotychczas do podgrzewania wody słońcem popularnym rozwiązaniem było wykorzystywanie wspomnianych kolektorów słonecznych. Jednak z czasem okazało się, że są to urządzenia skomplikowane, składające się z wielu elementów, które wymagają dodatkowego zasilania energią elektryczną i akumulatorów żelowych, oraz są wysoce awaryjne. 

Latem wydajność solarów niejednokrotnie przewyższa zapotrzebowanie domowników na ciepłą wodę, a zimą nie dają one praktycznie żadnych zysków ciepła. Co więcej, nadmiar wyprodukowanej przez kolektory słoneczne mocy nie może być w żaden sposób odprowadzany, przez co znajdujący się w solarach glikol zaczyna się gotować, co z kolei jest powodem licznych awarii i wiąże się z koniecznością przeprowadzania kosztownych napraw.

Ogrzewanie wody panelami fotowoltaicznymi

Dobrą alternatywą dla solarów jest fotowoltaika. Jakie są możliwości fotowoltaicznego ogrzewania wody, jak ono przebiega i co jest nam do tego potrzebne?

W zależności od swoich potrzeb, możesz zamontować instalację fotowoltaiczną do:

• produkcji energii elektrycznej,
• podgrzewania wody,
• generowania prądu i ogrzewania wody.

Jeśli zdecydujesz się na montaż paneli PV tylko w celu podgrzewania wody, nie będziesz musiał podłączać instalacji do sieci energetycznej ani ubiegać się o pozwolenie na jej postawienie. Taka fotowoltaika będzie funkcjonować w tzw. systemie off-grid, czyli opcji nie zakładającej podłączenia do operatora.

Jeżeli jednak chcesz czerpać więcej korzyści z własnej przydomowej instalacji fotowoltaicznej, planujesz łączyć podgrzewanie wody z produkcją energii elektrycznej i zamierzasz korzystać z systemu opustów, wtedy konieczne będzie przyłączenie się do sieci wybranego operatora. Taka instalacja PV pracuje w systemie on-grid i pozwala uniknąć utraty wyprodukowanej nadwyżki, która przekazywana jest do dystrybutora. 

Nadmiar wygenerowanego prądu może zostać odebrany przez inwestora w dowolnym momencie, w przeciągu 365 dni od oddania nadwyżki. Prosument odbierze od 0,7 do 0,8 kWh energii elektrycznej za przekazany 1 kWh, w zależności od mocy instalacji.

Jak przebiega montaż paneli PV? Moduły najczęściej mocowane są na dachu lub na gruncie w pobliżu obiektu, który będą zasilać energią elektryczną. Następnie łączy się je z inwerterem za pomocą kabla. Falownik podłączany jest ze sterownikiem solarnym, od którego z kolei odprowadzane są przewody solarne do grzałki elektrycznej.

Od czego zależy wydajność systemu fotowoltaicznego do podgrzewania wody?

Wydajność fotowoltaiki do ogrzewania wody zależy od mocy paneli PV, ich kąta nachylenia i ustawienia względem kierunków świata, temperatury powietrza, warunków atmosferycznych, stopnia nasłonecznienia i zacienienia oraz od sprawności modułów.

Aby uzyskać taką ilość energii elektrycznej, która będzie w stanie zaspokoić podstawowe zapotrzebowanie energetyczne budynku, moc paneli nie może być za mała, ponieważ wtedy konieczne stanie się pobieranie dodatkowego prądu z sieci, a także nie powinna być wyższa – instalacja jedynie wygeneruje nadwyżki, które w okresie letnim, przy dużym nasłonecznieniu i tak się pojawią. Dodatkowo optymalnym ustawienie fotowoltaiki uwzględnia jej nachylenie pod kątem 35 stopni, w kierunku południa. Co ważne, panele fotowoltaiczne pracują także w pochmurne dni oraz w czasie zimy – spada jedynie ilość generowanej przez nie energii elektrycznej. Zestawiając moduły PV z kolektorami słonecznymi, praca tych drugich we wspomnianych warunkach atmosferycznych jest znikoma.

Na co przekłada się wydajność paneli fotowoltaicznych? Od jej poziomu zależy ilość energii elektrycznej, jaką jest w stanie wygenerować instalacja PV. Im jej więcej, tym wzrasta szansa na pokrycie bieżącego zapotrzebowania na ciepłą wodę czy prąd.

Dla kogo podgrzewanie wody panelami fotowoltaicznymi będzie najkorzystniejsze i przyniesie największe zyski? 

To przede wszystkim inwestorzy, którzy do grzania wody wykorzystują bojlery elektryczne czy mają ogrzewanie podłogowe wyposażone w mechaniczny sterownik. 

Nie należy stosować fotowoltaiki do podgrzewania c.w.u, jeśli posiadasz zaawansowane elektroniczne systemy grzewcze. Wynika to z faktu, że inwerter w takim zestawie fotowoltaicznym tworzy napięcie prostokątne, nie sinusoidalne, czyli takie, które potrzebne jest do innych urządzeń elektronicznych.

Co więcej, instalacją fotowoltaiczną możemy wesprzeć także pracę pompy ciepła oraz wspomnianych wcześniej kolektorów słonecznych. 

Z czego składa się fotowoltaika do ogrzewania wody?

Zestaw fotowoltaiczny do grzania wody c.w.u. zawiera dwa podstawowe komponenty – panele PV oraz inwerter, którego zadaniem jest zamiana prądu stałego na zmienny. W komplecie znajdziesz również inne potrzebne Ci elementy, jak sterownik solarny kontrolujący przepływ energii i kierujący ją tam, gdzie aktualnie potrzebujemy, przewody i gałka elektryczna. Co istotne, wybierając fotowoltaikę tylko do grzania wody, możesz samodzielnie dokonać ich montażu.

Zestawy fotowoltaiczne zawierają od 4 do 9 modułów fotowoltaicznych o średniej łącznej mocy w wysokości 3 kW. Fotowoltaika o mocy 2 kW wystarczy do zasilania bojlera o pojemności od 200 do 400 litrów.

Zalety zastosowania paneli do podgrzewania wody i produkcji energii elektrycznej

Montaż instalacji fotowoltaicznej wiąże się przede wszystkim z możliwością produkcji własnej energii elektrycznej dzięki darmowemu i odnawialnemu źródle energii, jakim jest słońce. Ponadto fotowoltaika jest rozwiązaniem ekologicznym – nie generuje hałasu oraz nie emituje szkodliwych substancji.

Instalacja PV w przeciwieństwie do kolektorów słonecznych nie składa się z wielu komponentów, stąd jej awaryjność jest nieporównywalnie niższa. System paneli fotowoltaicznych wypada niezaprzeczalnie lepiej także w kwestii obsługi – poza wymaganymi co jakiś czas pracami konserwatorskimi i ewentualnym czyszczeniem powierzchni modułów nie musimy się o nie martwić. W przypadku solarów wypada to znacznie gorzej – aby uniknąć szkodliwego dla kolektorów nagrzewania się glikolu, inwestorzy nieraz musieli dbać o to, aby część z nich była przysłonięta. Ponadto fotowoltaika pracuje również podczas zachmurzeń oraz w zimie, czego nie można powiedzieć o solarach.

Za inwestycją w panele fotowoltaiczne przemawia także ich uniwersalne zastosowanie. Instalacja PV najczęściej montowana jest w celu generowania energii elektrycznej niezbędnej do zasilania urządzeń wymagających podłączenia do prądu. Jednak, jak już wiesz, fotowoltaika sprawdzi się również do ogrzewania domu czy wody.

Kolejną zaletą zastosowania fotowoltaiki do podgrzewania c.w.u. jest możliwość obniżenia wysokości rachunków za grzanie wody.

Panele fotowoltaiczne

Zainteresowanie fotowoltaiką jako alternatywny sposób pozyskiwania energii elektrycznej nie maleje. Czy zyska ona w oczach inwestorów także jako rozwiązanie do podgrzewania wody i wyprze dotychczas stosowane solary? Bardzo możliwe, że tak się stanie, a to wszystko dzięki korzyściom, jakie daje stosowanie paneli fotowoltaicznych do ogrzewania, obok których nie można przejść obojętnie.