Premýšľate o solárnych paneloch? Kedy je táto investícia výhodná a čo o nich treba vedieť
Pojem solárne panely v seba skrýva dve zariadenia, a to fotovoltické panely určené na výrobu elektriny a solárne panely určené na ohrev vody. Pozrime sa na túto tému podrobnejšie.
Galéria
Uvažujete o inštalácii solárnych panelov? Dobre si rozmyslite, čo presne chcete. Či uvažujete o inštalácii solárnych kolektorov alebo fotovoltiky. Čítate správne – fotovoltiky nie fotovoltaiky. Výraz fotovoltaika, ktorý sa používa aj medzi odbornou verejnosťou, je nesprávny. Ide o názov prebraný z anglického výrazu „photovoltaics“, ktorý sa dávnejšie prekladal ako fotoelektrina, resp. fotoelektrický. Až neskôr sa na označenie získavania elektrickej energie zo slnečného žiarenia zaviedol ekvivalent fotovoltika a fotovoltický. Toľko na úvod. Poďme sa však pozrieť bližšie na dôležitejšie informácie.
Výhody fotovoltiky a kolektorov
V prvom rade sa treba vedieť zorientovať, na akom princípe fungujú fotovoltika a kolektory a ako sa dajú využívať. Ako sme už vysvetlili, oba systémy – solárne kolektory aj fotovoltické panely – využívajú slnečnú energiu. Solárne kolektory sa používajú výhradne na ohrev vody, ktorú zohrievajú v zásobníkoch. Tú môžete potom použiť na sprchovanie, kúpanie či umývanie riadu. Kolektory sa na vykurovanie nepoužívajú alebo len vo veľmi malej miere.
Fotovoltické panely (skrátene fotovoltika) fungujú na princípe fotoelektrického javu, ktorý už v roku 1887 objavil nemecký fyzik Heinrich Rudolf Hertz. K premene slnečnej energie na elektrickú dochádza pri dopade slnečných lúčov na fotovoltické panely, resp. pospájané fotovoltické články, ktoré sú zvyčajne vyrobené z monokryštalických materiálov. Tie vytvárajú elektrický prúd, ktorý je však jednosmerný. Na to, aby sa dal použiť v domácnosti, je potrebné ho zmeniť na striedavý, o čo sa postará striedač. Takto vyrobenú elektrinu môže domácnosť priamo spotrebovať na osvetlenie, prevádzku elektrických spotrebičov, klimatizáciu, ale aj na ohrev vody prostredníctvom elektrického bojleru.
Fotovoltické panely tak môžu byť súčasťou nielen rodinných domov, ale aj rekreačných chát a využiť ich dokážu aj firmy na svojich budovách, čím si znížia svoje prevádzkové náklady.
Pre koho je táto investícia výhodná?
Na solárne kolektory a fotovoltické panely sa však treba pozrieť aj z ekonomického hľadiska, pretože rozdiely sú výrazné. Každý výrobca bude, samozrejme, tvrdiť, že jeho výrobok je najlepší a investícia sa vráti do niekoľkých rokov. Nečakajte teda nestrannosť, každý chce v prvom rade predať a zarobiť. Presný výpočet návratnosti fotovoltických panelov závisí od vašej skutočnej spotreby elektrickej energie. Tu si musíte vystačiť sami.
Ak chcete ušetriť na teplej vode a výrazne znížiť náklady na jej ohrev, úplne vám vystačia solárne kolektory, ktoré sú cenovo výhodnejšie a ich inštalácia je tiež jednoduchšia ako pri fotovoltike. Úspora pochopiteľne závisí od spotreby teplej vody a od počtu členov v domácnosti.
Ak premýšľate o tom, že by ste si chceli vyrábať elektrinu na vlastnú potrebu, treba zohľadniť viacero faktorov. V prvom rade to je veľkosť stavby (dom, chata, firemná budova), skutočná a aktuálna spotreba elektrickej energie, cena fotovoltických panelov a jej reálna návratnosť.
Solárne kolektory sa používajú výhradne na ohrev vody, ktorú zohrievajú v zásobníkoch.
Fotovoltika sa nemusí oplatiť každému, pretože pri súčasných cenách je návratnosť často viac ako 10 rokov. Prečo tak veľa? Prvotným účelom fotovoltických panelov je priama spotreba takto vyrobenej elektrickej energie. Treba však zohľadniť aj to, v akom režime vaša domácnosť funguje, a tiež, v ktorej časti dňa využívajú členovia rodiny najviac elektriny. Drvivá väčšina domácností totiž funguje v štandardnom dennom režime od pondelka do piatka, keď deti i rodičia ráno odchádzajú do školy a práce a vracajú sa v popoludňajších hodinách. Viacej elektriny sa teda minie ráno a večer. Cez víkend sú zvyčajne všetci členovia domácnosti doma a vtedy sa spotrebuje najviac elektriny. Iné to je v domácnostiach, kde rodičia pracujú na zmeny, prípadne sú členmi domácnosti aj dôchodcovia, ktorí väčšinu času trávia doma. Toto sú faktory, ktoré treba určite zvážiť.
Ak domácnosť nevyužíva virtuálnu alebo fyzickú batériu, do ktorej sa uloží prebytok elektriny vyrobený počas dňa na neskoršie použitie, nemá zmysel uvažovať nad fotovoltikou. Návratnosť investície bude ešte dlhšia.
Batériové úložisko
Batéria slúži na to, aby si do nej domácnosti uložili svoju prebytočne vyrobenú elektrinu. Fotovoltické panely počas slnečných dní vyrobia viac elektriny, ktorá sa dá uložiť do batérie, a domácnosti ju môžu spotrebovať neskôr, napríklad, keď už nesvieti slnko. Vybrať si môžete medzi virtuálnou alebo fyzickou batériou.
Ako napovedá pomenovanie, virtuálna batéria je sprostredkovaná, takže nezaberá miesto v dome. Na Slovensku ju môže mať každá domácnosť s riadne nainštalovanými fotovoltickými panelmi, ktoré sú pripojené aj k distribučnej sústave. Virtuálnu batériu majú v ponuke všetci veľkí dodávatelia elektrickej energie. Pri montáži fotovoltických panelov vás virtuálna batéria nebude nič stáť, pretože sa nikde nemontuje, no napriek tomu si v nej môžete uložiť elektrickú energiu, ktorú ste si vyrobili, no nespotrebovali.
Prvotným účelom fotovoltických panelov je priama spotreba takto vyrobenej elektrickej energie.
Za odobratie uloženej energie si však distribučné spoločnosti účtujú poplatky, čo mesačne stojí od 2 € v závislosti od aktuálneho cenníka tej-ktorej spoločnosti. Pri ukladaní elektriny nikomu nič neplatíte. V momente, keď je vaša spotreba vyššia ako vaša výroba, beriete si elektrickú energiu späť z virtuálneho úložiska. Na faktúre za spotrebu elektriny presne uvidíte, koľko vlastnej vyrobenej elektriny ste využili z virtuálnej batérie a koľko elektriny ste spotrebovali od dodávateľa elektrickej energie. Do virtuálnej batérie si môžete uložiť maximálne toľko elektrickej energie, koľko spotrebujete v domácnosti podľa nastavenej periodicity vyúčtovania.
Fyzická batéria je umiestnená priamo v domácnosti a jej výhodou je, že máte kontrolu elektrickej energie vo svojich rukách. Môžete ju využiť, kedy chcete, napríklad aj pri výpadku elektrickej energie a nikto vám neúčtuje distribučné poplatky. Výsledná úspora je pri fyzickej batérii vyššia ako pri virtuálnej. Nevýhodou je však veľkosť úložiska, ktorú síce môžete kedykoľvek zvýšiť, no počiatočná investícia je pomerne vysoká – približne 2 000 až 4 000 € podľa kapacity batérie. Fyzická batéria potrebuje aj umiestnenie v dome a jej životnosť sa pohybuje v rozpätí 8 až 9 rokov. Fyzická batéria so životnosťou 9 rokov vás bude mesačne stáť od 18 do 37 € v závislosti od počiatočnej investície.
Kam s nimi?
Zvyčajne sa inštalujú na strechu rodinného domu, kde je dôležitá orientácia a sklon strechy. Vôbec nezáleží, v akej časti Slovenska bývate, pretože rozdiel medzi severnými a južnými regiónmi je približne 10 až 15 %. Ak to je technicky možné, panely sa montujú aj na hospodárske budovy, garáže alebo do záhrad. Ideálnym riešením je orientácia panelov na južnú stranu so sklonom strechy 30° až 40°, vtedy fotovoltika dosahuje stopercentný výkon. Strechy domov nie sú vždy orientované na južnú stranu, takže panely sa dajú umiestniť aj na juhozápadnú alebo juhovýchodnú stranu, nie však na severnú. Dôležité je, aby strechu netienili prvky ako komín, susedná budova, prípadne okolité stromy, čím by sa znížil výkon fotovoltiky.
Pri plochej streche, na ktorej orientáciu panelov nelimituje orientácia strechy, je veľmi dôležité dodržanie rozstupu medzi radmi panelov, aby si vzájomne netienili. Väčší alebo menší sklon výrazne neuberá z výkonu fotovoltických panelov.
Starostlivosť o solárne panely
Panely si vo všeobecnosti nevyžadujú špeciálnu pravidelnú údržbu, no predsa len existujú isté odporúčania, ktoré je vhodné dodržiavať. Napríklad v zime, keď na panely napadá sneh, môže ich účinnosť klesnúť až na nulu, preto je potrebné sneh odstrániť. Ak sú však správne nainštalované, sneh by mal opadnúť samospádom. Keď si napríklad po silnej búrke či krupobití všimnete poškodenie, určite kontaktujte technika, ktorý panely skontroluje.
Typy solárnych panelov:
Monokryštalické
Polovodičový materiál kremík sa roztaví, náročnými postupmi zušľachtí a naleje do špeciálnych foriem. Tým vzniknú tzv. ingoty, v tomto prípade cylindrický kváder z jedného monokryštálu s rovnomerne usporiadanými atómami. Kváder sa reže na tenké pásy. Tento hrubovrstvový panel vyžaduje vysoký stupeň účinnosti od 18 do 25 %, a preto sa inštaluje len na málo striech. Zároveň je potrebný homogénny, tmavý povrch. Výroba je drahá.
Polykryštalické
Aj tento hrubovrstvový typ panelov pozostáva z kremíka, ktorý sa roztaví, zušľachtí a naleje do hranatých foriem. Kryštály majú pritom rôznu orientáciu, takže sú nepravidlenejšie ako monokryštály. To má za následok väčšie straty a menší stupeň účinnosti od 15 do 20 % a je potrebná väčšia plocha. Ich vzhľad je mriežkový. Moduly z týchto solárnych panelov sú veľmi robustné a cenovo výhodné.
Tenkovrstvové
Pri tomto type panelov sa polovodičový materiál neleje do foriem a nereže sa, ale nanáša sa v tenkej vrstve na nosič, ako je napríklad sklo alebo flexibilná fólia. Okrem kremíka sa používajú iné polovodiče. Výsledkom sú tzv. amorfné bunky s neusporiadanou a nekryštalickou štruktúrou. Nízka spotreba surovín a jednoduchá výroba znižuje ich cenu, ale ich stupeň účinnosti je o 10 až 15 % nižší ako pri kryštalických paneloch.
Organické solárne panely
V tomto prípade ide o spodnú formu tenkovrstvových panelov, pri ktorých výrobe sa namiesto kremíkových vodiacich materiálov používajú zlúčeniny uhľovodíka. Nanášajú sa na nosný materiál. Stupeň účinnosti je ešte o 10 % nižší. Ich výroba je však lacná. Flexibilný nosič umožňuje rôzne spôsoby montáže a stavebné riešenia.
Aspoň raz ročne by sa mala vykonať odborná servisná prehliadka fotovoltického zariadenia, aby sa zabezpečila efektívna prevádzka. Najmä po veterných búrkach či krupobití je namieste kontrola panelov.
Fotovoltické panely zachytávajú rôzne nečistoty, napríklad sadze, prachové a peľové častice, vtáčí trus a iné. Účinnosť panelov klesá so zvyšujúcim sa znečistením. Panely sa odporúča čistiť jeden- až dvakrát ročne. S ich vyčistením vám pomôžu profesionálne firmy.
Komentáre