Napjainkban élőtérbe kerültek a megújuló energiaforrások felhasználásán alapuló rendszerek. A legjelentősebb megújuló energiaforrást, a napot kétféle rendszerben is hasznosíthatjuk. Ezek a napelemek, és a napkollektorok.
A két típus különböző felépítésből áll, és különböző hasznosítási területtel rendelkezik melyet nem biztos, hogy mindenki ismer, ami miatt gyakran összekeverik a napelemet a napkollektorral, pedig jelentős különbségekkel rendelkeznek. Ezért ebben a cikkben részletezzük, hogy miben térnek el egymástól.
Közös tényezők
Először is, hogy különbségekről beszélhessünk meg kell vizsgálni mi az, amiben megegyeznek egymással mi az, ami miatt sokan összekeverhetik a két típust.
Napsugárzás
A legfontosabb közös működést befolyásoló tényezőjük a Nap sugárzási energiájának a hasznosítása. Mindkét rendszer a napsugárzás megfelelő mennyisége mellett fejti ki hatását, a nap sugaraiban rejlő energiát (a későbbiekben leírt módon) alakítják át használható energiává.
Kinézet, elhelyezés
A „hagyományos” síkkollektoros napkollektorok egy téglalap alakú fekete keretben vannak elhelyezve, melyek így kinézetben néhány méteres távolságból nagyon hasonlíthatnak egy polikristályos napelemekre. Valamint mindkét típus leggyakoribb elhelyezési területe is megegyezik. Döntő többségében a tetőszerkezetre történik telepítésük. Ezen megegyező tulajdonságok miatt is sokszor összekeverik a napelemet a napkollektorral.
Különbségek
De térjünk is át a lényegre, a kettő közötti különbségre.
Működés
Napelem
A napelemek szilícium félvezető anyagból épülnek fel, melynek szennyezésével két réteget kapunk a szerkezeten belül. Ez a pozitív, és a negatív réteg, a két réteg találkozásakor létrejövő határrétegben elnyelődő napsugarak hatására indul meg elektromos áram. Így tehát amikor a napsugárzás fotonjai átadják energiájukat a cellák elektronjainak, azok szabadon mozoghatnak, és egyenáramot hoznak létre. Az egyenáramot majd az inverter váltakozó árammá alakítja, így háztartási berendezések számára is hasznosítható villamos energia keletkezik a napsugarak energiájából.
Napelemek villamos energiát hoznak létre, mellyel a villanyszámla, de akár a fűtésszámla is kiváltható elektromos fűtőberendezést használva pl. klíma, elektromos kazán.
Napkollektor
A napkollektorok működésük során meleg vizet állítanak elő, melyet fürdésre, de akár kiegészítő fűtésnek is használhatunk. Működésük a nap sugarainak fűtő hatásán alapul. Köztudott, hogy a fekete szín, sokkal jobban elnyeli a napnak a sugarait, mint a fehér szín, így alakultak ki a napkollektorok hoz használt szín is.
Jellemzően két napkollektor típussal találkozunk. A síkkollektorral, és a vákuumcsöves napkollektorral.
A síkkollektor egy dobozra hasonlít, melyet egy üveglap határol. A dobozban található a fekete elnyelő réteg, és a csőrendszer, amelybe felmelegszik a folyadék, és később hasznosításra kerül.
A vákuumcsöves napkollektor egy újabb típus, melyet azért hoztak létre, hogy az előzőhöz képes csökkentsék a veszteségeket. Egymás mellett elhelyezkedő vákuumcsövekből áll, és ezekben a csövekben található folyadék kerül felmelegítésre. Így kívülről is könnyen megkülönböztethető a síkkollektoros társától.
Általánosságban elmondható, hogy a napkollektor által felmelegített folyadék egy puffer tartályba, bojlerbe kerül elvezetésre, ahol tovább tárolható az általa felmelegített víz melegsége.
Összegzés
A napelemek, és napkollektorok legfontosabb különbsége tehát a felhasználási területük. Napelemmel villamos energiát, míg napkollektorral meleg vizet állítunk elő.
Összességében a napelemes rendszerek hatásfoka, és kihasználhatósága jobb, hiszen például egy napelem által működtetett rendszert vízmelegítésre is használhatjuk elektromos kazán segítségével, emellett a villanyszámlát is csökkenti. Míg a napkollektorokkal egy téli időszak teljes vízhasználata, vagy esetleges meleg vízzel történő fűtési időszaka nem megoldható, a napelemek szolgáltató által biztosított szaldós elszámolásnak köszönhetően viszont a nyáron termelt villamos energiát télen is felhasználhatjuk.