von Obwohl Photovoltaikanlagen und solarthermische Kollektoren in Polen schon seit geraumer Zeit weit verbreitet sind, verwechseln viele potenzielle Investoren diese beiden Systeme, die auf unterschiedlichen Funktionsprinzipien beruhen, immer noch. Für viele Menschen sind die beliebten Sonnenkollektoren und die Photovoltaik ein und dasselbe – wir erklären, warum diese Annahme falsch ist.
Zunächst werden wir die Gemeinsamkeiten zwischen Photovoltaikmodulen und solarthermischen Kollektoren betrachten. Viele Menschen verwechseln sie, weil beide Lösungen auf Gebäudedächern und am Boden installiert werden, und zwar unter Verwendung von Konstruktionen, die speziell für diesen Zweck entworfen wurden. Eine weitere Ähnlichkeit zwischen den beiden Lösungen ist die Nutzung der Sonnenenergie.
Was ist der Unterschied zwischen Photovoltaik und Sonnenkollektoren?
Hier enden jedoch die Gemeinsamkeiten, denn die thermische Solarenergie wird von den beiden Systemen zu völlig unterschiedlichen Zwecken aufgenommen. Photovoltaikanlagen werden für die Umwandlung von Wärmeenergie in Elektrizität installiert, während Sonnenkollektoren die Sonnenstrahlung in Wärme umwandeln. Aus diesem Grund konkurrieren diese Lösungen nicht miteinander. Vielmehr können sie sich gegenseitig ergänzen.
Wie funktionieren thermische Solarkollektoren?
Sie kennen bereits den Unterschied zwischen Fotovoltaik und Solarzellen. Nun ist es an der Zeit, sich mit dem Aufbau der beiden Systeme zu befassen. Solarthermische Kollektoren absorbieren die Sonnenstrahlung, die auf den Absorber trifft, der die Energie an das Medium überträgt, in der Regel eine Wasser-Glykol-Lösung. Das Medium versorgt den Wärmetauscher mit Wärme in Form von heißem Wasser. Wie Photovoltaikanlagen arbeiten auch die beliebten Solarkollektoren am effizientesten, wenn die Anlage nach Süden ausgerichtet ist. Im Gegensatz zu PV-Paneelen unterliegen thermische Solarkollektoren jedoch erheblichen Einschränkungen, da sie nur bei Sonnenschein arbeiten, was an kalten und bewölkten Tagen zu erheblichen Wärmeverlusten führt.
Kollektortypen
Gegenwärtig gibt es zwei grundlegende Typen von Solarthermiekollektoren: Flach- und Vakuumkollektoren. Aufgrund der klimatischen Bedingungen in Polen arbeiten beide Typen am effizientesten von April bis Ende Oktober, wenn die Sonneneinstrahlung am intensivsten ist.
Flache solarthermische Kollektoren
Flache Fotovoltaik-Kollektoren ähneln von außen betrachtet in gewisser Weise PV-Paneelen, da der Sonnenenergieabsorber die Form einer flachen Metallplatte hat. Von unten ist er mit einem Rohrsystem verbunden, in dem das Medium zirkuliert, das das im Tank gespeicherte Warmwasser erwärmt. Die Grundlage für einen effizienten Betrieb des gesamten Systems ist eine angemessene Wärmedämmung aus Mineralwolle.
Vakuum-Solarkollektoren
Bei Vakuumkollektoren wiederum ist der Absorber kein integriertes Ganzes, sondern in Komponenten unterteilt, die in separaten Vakuumrohren untergebracht sind. Jedes Rohr ist mit einer Sammelschiene verbunden, in der das Heizmedium zirkuliert, das die Wärme der Sonne auf das im Wärmetauscher gespeicherte Wasser überträgt.
Was ist Stagnation in Kollektoren?
Wenn die Sonnenkollektoren lange Zeit keine Wärme an das Wasser abgegeben haben, kann die intensive Sonneneinstrahlung zu Stagnation oder Leckagen führen. Diese Art von Defekt tritt bei Photovoltaik-Paneelen nicht auf, da es sich um völlig andere Systeme handelt.
Solarmodule vs. Fotovoltaikmodule: Wie funktionieren Fotovoltaikmodule?
Um den Unterschied zwischen Solarmodulen und Photovoltaik zu verstehen, muss man auch das Funktionsprinzip des PV-Systems kennen. Solarmodule bestehen aus Silizium, absorbieren die Sonnenenergie und wandeln sie in Strom um. Die auf diese Weise gewonnene Energie kann zur Versorgung aller Arten von Anlagen und Geräten in Haushalt, Büro, Industrie und Landwirtschaft verwendet werden. Wie man sieht, ist der Anwendungsbereich der Photovoltaik viel breiter als der von thermischen Solarkollektoren, die vor allem für die Warmwasserbereitung verwendet werden.
Die Parameter des von den Modulen erzeugten Stroms werden durch den Wechselrichter eingestellt, der ein weiterer obligatorischer Bestandteil jeder Anlage ist. Der Wechselrichter wandelt den Gleichstrom in Wechselstrom um, also den Strom, der in den Steckdosen der Haushaltssysteme fließt. Sehr wichtig ist, dass die Photovoltaikanlage nicht nur an sonnigen Tagen, sondern das ganze Jahr über funktioniert, auch wenn die Sonneneinstrahlung geringer ist. Die im Sommer erzeugte überschüssige Energie wird vom Prosumer an das Energieversorgungsunternehmen übertragen, um einen Teil der gespeicherten Reserven in den Herbst- und Wintermonaten „zurückzugewinnen“, wenn die Photovoltaikanlage weniger produktiv ist. Dadurch werden die Stromrechnungen erheblich gesenkt.
Arten von Photovoltaikmodulen
Bei der Frage, ob es sich um Solarmodule oder Photovoltaik handelt, sollte man sich – wie bei den thermischen Solarkollektoren – auf die auf dem Markt erhältlichen PV-Modultypen konzentrieren. Diese werden in monokristalline und polykristalline Module unterteilt.
Monokristalline Module
Wie der Name schon sagt, bestehen sie aus monokristallinem Silizium und ihre Farbe kann von dunkelblau bis schwarz reichen. Sie werden durch Schneiden von Siliziumkristallen hergestellt und weisen charakteristische abgeschrägte Ecken auf.
