Využívajú solárne panely svetlo alebo teplo na výrobu elektriny?

Zmätok okolo účinkov tepla a svetla na slnečnú energiu začína skutočnosťou, že existujú rôzne druhy slnečnej energie. Jeden typ energie, nazývaný solárna tepelná energia, využíva slnečné svetlo na výrobu tepla, ktoré možno použiť na výrobu teplej úžitkovej vody alebo na výrobu pary na pohon turbín a výrobu elektriny. Tieto panely však vyžadujú komplexnú integráciu so systémami teplej vody.

Iný typ slnečnej energie vytvárajú fotovoltaické (PV) solárne panely, ktoré využívajú svetlo na priamu výrobu elektriny. Mnoho ľudí si myslí, že najefektívnejším miestom na výrobu energie pomocou fotovoltaických (PV) solárnych panelov je spaľujúca horúca púšť, kde slnko pečie všetko. Nemôžem sa viac mýliť.

Samozrejme, je tam veľa slnečného svetla. Ale elektronika – podobne ako zariadenia vo fotovoltaickom solárnom systéme – v skutočnosti funguje efektívnejšie v chladnom počasí, nielen v horúcich letných dňoch.

Štandardná testovacia teplota na hodnotenie výkonu FV solárnych panelov je 77 stupňov Fahrenheita (alebo 25 stupňov Celzia). V horúcom dni solárne panely postupne strácajú účinnosť, keď termostat stúpa. Pokročilé solárne panely sú však navrhnuté tak, aby tieto straty minimalizovali. V skutočnosti sa panely môžu pochváliť veľmi nízkym „teplotným koeficientom“ alebo stratou energie v dôsledku tepla.

Napriek tomu môže byť chladné počasie len lístkom pre solárnu účinnosť FV. Predstavte si svižný, jasný zimný deň. Je to sladká bodka pre solárnu FV výrobu. Dokonca aj sneh môže pomôcť tým, že odráža slnečné svetlo na panely – pokiaľ v skutočnosti nezakrýva panely.

Vidíte, že fotovoltaické (PV) články sa približujú k solárnym panelom predovšetkým pomocou viditeľného spektra na výrobu energie. Časť tohto svetla je viditeľná ľudským okom a časť – napríklad infračervené a ultrafialové svetlo – nie je viditeľná. Mraky môžu blokovať veľa viditeľného svetla, ale neblokujú celé spektrum (vysvetľujúce, prečo stále horíte, keď je zamračené). Panely využívajú viac infračerveného a ultrafialového svetla ako iné panely. To v kombinácii so skutočnosťou, že sú efektívnejšie1, môže znamenať, že majitelia domov potrebujú menej panelov.

Ďalšie faktory podieľajúce sa na výrobe energie

Teplota a svetelné spektrum majú veľký vplyv na to, koľko energie dokážu solárne panely vyprodukovať. Ale aj uhol slnečného svetla. Uhol sa stáva veľkým problémom pri plánovaní fotovoltaických solárnych systémov pre majiteľov domov. Každá domáca inštalácia je jedinečná, pretože každý dom je otočený k slnku inak a dobre orientované panely môžu pomôcť zachytiť viac slnečného svetla počas špičky dňa. Viete, účinnosť panelu sa meria svetlom priamo vpred. Ale na väčšine striech je slnko zriedka kolmé na dosku. Výkon mimo uhlu – napríklad, keď je slnko nízko na oblohe – je teda dôležitý.

Množstvo svetla zohráva úlohu aj pri výrobe energie. Všeobecne možno povedať, že okolo poludnia je viac denného svetla ako v ktorúkoľvek inú dennú dobu a umiestnenie domu môže zohrávať veľkú úlohu v množstve svetla, ktoré vstupuje do solárnych panelov. Napríklad dom na svahu môže mať ráno skvelé svetlo, ale popoludní už nie veľa. Mnohé domy majú problémy s tienením od stromov a iných prekážok. A prach alebo lístie môžu tiež znížiť účinok.

Všetky doteraz diskutované faktory ovplyvňujú výrobu energie nového systému. Je však tiež dôležité zabezpečiť, aby systém obstál v skúške času. Hlavnou príčinou degradácie (známej aj ako opotrebovanie) bežných panelov je korózia a takmer neviditeľné praskliny v článkoch, ktoré znižujú výkon. Solárne panely sú navrhnuté tak, aby vydržali viac ako 40 rokov, a to vďaka silnej (ale flexibilnej) kovovej základni, na ktorej sú naše články postavené. V skutočnosti majú panely najnižšiu mieru degradácie zo solárnych panelov v tomto odvetví. To znamená, že panely produkujú viac energie počas dlhšieho časového obdobia.

Používanie obnoviteľných zdrojov, ako je slnečné svetlo na výrobu energie, môže znížiť hromadenie uhlíka, ktoré môže spôsobiť zmenu klímy. Ale najväčšou výhodou využívania solárnej energie na napájanie vášho domova sú nižšie účty za elektrinu, ktoré môžu trvať desaťročia.