Solarkollektoren und Photovoltaikmodule
Erneuerbare Energien werden zunehmend in allen möglichen Technologien eingesetzt, die in den Alltag Einzug halten. Ein Paradebeispiel ist die Solarenergie, mit der sich Stromkosten sparen oder die Kosten für die Erwärmung von Brauchwasser senken lassen. Ersteres erfordert den Einsatz von Photovoltaikmodulen, letzteres den Einsatz von Sonnenkollektoren. Beide Lösungen sind umweltfreundlich, energieeffizient und kostengünstig und werden oft fälschlicherweise miteinander verwechselt. Finden Sie heraus, was der Unterschied zwischen Photovoltaikmodulen und thermischen Solarkollektoren ist.
Solarkollektoren und Photovoltaikmodule - was ist der Unterschied?
Photovoltaikmodule und thermische Solarkollektoren sind nicht dasselbe Gerät. Sie haben einen anderen Zweck und ihr Funktionsprinzip ist ebenfalls unterschiedlich.
Zweck - Der Zweck einer Photovoltaikanlage ist die Erzeugung von Strom für den Betrieb von Geräten in Haushalten, Unternehmen oder landwirtschaftlichen Betrieben. Solarkollektoren hingegen wandeln Sonnenenergie in Wärmeenergie um, die zur Erwärmung von Warmwasser und zur intermittierenden Unterstützung der Zentralheizung genutzt wird.
Funktionsprinzip - Photovoltaikmodule und thermische Solarkollektoren nutzen die Sonnenenergie unterschiedlich. Photovoltaikmodule basieren auf dem so genannten photovoltaischen Effekt. Photonen, d.h. Elementarteilchen der Sonnenstrahlung, die auf das aus den Photovoltaikzellen gebildete Silizium fallen, setzen die Siliziumteilchen in Bewegung. Auf diese Weise wird Gleichstrom erzeugt. Dieser wird in einen Wechselrichter eingespeist, wo er in Wechselstrom mit den entsprechenden Parametern umgewandelt wird, um elektrische Geräte zu betreiben. Solarkollektoren hingegen sind mit einem Absorber ausgestattet, der die Sonnenstrahlen einfängt und in Wärme umwandelt. Mit Hilfe eines Wärmeträgers in Form eines flüssigen Stoffes, der erhitzt wird, wird die Wärme in den Brauchwasserspeicher geleitet, wo sie übertragen und das Wasser erhitzt wird. Anschließend wird der Wärmeträger abgekühlt und in den Kollektor zurückgeführt.
Photovoltaik- und Solarpaneele - was haben sie gemeinsam?
Viele Menschen verwechseln thermische Solarkollektoren und Fotovoltaikanlagen aufgrund ihres ähnlichen Aussehens. Außerdem können beide Anlagen sowohl auf dem Dach als auch auf dem Boden auf einer speziellen Konstruktion montiert werden. Photovoltaikmodule und Sonnenkollektoren haben auch die Nutzung der Sonnenenergie für den Betrieb gemeinsam.
Und hier enden die Gemeinsamkeiten von Photovoltaik und Solarkollektoren. Denn ihr Zweck ist unterschiedlich, ebenso wie ihre Funktionsweise. Bei Photovoltaikanlagen wird die Sonneneinstrahlung zur Stromerzeugung genutzt, während Sonnenkollektoren in erster Linie für die Warmwasserbereitung eingesetzt werden. Es ist zu betonen, dass Photovoltaikmodule und Sonnenkollektoren nicht miteinander konkurrieren, so dass es nicht notwendig ist, sich für die eine oder die andere Lösung zu entscheiden.
Wie funktionieren Solarkollektoren?
Solarkollektoren sind Geräte, die Sonnenenergie in Wärme umwandeln sollen. Ihr Zweck ist die Erwärmung von Brauchwasser und die Unterstützung von Heizquellen in einem Gebäude. Sie können auch zur Erwärmung von Wasser in Schwimmbädern verwendet werden.
Solarthermische Kollektoren funktionieren, indem sie die Sonnenstrahlen durch einen Absorber im Kollektor einfangen, der sie absorbiert und in Wärme umwandelt. Die Flüssigkeit im Wärmeträger (in der Regel eine Propylenglykol-Frostschutzlösung) wird erhitzt und dann in einen speziellen Speicher geleitet, um das Brauchwasser zu erwärmen. Im Speicher wird der Stoff abgekühlt und in den Kollektor zurückgeführt.
Solarkollektoren können intermittierend eingesetzt werden, da ihr Betrieb von der Sonneneinstrahlung abhängt. Im Sommer können sie bis zu 90 % des Warmwasserbedarfs decken, während sie in den anderen Jahreszeiten nur einen Teil des Bedarfs decken können. Dann ist eine zusätzliche Warmwasserbereitung erforderlich, z. B. mit einem elektrischen Heizgerät.
Wie funktionieren Photovoltaikanlagen?
Photovoltaik-Paneele hingegen sind für die Stromerzeugung konzipiert. Die Photovoltaikzellen, die aus Silizium mit Halbleitereigenschaften bestehen, fangen die Sonnenstrahlung ein, um Gleichstrom zu erzeugen. Um elektrische Geräte betreiben zu können, muss dieser Strom in Wechselstrom mit den entsprechenden Parametern umgewandelt werden, wofür der Wechselrichter der Photovoltaikanlage zuständig ist.
Eine Fotovoltaikanlage liefert das ganze Jahr über Strom, auch im Winter. Die Menge des erzeugten Stroms hängt von der Intensität der Sonneneinstrahlung ab. In Zeiten hoher Sonneneinstrahlung, d. h. in der Regel im Sommer, kann die Strommenge den Strombedarf übersteigen. Es besteht die Möglichkeit, den Überschuss in das Stromnetz oder in einen Energiespeicher einzuspeisen und ihn in Zeiten mit geringerer Sonneneinstrahlung, z. B. im Winter, oder in Zeiten, in denen die Sonne nicht scheint und die Photovoltaikmodule nicht arbeiten, d. h. in der Nacht, zu nutzen.
Solarkollektoren oder Fotovoltaikmodule - was soll man wählen?
Photovoltaikmodule und Sonnenkollektoren nutzen dieselbe Energiequelle, nämlich die Sonneneinstrahlung. Ihre Funktionsweise und ihr Zweck sind jedoch völlig unterschiedlich. Photovoltaikmodule erzeugen Strom, während Sonnenkollektoren zur Erwärmung von Brauchwasser und zur Unterstützung der Zentralheizung verwendet werden.
Photovoltaikmodule und Solarkollektoren stehen nicht in Konkurrenz zueinander. Sie können sich also für beide Lösungen entscheiden. Wenn Sie eine Entscheidung treffen wollen: Solarkollektoren oder Photovoltaikmodule, sollten Sie jedoch Ihre eigenen Bedürfnisse berücksichtigen. Wollen Sie eine Anlage, die Strom liefert, oder brauchen Sie ein Gerät zur Erwärmung des Brauchwassers?
Beide Lösungen sind sehr effizient und können das ganze Jahr über betrieben werden. Eine Photovoltaikanlage deckt den Strombedarf im Sommer und erzeugt einen Stromüberschuss, der in sonnenarmen oder sonnenlosen Zeiten genutzt werden kann, während eine Solaranlage dafür sorgt, dass das Brauchwasser im Sommer praktisch vollständig und in den anderen Jahreszeiten teilweise erwärmt wird. Sowohl Photovoltaikmodule als auch Solarkollektoren sind wirtschaftlich rentabel. Sie sind außerdem umweltfreundlich und energiesparend und sorgen für eine Senkung der Kosten des täglichen Lebens.
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