Melyik a jobb választás rövid és hosszú távon: napkollektor vagy napelem? Mindkét technológiának megvannak az előnyei és hátrányai, amelyeket minden felhasználónak – legyen szó ipari, üzleti vagy lakossági alkalmazásról – egyénileg kell mérlegelnie. Cikkünk célja megkönnyíteni a választást!
A megújuló energiaforrások jelentik az emberiség jövőjét. Bár jelenleg még a vízerőművek termelik a legtöbb energiát, a napenergiára épülő szegmens növekszik a legdinamikusabban, így várhatóan a jövőben a napkollektorok és napelemek fontossága tovább fokozódik.
Forrás: ourworldindata.org
A napenergia térnyerésének fő oka, hogy a földet érő 1 órányi napsütés több energiát képes biztosítani, mint amennyit az emberiség egy egész esztendő alatt el tud használni. Ehhez azonban olyan energiagyűjtő-rendszerekre van szükség, amelyek képesek – minimális energiaveszteség mellett – begyűjteni ezt a hatalmas mennyiségű megújuló energiát. Ilyen megoldást nyújtanak a modern napelem és napkollektor rendszerek. Mutatjuk, mit érdemes tudni a két technológia kapcsán!
Sokan keverik egymással a két technológiát, hiszen mindkettő a napsugárzás energiáját használja fel, ám teljesen más módon történik az energia gyűjtése és hasznosítása. Lássuk, mi a legfontosabb különbség!
A napelem olyan fotovoltaikus rendszer, amely a napból érkező elektromos sugárzást nyeli el, majd a töltött részecskék mozgásra kényszerítésével elektromos áramot hoz létre.
A napkollektor ezzel szemben a nap energiáját nem elektromos áramként, hanem hő formájában hasznosítja. A működése jóval egyszerűbb, mint a napelemé: a napsugárzás felmelegíti a folyadékot, ami a napkollektor belsejében, egy hőszigetelt tárolóban található. Ezt a meleg folyadékot használja fel a rendszer.
A napelem és napkollektor közötti különbség tehát abban rejlik, hogy míg előbbi villamos energiát állít elő, addig utóbbi hőenergiát, amelyet főleg fűtéshez és a meleg vízhez használnak fel.
Gyakran elhangzó állítás, hogy a megújuló energiaforrásokat jóval nehezebb tárolni és szállítani, mint például a földgázt. Ez igaz a napelem esetében, aminél az elektromos áramot azonnal fel kell használni vagy vissza kell tölteni az elektromos hálózatba. Kivételt csak a szigetüzemű napelemes rendszer képez, hiszen ekkor nem áll rendelkezésre a közelben elektromos hálózat, így az energiát szükséges eltárolni.
A napkollektor esetében azonban nem állja meg a helyét az állítás, mivel a napenergiával felmelegített folyadék – a hőszigetelésnek hála – akár később is felhasználható.
Ez azonban azt jelenti, hogy a napkollektor folyamatos karbantartást igényel, legyen szó akár a folyadék pH-értékének megtartásáról, a nyomásról vagy a rendszer különböző tartozékairól. Erre a napelemes rendszer esetében nincs szükség, csupán az elemeket kell rendszeresen tisztítani, hogy a hatékonyságukat szinten tartsuk. De a tisztításban az időjárás, az eső és a hó is segítségünkre lesz.
A két rendszer működési elvéből adódik, hogy a kinyert energia felhasználhatóságában is különbség mutatkozik.
Mivel a hőenergia felhasználhatósága jóval korlátozottabb, mint a villamos energiáé, a napkollektorokat főleg meleg vizes tevékenységekhez, így például fürdéshez lehet használni. A napelemes rendszer esetében ez a korlátozás nem áll fenn, hiszen ma már szinte minden villamos energiával működik – ez a trend pedig egyre csak terjed az elektromos autók, okos házak térnyerésével.
Az épület melegen tartását illetően a napelemes fűtésben érdemes gondolkodni: a napkollektor télen sajnos nem elég ahhoz, hogy a napkollektoros fűtés egy egész épület igényét ki tudja szolgálni, ezért a telephelyek, cégépületek, irodák és családi házak fűtéséhez csak kiegészítő megoldásként érdemes használni.
Lakossági, üzleti és ipari felhasználás esetén is kulcskérdés a megtérülési: vajon a napkollektor vagy napelem kifizetődőbb? A kérdés megválaszolása nem könnyű, hiszen a megtérülés mértékét és idejét számos egyéni tényező befolyásolhatja.
Egy 2021-ben publikált, a napkollektorok megtérülését vizsgálta lengyelországi családi házak esetében. A meglepő eredmények szerint a napkollektoros rendszer évente 6756 kWh energiamegtakarítást eredményez, valamint 2,4-3,6 tonnával csökkenti a szén-dioxid-kibocsátást. A számítások szerint 20 év alatt 6000-10000 euró megtakarítást eredményez várhatóan a rendszer.
Míg a Tamesol – az EU vezető napelemgyártó vállalata – becslése szerint egy átlagos háztartás az áramszámlát 60-70%-kal csökkentheti a napelem telepítésével. Így könnyen megbecsülhetjük egyéni fogyasztásunk alapján a várható 20 éves megtakarítást.
Általánosan kijelenthető, hogy a napelemek bekerülési értéke magasabb, azonban idővel magasabb megtakarítást tesznek lehetővé, mint a napkollektorok. Érdemes minden esetben egyéni fogyasztásunk alapján számításokat végezni a pontos becslés érdekében.
Bár mindkét rendszernek megvannak a maga előnyei és hátrányai, kijelenthető, hogy egyes esetekben sokkal jobban megéri az egyik rendszer használata, míg másoknak éppen a másik lesz megfelelő. Ha ugyanis az a célunk, hogy a napból kinyert energiát a meleg vízhez használjuk fel, a napkollektor jobb választás lehet, mivel az így kinyert energia tárolható.
Ha viszont főleg villamos energia használatához szeretnénk a napenergiát, a napelemes rendszer lesz a jobb választás, mert bár nem tárolható, jóval hatékonyabb, mint a napkollektoros rendszer. Ezért komplett családi házak, cégépületek, irodák és telephelyek téli fűtési igényeit is képes kiszolgálni, míg a napkollektorokkal csak kiegészítő megoldásként érdemes számolni.
A napkollektor rendszer nem képes elektromos áramot termelni. Kizárólag arra használják, hogy a napenergiát hővé alakítása, melyet fűtésre vagy melegvíz-előállításra lehet hasznosítani.
Igen, elérhető magas kapacitású fűtési napkollektoros rendszer, mely ipari felhasználásra is alkalmas.
A legtöbb lakossági, üzleti és ipari felhasználó számára hosszú távon a napelem kifizetődőbb.
Természetesen, a napkollektor télen is képes fűteni. Azonban a hatékonysága jelentősen csökken a nyári időszakhoz képest a kevesebb napsütéses óra, fagyos időjárás és az esetleges havazás miatt.
Kétségtelen, hogy a jövő a megújuló energiaforrásoké, azon belül is a napenergiáé. Az viszont már kevésbé egyértelmű, hogy melyik napenergiát gyűjtő megoldás a legjobb: a napkollektor és a napelem is hasznos – bár más-más célokra érdemes ezeket alkalmazni.
Azt, hogy ki, melyik rendszer mellett teszi le a voksát, mindenkinek magának kell eldöntenie, és ehhez főleg a cég irodáinak, telephelyének igényeit érdemes megvizsgálni – majd ez alapján eldönteni, hogy melyik energiafelhasználási rendszer tudja a legtöbb hasznot nyújtani.
Bármelyik rendszert is választjuk, nagy hibát nem követhetünk el, hiszen az ökológiai lábnyom csökkentése és Földünk élhetőbbé alakítása csak a megújuló energiaforrások segítségével érhető el.
