Solpaneler – definition, typer (termiske & solceller) og anvendelser
Alt om solpaneler: definition, typer (termiske & solceller), installation og praktiske anvendelser — lær, hvordan du udnytter solens energi effektivt.
Solpaneler får energi fra solen, som folk kan bruge. Der findes to overordnede typer solpaneler: termiske solpaneler, som opsamler varme, og solcellepaneler, som producerer elektricitet (solcellepaneler). Varme fra termiske solpaneler bruges ofte til rumopvarmning, varmt brugsvand eller til industrielle processer, mens solcellepaneler omdanner solens lys direkte til elektricitet ved hjælp af halvledermaterialer.
Solpaneler indsamler vedvarende energi. I det 20. århundrede blev solens varme blandt andet brugt til at lave damp til en dampmaskine, der skulle dreje en generator. I dag er det oftest billigere at producere elektricitet fra solens lys med moderne teknologier. Solcellers måde at producere strøm på er en solid state-metode, hvilket betyder, at der normalt ikke er bevægelige dele — det giver få vedligeholdelseskrav og høj pålidelighed.
Typer af solpaneler
- Termiske solpaneler: Blandes mellem fladepladepaneler og vakuumrør (evacuated tube). Fladeplader er robuste og velegnede til varmt brugsvand og rumopvarmning. Vakuumrør kan levere højere temperaturer og er ofte mere effektive i koldt klima eller ved højere temperaturkrav.
- Storskalede termiske anlæg (CSP): Concentrated Solar Power-anlæg bruger spejle til at koncentrere sollys og producere damp, som driver turbiner til elproduktion. Disse systemer blev historisk brugt i kombination med dampmaskiner.
- Solcellepaneler (PV): De mest almindelige er krystallinsk silicium:
- Monokrystallinske: høj effektivitet og pæn æstetik.
- Polykristallinske: ofte billigere, lidt lavere effektivitet.
- Tyndfilm (f.eks. CdTe, CIGS): fleksible løsninger med lavere effektivitet, men bedre ved svagt lys eller høje temperaturer.
- Bifaciale paneler: kan producere strøm fra begge sider, nyttigt ved refleks fra jorden.
Hvordan bruges solpaneler
Solpaneler i hjemmet er ofte monteret på tagene. Kommercielle eller industrielle anlæg er ofte monteret på trackers på jorden. Trackerne retter panelet mod solen, efterhånden som solen bevæger sig over himlen, hvilket kan øge produktionen markant sammenlignet med faste anlæg. Solcellepaneler anvendes også ofte i det ydre rum, hvor de er en af de få tilgængelige energikilder.
Anvendelser omfatter blandt andet:
- Strøm til boliger (nettilsluttede eller off-grid med batteri).
- Varmt brugsvand og rumopvarmning (termiske anlæg).
- Større solkraftværker til netlevering.
- Processvarme i industrien.
- Fjernområder, tele- og satellitstationer (særligt solceller i rummet).
Installation og drift
For at få mest muligt ud af solpaneler spiller orientering, hældning og skygge en stor rolle. I Danmark vil et tag vendt mod syd med en hældning på omkring 30–35° ofte give god ydelse, men øst- eller vestvendte systemer kan også være rentable. Skiftende vejr og årstider påvirker produktionen, og derfor er batterilagring eller nettilslutning almindeligt for at sikre forsyning, når solen ikke skinner.
Ved installation skal man tage højde for:
- Tagets bæreevne og brandkrav.
- Elektrisk tilslutning, invertervalg (string-, mikro- eller hybridinverter).
- Mulighed for nettilslutning og myndighedsgodkendelser.
Effektivitet, levetid og vedligehold
Moderne solceller har typisk en effektivitet mellem 15–22 % i kommercielle produkter; laboratorier når højere tal. Termiske paneler kan omdanne en større andel af solindstrålingen til varme, især ved lave til moderate temperaturer. PV-paneler har normalt en forventet levetid på 25–30 år med garanti for en vis procent af den oprindelige ydelse (f.eks. 80–90 % efter 25 år). Invertere udskiftes typisk efter 10–15 år.
Vedligehold er generelt begrænset til lejlighedsvis rengøring (især ved støv eller blade), inspektion af monteringsbeslag og kontrol af elektriske forbindelser. Overvågningssystemer kan vise produktion i realtid og advare om fejl.
Fordele og ulemper
- Fordele: Ren energikilde, lave driftsomkostninger, reducere strømregning og CO2-udslip, få bevægelige dele.
- Ulemper: Variabel produktion afhængig af vejr, initial investering, produktion af paneler har miljøpåvirkning (men genvinding og forbedringer reducerer dette).
Lagring, nettilslutning og økonomi
Batterier (f.eks. lithium-ion) bruges i stigende grad til at lagre overskydende el til nat eller dårligt vejr. For større anlæg kan termisk lagring (smeltet salt) gøre det muligt for CSP at levere strøm, selv når solen ikke skinner. Økonomien afhænger af lokale elpriser, tilskud, skattelettelser og anlæggets dimensionering. Mange steder findes støtteordninger eller nettomåling, der gør investering i solpaneler attraktiv.
Miljø, sikkerhed og genanvendelse
Mens solenergi reducerer CO2-udslip i driftsfasen, kræver produktionen af paneler energi og materialer, som skal håndteres ansvarligt. Genanvendelsesordninger for solpaneler er i udvikling for at tage hånd om materialer som glas, aluminium og halvlederkomponenter. Ved brand og arbejde på tage skal man være opmærksom på, at solceller producerer strøm, når de er belyste, og dermed kræver særlige sikkerhedsprocedurer for rednings- og servicepersonale.
Samlet set er solpaneler en fleksibel teknologi med anvendelse fra små husholdninger til store kraftværker og rumfart. Valg af type og systemdesign bør tilpasses det konkrete behov, tilgængelig plads og økonomiske rammer.
Skematisk symbol for solpanel
Varme
Solpaneler til varme er normalt fremstillet af en kasse med et klart vindue på toppen. Rørene løber gennem kassen. Rørene og kassen er normalt malet sorte, fordi sort absorberer mere varme end andre farver. Rørene er fyldt med en varmeoverføringsvæske som f.eks. vand eller olie. En pumpe cirkulerer væsken, som varmes op, når den udsættes for solen. Når den varme væske forlader panelet, går den ind i en varmeveksler, som overfører varmen til vand eller luft. Når den nu kølige væske forlader varmeveksleren, pumpes den tilbage op i panelet for at opsamle varmen igen.
Genbrug
Solcellepaneler er bygget til at holde i ca. 30 år. Indtil videre har de fleste af de solpaneler, der oprindeligt blev fremstillet i 1980'erne, endnu ikke nået slutningen af deres forventede levetid. Mange af de solpaneler, der er udløbet, er imidlertid blevet klassificeret som farligt affald. De brugte solpaneler, der ikke er blevet betragtet som farlige, kan genbruges til at fremstille nye solpaneler. Over 90 % af solpanelerne kan genanvendes til at skabe enten nye solpaneler eller skrotmateriale. Først nedbrydes panelerne ved at fjerne metalrammerne og glaspladen, så solcellegruppen bliver tilbage mellem en ethylenvinylacetat (EVA) harpiks og en bagsidefilm. For at komme til selve solcellerne skal harpiksen og bagsidefolien fjernes.
Anvendelse
De ti vigtigste anvendelser af solpaneler omfatter,
- varme til dit hjem
- kraftpumper
- indendørs og udendørs lys batteriopladning i solskinsdag til brug om natten.
- strømforsyning til dit hjem, din autocamper, hytte, dit redskabsskur eller enhver anden bygning for den sags skyld.
- Ved opvarmning af svømmebassiner bruger et solvarmeanlæg solvarmepaneler til opvarmning af varmt vand. Disse kan placeres på dit tag for at opsamle solens varme, som derefter føres til poolen.
- Solpaneler anvendes også til rumforskning og andre former for transport.
STS-97 ISS
Innovationer
Solpaneler er blevet meget billigere at bruge sammenlignet med olie, diesel og flydende naturgas i dele af Asien. Solenergi vil snart blive den vigtigste energikilde. I årenes løb er der blevet foretaget mange innovationer for at forbedre solpaneler. Solpaneler er blevet brugt til rumforskning og er ved at blive udviklet til at kunne drive biler. Sideløbende hermed er forskere ved at udvikle solceller i silikone for at øge deres bekvemmelighed.
Solceller
Solceller er en ny type solcellepanel, der ligner almindelige asfalttagplader. De anvendes på steder, hvor traditionelle solpaneler ikke er ønskelige, f.eks. på hustage. Solceller er dyrere og mindre holdbare end almindelige solpaneler.
Spørgsmål og svar
Q: Hvad bruges solpaneler til?
A: Solpaneler bruges til at opsamle vedvarende energi fra solen, så folk kan bruge den.
Q: Hvor mange typer solpaneler findes der?
A: Der findes to typer solpaneler: termiske og fotovoltaiske.
Q: Hvad er forskellen mellem termiske og fotovoltaiske solpaneler?
A: Termiske solpaneler opsamler varme fra solen til rumopvarmning og varmt vand, mens fotovoltaiske solpaneler producerer elektricitet fra solens lys.
Q: Hvordan brugte folk solens varme i det 20. århundrede?
A: I det 20. århundrede brugte man solens varme til at lave damp til en dampmaskine, der kunne drive en generator.
Q: Er det billigere eller dyrere at producere elektricitet fra solens lys end at bruge damp fra solens varme?
A: I dag er det billigere at producere elektricitet fra solens lys end at bruge damp fra solens varme.
Q: Hvor monteres solpaneler til hjemmet ofte?
A: Solpaneler til hjemmet monteres ofte på hustage.
Q: Hvor er kommercielle eller industrielle solpanelinstallationer ofte placeret?
A: Kommercielle eller industrielle solpanelinstallationer er ofte monteret på trackere på jorden, som peger panelet mod solen, når den bevæger sig hen over himlen.
Søge