Ce este un panou solar si ce roluri are?
Panourile solare pentru apa calda sau sistemele fotovoltaice sunt dispozitive care capteaza lumina provenita de la soare si o transforma in energie termica sau electrica. Reprezinta o sursa viabila de alimentare a locuintelor si cladirilor cu electricitate sau caldura - energia solara este inepuizabila, gratuita si disponibila intr-o cantitatea mult mai mare decat necesarul zilnic al tuturor oamenilor.
Tipuri de panouri solare si caracteristicile fiecaruia
Panourile solare functioneaza cel mai eficient cand amplasate cu fata direct catre soare, la un unghi optim si fara sa fie afectate de umbra pomilor. Eficienta panourilor solare depinde si de zona in care locuiesti, dar si de conditiile meteo.
Cele mai importante doua tipuri de panouri solare sunt cele fotovoltaice si cele termice, iar despre modul de functionare si caracteristicile specifice vom vorbi in continuarea articolului.
Panouri solare fotovoltaice
Panourile solare fotovoltaice sunt compuse din celule solare si transforma energia solara direct in energie electrica. Celulele solare absorb particulele de lumina care ajung pe suprafata lor. Particulele reprezinta fotonii care genereaza apoi o cantitate mica de energie care trece printr-un cablu de consum, astfel incat sa fie utilizata imediat sau sa fie stocata in acumulatori.
Anumite materiale pot fi folosite pentru a produce electricitate cand sunt expuse razelor solare, iar aceasta proprietate este cunoscuta sub denumirea de efect fotovoltaic. Panourile solare folosesc aceasta proprietate ca sa transforme energia luminoasa in curent electric continuu. Mai departe, un invertor transforma acest curent continuu in curent alternativ pe care il poti folosi in propria casa.
Excesul de energie electrica acumulat poate fi stocat separat intr-o baterie de stocare si il poti folosi ulterior, de exemplu, pe timpul noptii.
Majoritatea panourilor solare sunt confectionate dintr-un strat transparent de plastic (cauciuc siliconat sau etilen vinil acetat) si contin numeroase celule solare conectate intre ele. Aceste celule solare sunt acoperite cu un geam de protectie (geam securizat monostrat) pe suprafata expusa la soare. De obicei, materialele din care sunt compuse aceste panouri solare au o durata de viata de cel putin 20 de ani.
Panourile solare fotovoltaice sunt clasificate in urmatoarele categorii:
- panouri solare monocristaline - aceste panouri au o nuanta de negru inchis si au un grad sporit de eficienta. Ele produc cea mai mare cantitate de energie, de patru ori mai multa decat celelalte tipuri de panouri solare, sunt durabile si pot fi amplasate chiar si pe portiuni mai mici.
- panouri solare policristaline (multicristaline) - aceste panouri sunt cele care au o nuanta de albastru inchis, insa sunt mai putin rezistente la temperaturi ridicate spre deosebire de panourile solare monocristaline. Desi sunt mai ieftine, gradul de eficienta este destul de scazut, in raport cu panourile monocristaline.
- panouri solare cu strat subtire (Thin Film) - materialul fotovoltaic din care sunt compuse aceste panouri poate fi siliciu amorf, seleniura de cupru indiu galiu, telurura de cadmiu sau celule fotovoltaice organice. Panourile solare cu celule cu strat subtire sunt flexibile, au un design placut, iar eficienta lor nu este afectata de umbra sau de caldura excesiva. Pot fi folosite pe suprafete mari.
- panouri solare hibride (cu strat amorf) - acestea sunt compuse din celule monocristaline care au in spate un strat subtire de pelicula solara amorfa. Acest strat amorf poate sa extraga mai multa energie solara, mai ales cand lumina este slaba. Panourile solare hibride pot sa transforme energia solara in energie electrica, dar si in apa calda, insa nu sunt recomandate pentru acoperisuri cu suprafete mari.
Panouri solare termice
Acestea mai sunt cunoscute si sub numele de colectori sau captatori termici. Spre deosebire de panourile fotovoltaice, panourile solare termice capteaza energia solara si o transforma in energie termica, apa fiind agentul de incalzire principal. Panourile solare termice sunt recomandate in special toamna si primavara. Pe timpul iernii asigura 60 - 80% din necesarul de apa calda, iar vara ajung pana la 100%.
Le poti gasi sub diferite forme sau marimi, insa toate functioneaza la fel. Practic, sunt compuse din colectoare solare care capteaza energia solara si care incalzesc apa. Mai departe, apa circula in sistem prin intermediul unei pompe care are un consum redus de energie.
Panourile solare termice pot fi folosite individual sau combinate cu alte sisteme de incalzire obisnuite.
Panourile solare termice se impart in urmatoarele doua categorii:
- panouri solare plane - sunt alcatuite din placi plane de cupru, acoperite cu un material special, care capteaza energia solara. Placile sunt amplasate pe o izolatie din fibra de sticla, intr-un cadru din aluminiu si sunt acoperite de un strat de sticla. Sunt ideale pentru orice tip de clima si pot fi folosite pentru incalzirea apei menajere, dar si a piscinelor.
- panouri solare cu tuburi vidate - energie solara este captata prin tuburile vidate care pot fi presurizate sau nepresurizate. La randul lor, fiecare tub este alcatuit din alte doua tuburi din sticla borosilicat, sudate intre ele. Acestea au o eficienta mai mare decat panourile solare plane si sunt mai usor de intretinut. Tine cont de faptul ca panourile solare cu tuburi vidate se folosesc in perioada calda, in lunile martie-noiembrie.
Ambele tipuri de panouri solare au un beneficiu major in ce priveste reducerea amprentei de dioxid de carbon, echivalentul a 88 de copaci plantati in fiecare an. Sursa de energie este inepuizabila si, odata ce le-ai montat, nu necesita costuri mari de intretinere.
Un singur panou solar fotovoltaic de 1 mp poate sa produca in medie 120 kW intr-un singur an. Agentul termic din instalatia solara termica ajunge la 1200 C, iar apa din acumulatorul termic ajunge la o temperatura de 900 C. Este recomandat ca limita de temperatura sa nu depaseasca 550 C, deoarece se pot produce depuneri de calcar.
Diferenta consta in dimensiunea acestora. Astfel, pentru o eficienta sporita a panourilor solare fotovoltaice ai nevoie de o suprafata cat mai mare, in timp ce, pentru panourile solare termice, suprafata trebuie sa fie direct proportionala cu cantitatea de apa si caldura necesara pentru consumul casnic.
Tipuri panouri solare apa calda cu tuburi vidate
Panourile solare termice cu tuburi vidate pot fi:
● presurizate - tuburile termice (heat pipe) contin, la randul lor, niste tuburi subtiri cu un agent termic. Sunt asezate cu o inclinatie de cel putin 15 grade, pentru a facilita ciclul de evaporare-lichefiare. Mai exact, fluidul se tranforma in vapori sub actiunea razelor solare, care ajung la condensator si tranfera caldura obtinuta, apoi ajung din nou in stare lichida, la baza tuburilor. Acest proces se reia iar si iar;
● nepresurizate - tuburile vidate sunt simple, cu apa, iar principiul de functionare este asemanator. Apa calda are o densitate mai mica si ajunge in rezervorul de deasupra panourilor, iar tuburile sunt completate cu apa rece. Procesul are loc cu ajutorul gravitatiei (nu este necesara alimentarea cu energie electrica). Spre deosebire de modelele cu tehnologie heat pipe, acestea nu pot fi folosite iarna.
Afla mai multe: Panou solar presurizat sau nepresurizat: Care este diferenta dintre ele?
Cum functioneaza un panou solar?
Un panou fotovoltaic este compus din celule solare. Acestea absorb particulele de lumina care ajung pe suprafata lor. Particulele reprezinta fotonii care genereaza apoi o cantitate mica de energie, care trece printr-un cablu de consum, astfel incat sa fie utilizata imediat sau sa fie stocata in acumulatori.
Anumite materiale pot fi folosite pentru a produce electricitate cand sunt expuse razelor solare, iar aceasta proprietate este cunoscuta sub denumirea de efect fotovoltaic. Panourile solare folosesc aceasta proprietate pentru a transforma energia luminoasa in curent electric continuu. Mai departe, un invertor il transforma in curent alternativ, care poate fi folosit in propria casa.
Excesul de energie electrica acumulat poate fi stocat separat intr-o baterie de stocare si il poti folosi ulterior, de exemplu, pe timpul noptii.
Panourile solare termice sunt compuse din colectoare solare care capteaza energia solara si care incalzesc direct apa sau prin intermediul unui agent termic.
Cum alegi cele mai bune panourile solare?
Pentru a alege panourile solare potrivite pentru proiectul tau, tine cont de:
● necesarul de energie electrica (estimare consumatori) si de apa calda (numar de persoane si obiceiuri de consum);
● cost initial vs. eficienta (recuperarea investitiei);
● suprafata disponibila - montare pe sol sau pe acoperis.
Instalarea panorilor solare pas cu pas
Montarea unui sistem solar poate dura mai mult sau mai putin, in functie de complexitatea proiectului si numarul de panouri pe care vrei sa le instalezi. Daca nu ai in apropiere o retea de energie solara, poti sa optezi pentru instalarea unui panou solar independen (off-grid).
Ustensile necesare
Pe langa panourile solare, mai ai nevoie de urmatoarele dispozitive:
● regulator de tensiune - previne supraincarcarea bateriei;
● baterie de acumulator - livrarea energiei in lipsa luminii solare;
● dispozitiv de deconectare - in cazul descarcarii sub limita a acumulatoarelor;
● dispozitiv de masurare - care indica directia de alimentare si cantitatea de energie produsa sau consumata.
Pasi de lucru
Pasul 1. Alegerea locului potrivit - de obicei, locul ideal pentru montarea panourilor solare este pe acoperis, insa, daca ai o curte mare, poti sa le montezi pe sol. Indiferent de locul in care le montezi, trebuie sa te asiguri ca sunt expuse la soare. Acestea trebuie indreptate spre partea sudica sau catre partea estica, in functie de configuratia spatiului.
Pasul 2. Alegerea monturii - aceasta asigura montarea optima a panourilor solare si le protejeaza impotriva vantului puternic, furtunilor sau altor conditii meteo aspre. Foloseste o nivela si un metru liniar ca sa instalezi corect panourile si un adeziv care sa impiedice scurgerile in interiorul casei.
Pasul 3. Instalarea panourilor solare - dupa ce ai instalat montura, trebuie sa montezi sistemele de fixare pentru panouri solare. Acestea trebuie plasate la cel putin 6 cm de acoperis. Plaseaza apoi panourile solare si aplica un adeziv special care sa impiedice miscarea panourilor. Asigura-te ca vantul poate sa bata pe sub panouri si apa se scurge cu usurinta de pe suprafata panourilor.
Pasul 4. Calcularea unghiului - dupa ce ai instalat panourile solare, trebuie sa calculezi unghiul de inclinare in care lumina se reflecta cel mai bine. Unghiul optim se calculeaza in functie de latitudinea casei, din care trebuie scazute sau adunate 150, in functie de anotimp. Iarna, de exemplu, trebuie adaugate 150 pentru ca panourile solare sa devina inclinate spre orizont.
Ca idee, in Romania, majoritatea tipurilor de acoperisuri au un unghi de inclinatie cuprins intre 300 si 450. Poti sa folosesti si un solar tracker care urmareste pozitia soarelui si aliniaza constant sistemul de panouri solare.
Marimea intregului sistem de panouri solare depinde de necesarul de energie, dar si de spatiul disponibil pe acoperis. Odata montate, panourile solare nu au nevoie de multa intretinere. Daca acoperisul are un unghi de inclinare corespunzator, apa si murdaria se vor scurge cu usurinta. Daca acoperisul este plat, frunzele si murdaria se pot acumula si va avea nevoie de curatare.
Mai multe informatii despre tipurile de acoperisuri poti gasi in acest articol.
Ce documente sunt necesare pentru obtinerea autorizatiei de montare pentru panourile fotovoltaice?
Inainte sa instalezi panourile solare trebuie sa obtii avizele necesare. Mai jos regasesti lista cu toate documentele si avizele de care ai nevoie.
In cazul in care vrei sa montezi panourile solare ca sa obtii energie pentru uz casnic, ai nevoie de urmatoarele autorizatii si avize.
Trebuie mentionat ca aceste documente nu sunt necesare si in cazul panourilor termice. Daca vrei sa montezi un sistem de panouri solare pentru instalatia de apa, ai nevoie doar de un instalator sau o firma specializata in montarea sistemelor de acest tip.
Certificat de urbanism
Este emis de primaria locala si poate fi emis in maxim 30 de zile. Acest act nu reprezinta un aviz si poate fi solicitat doar de catre proprietar. Actele necesare pentru obtinerea avizului sunt:
- cerere tip;
- acte de proprietate, cadastru, extras de carte funciara (copie);
- copii dupa contractul de vanzare - cumparare, act de mostenire si intabulare a dreptului de proprietar;
- copie dupa buletin sau carte de identitate a proprietarului;
- dovada platii taxei pentru eliberarea certificatului de urbanism;
- plan cadastral de scara 1:500 si 1:2000 si planuri topografice de incadrare, in cate doua exemplare fiecare, eliberate de oficiul de cadastru si publicitate imobiliara;
- planul situatiei actuale si propunerea noua;
- scurt memoriu in care specifici, pe scurt, care este scopul acestei solicitari.
Taxa pentru eliberarea certificatului de urbanism este calculata in functie de suprafata terenului. Aceasta incepe de la 5 lei pentru suprafete pana in 150 mp si poate ajunge la 14 lei pentru suprafete de 1.000 mp. Certificatul de urbanism are o valabilitate cuprinsa intre 6 si 24 de luni de la data emiterii, in functie de scop si complexitatea investitiei.
Acord de mediu si avizul de mediu
Ambele sunt emise de Agentia Nationala pentru Protectia Mediului (ANPM), de Autoritatea publica centrala pentru protectia mediului sau Autoritatea publica teritoriala pentru protectia mediului (ATPM), in termen de 30 de zile.
Pentru emiterea avizului de mediu ai nevoie de o notificare, de proiectul de plan si de dovada publicarii celor doua anunturi publice in mass-media. Taxa de emitere este de 1.000 de lei, fara TVA inclus.
Pentru emiterea acordului de mediu ai nevoie de cererea pentru eliberarea acordului de mediu, copie dupa certificatul de urbanism, copie dupa planul de situatie anexat la certificatul de urbanism, copie dupa planul de incadrare in zona, dovada platii pentru evaluarea initiala a solicitarii. Aceasta evaluare are scopul de a verifica impactul asupra mediului.
Taxa de emitere pentru acordul de mediu este de 4.000 de lei, fara TVA.
Avizul de la Inspectoratul de Stat in Constructii (ISC)
Este emis in termen de 30 de zile. Documentele necesare sunt urmatoarele:
- cerere pentru solicitarea avizului;
- copie dupa certificatul de urbanism;
- memoriu tehnic arhitectura;
- plan de incadrare in zona;
- plan de situatie scara 1:500 sau 1:2000;
- proiect DTAC, in doua exemplare;
- copie dupa cartea de identitate a proprietarului;
- actul de proprietate sau de inchiriere.
Taxa este platita ulterior si reprezinta 50% din 0.5% din valoarea de investitie.
Avizul de Salubritate
Este emis de firma de salubritate locala, in termen de 15 de zile. Documentele necesare sunt copie dupa cartea de identitate a proprietarului, copie dupa actul de proprietate sau de inchiriere si copie dupa dovada platii taxei. Taxa difera in functie de firma care presteaza serviciile de salubritate.
Aviz ISU
Este emis de Inspectoratul pentru Situatii de Urgenta, in termen de 30 de zile. Pentru emiterea avizului ai nevoie de urmatoarele documente:
- cerere tip in doua exemplare;
- copie dupa certificatul de urbanism, in doua exemplare;
- documentatia tehnica la faza de proiectare pentru autorizatia de construire;
- referatul emis de persoana care a verificat proiectul pentru securitatea la incendiu;
- planul de situatie scara 1:500 sau 1:2000;
- inventar cu lista documentelor depuse, in doua exemplare.
Avizul de telefonizare
Este emis de furnizorul de telefonie, in termen de 15 zile. Pentru emitere ai nevoie de o cerere tip, copie dupa certificatul de urbanism, planul de situatie scara 1:500 sau 1:2000 in doua exemplare si un exemplar pentru planul de incadrare in zona. Taxa poate varia intre 3 sau 9 euro, fara TVA.
Avizul de amplasament furnizor de energie
Este emis de operatorul de distributie electrica, in termen de 15 zile. Documentele pentru emiterea avizului sunt urmatoarele:
- cerere tip;
- copie dupa certificatul de urbanism;
- copie dupa planul de incadrare in zona, la scara, vizat de emitentul documentului si anexat la certificatul de urbanism;
- plan de situatie;
- studiu de coexistenta pentru stabilirea gradului de compatibilitate cu reteaua electrica;
- dovada achitarii taxei.
Taxa pentru obtinerea avizului de amplasament este de 55 de lei, fara TVA.
Avizul tehnic de racordare
Este emis de operatorul de distributie electrica, in termen de 30 de zile. Actele necesare sunt urmatoarele:
- cerere tip;
- mandatul gratuit;
- copie dupa avizul de amplasament/acord unic;
- studiul de solutie pentru racordare la reteaua electrica (in cazul in care a fost elaborat);
- datele tehnice si energetice ale locului de consum;
- copie dupa certificatul de urbanism;
- copie dupa planul de situatie scara 1:500 sau 1:2000;
- copie dupa planul urbanistic zonal;
- autorizatia de construire a obiectivului;
- copie dupa actul de identitate;
- copie dupa actul de proprietate.
Taxa care trebuie achitata este de 42 de lei, fara TVA.
Autorizatia de construire
Este emisa de primaria locala in termen de 30 de zile. Actele necesare pentru obtinerea autorizatiei sunt urmatoarele:
- cerere tip;
- copie legalizata dupa actul de proprietate;
- declaratie pe propria raspundere cu privire la faptul ca nu exista litigii asupra imobilului;
- copie dupa certificatul de urbanism;
- copie dupa extrasul de plan cadastral, actualizat;
- copie dupa extrasul de carte funciara, actualizat;
- avize si acorduri stabilite prin certificatul de urbanism;
- documentatia tehnica pentru obtinerea Autorizatiei de Constructie;
- contract cu o firma de salubrizare pentru transportarea deseurilor rezultate din construire;
- dovada privind plata taxei.
Taxa pentru obtinerea autorizatiei de construire este de 0.5% pentru persoanele fizice si 1% pentru persoanele jurdidice, din valoarea investitiei. Autorizatia este valabila 12 luni de la data emiterii sale.
Licenta de producere si acreditare a energiei electrice
Sunt emise de Autoritatea Nationala de Reglementare in domeniul Energiei (ANRE) in termen de 60 de zile, respectiv 30 de zile.
Certificatul de racordare
Este emis de operatorul de distributie electrica, in termen de 30 de zile. Emiterea certificatului de racordare se face gratuit.
Ultimele doua documente sunt necesare in cazul in care doresti sa folosesti surplusul de energie acumulat ca sa il distribui catre sistemul centralizat de energie, contra cost. Cu toate acestea, in momentul de fata in Romania, procedura este destul de anevoioasa.
Care sunt beneficiile panourilor solare?
Montarea unui sistem de panouri solare aduce urmatoarele beneficii:
- economii la factura de energie si gaze - investitia in montarea panourilor solare este rentabila si poate fi amortizata, in medie, in cinci ani, in functie de dimensiunea sistemului si de cantitatea de energie folosita. Energia solara poate sa acopere intre 50% si 70% din consumul total de apa calda, electricitate si caldura, iar vara poate ajunge la 100%
- sursa de energie regenerabila si inepuizabila - lumina soarelui nu necesita costuri in plus si reprezinta o sursa constanta si inepuizabila de energie
- reducerea amprentei de dioxid de carbon - folosirea energiei solare nu afecteaza in niciun fel si nu polueaza mediul inconjurator. Functionarea sistemului de panouri solare nu produce deseuri, fum sau reziduuri si reduce emisiile de dioxid de carbon, monoxid de azot si metan
Citeste si: Cum alegi becuri led pentru locuinta ta
Detalii despre incalzirea cu panouri solare
Eficienta panourilor solare depinde de anotimp si de conditiile meteo. Spre exemplu, cantitatea de energie produsa vara poate fi de 3 ori mai mare decat cea din timpul iernii. Mai mult, panourile termice nepresurizate nu pot fi folosite in lunile cu temperaturi scazute si trebuie golite de apa in acea perioada, astfel incat sa nu crape tevile.
In cazul celor plane sau cu tuburi vidate presurizate, ai nevoie de un boiler sau o sursa alternativa de incalzire in timpul iernii, pentru a asigura 20-50% din necesarul de apa calda.
In cat timp se incalzeste apa in panouri solare?
Timpul necesar pentru incalzirea apei cu ajutorul panourilor solare depinde de conditiile meteo si de volumul rezervorului. In general, pot fi necesare 5-6 ore de soare puternic.
Panourile solare reprezinta o sursa de energie regenerabila care nu afecteaza mediul inconjurator. Chiar daca investitia pentru montarea unui sistem de panouri solare este ridicata, in timp vei face economii la factura de energie. In functie de nevoi, poti opta pentru panouri solare fotovoltaice care genereaza electricitate sau pentru cele termice, care genereaza energie termica.
