Solpaneler – definition, typer (termiska & solceller) och användning

Solpaneler hämtar energi från solen så att människor kan använda den. Det finns två typer av solpaneler, de som samlar in värme (termiska) och de som producerar elektricitet (solceller). Värme från solpaneler används ofta för uppvärmning av utrymmen och varmvatten.

Solpaneler samlar in förnybar energi. På 1900-talet användes solens värme för att framställa ånga till en ångmaskin för att driva en generator. Numera är det billigare att producera el från solens ljus. Detta är ett fast tillstånd för att producera elektricitet, vilket innebär att den inte har några rörliga delar.

Solpaneler för hemmet monteras ofta på taket. Kommersiella eller industriella installationer är ofta monterade på trackers som är monterade på marken. Spåren riktar panelen mot solen när solen rör sig över himlen. Solcellspaneler används också ofta i rymden, där de är en av de få tillgängliga energikällorna.

Typer av solpaneler

Termiska solpaneler (solfångare)

Fångar upp solens värme och överför den till en vätska eller luft. Vanliga utföranden är platta solfångare och rörfångare (evakuerade rör).
Används för varmvattenberedning, tappvarmvatten, golvvärme och i vissa fall för uppvärmning av byggnader eller processvärme i industrin.
Kan kopplas till ackumulatortankar och värmeväxlare för att ge jämnare leverans och höja systemets verkningsgrad.

Solceller (fotovoltaiska paneler)

Omvandlar solljus direkt till elektricitet med hjälp av halvledarceller. Vanliga celltyper är monokristallina, polykristallina och tunna film-celler.
Monokristallina har oftast högst verkningsgrad, medan tunna filmer kan vara billigare och bättre vid svagt ljus eller höga temperaturer.
Moderna anläggningar består av paneler, växelriktare (för att konvertera likström till växelström), monteringssystem och ofta batterier för lagring.

Hur de fungerar

Termiska system: Solens strålning värmer upp en absorberande yta. Värmen överförs via en arbetsvätska (t.ex. vatten eller glykolblandning) till en tank eller värmesystem. Isolering och lågtemperaturdrift förbättrar effektiviteten.

Solcellsystem: När ljus träffar en PV-cell frigörs elektroner och en elektrisk ström uppstår. Strömmen är likström (DC) och omvandlas till växelström (AC) via en växelriktare för att användas i byggnader eller matas ut på elnätet. MPPT-regulatorer (Maximum Power Point Tracking) optimerar produktionen under varierande ljusförhållanden.

Installation och montering

För takinstallationer är lutning och riktning viktiga: i Sverige är söderläge och en lutning nära takets vinkel ofta optimalt, men öst–väst-installationer kan ge bättre produktion över hela dagen.
Markmonterade system kan använda trackers som följer solen för högre produktion per installerad yta.
Korrekt dimensionering, skuggfria placeringar och ventilation under panelerna förbättrar livslängd och prestanda.

Drift, underhåll och livslängd

Solpaneler kräver ofta lågt underhåll: regelbunden rengöring från smuts och löv samt visuell kontroll av kablage och fästen.
Snö kan temporärt minska produktionen; lutning och rengöring underlättar avrinning.
Moderna solpaneler har vanligtvis garanti på ca 10–25 år för produkter och 25–30 års försäkrad effekt (t.ex. 80–90 % kvar efter 25 år).

Användningsområden

Varmvattenproduktion i villor och flerbostadshus (termiska).
Elproduktion för hushåll, kommersiella fastigheter, industrier och storskaliga solparker (solceller).
Off-grid-lösningar för fritidshus, belysning, telekommunikation och fjärrstationer, ofta i kombination med batterilagring.
Storskalig kraftproduktion (solparker) och hybridlösningar med energilagring för nätstabilitet.

Miljö, ekonomi och återvinning

Solenergi ger låg klimatpåverkan under drift eftersom den inte avger utsläpp. Tillverkning av paneler kräver energi och material, men livscykelanalyser visar oftast att panelerna återvinner sin energiinvestering under några år.

Ekonomi beror på installationskostnad, elpris, tillgängliga stöd/subventioner och lokal solinstrålning. System som är nätanslutna kan ofta sälja överskottsel eller lagra den i batterier för senare användning.

Återvinning av solpaneler blir viktigare i takt med att fler når slutet av sin livslängd. Material som glas, aluminium och vissa halvledarmaterial kan återvinnas. Korrekt hantering vid demontering minskar miljörisker.

Fördelar och nackdelar (kort)

Fördelar: förnybar, låg driftkostnad, tyst, skalbar, minskar beroendet av fossila bränslen.
Nackdelar: initial kostnad, produktion beroende av solinstrålning, behov av yta, materialbehov vid tillverkning och hantering vid slutet av livslängd.

Säkerhet och regler

Installation bör utföras av certifierade installatörer. System medför elektriska risker (höga DC-spänningar), brandtekniska aspekter och bygglov/anmälan kan krävas i vissa kommuner. Kontrollera lokala regelverk och eventuella stödprogram innan installation.

Framtiden

Teknikutveckling fortsätter inom effektivare celler, bättre lagringslösningar och smarta styrsystem som optimerar användning och integration mot elnätet. Kombinationen av solenergi och batterilagring gör det alltmer attraktivt för både hushåll och nätoperatörer.

Om du överväger solpaneler är det bra att göra en energikartläggning, jämföra offertförslag och kontrollera tillgängliga stöd samt garantivillkor för att hitta den bästa lösningen för din situation.

Schematisk symbol för solpanel

Värme

Solpaneler för värme består vanligtvis av en låda med ett genomskinligt fönster på toppen. Rören löper genom lådan. Rören och lådan är vanligtvis svartmålade eftersom svart absorberar mer värme än andra färger. Rören är fyllda med en värmeöverföringsvätska, till exempel vatten eller olja. En pump cirkulerar vätskan, som värms upp när den utsätts för solen. När den varma vätskan lämnar panelen går den in i en värmeväxlare som överför värmen till vatten eller luft. När den nu svala vätskan lämnar värmeväxlaren pumpas den tillbaka upp i panelen för att samla in värme igen.

Återvinning

Solcellspaneler är byggda för att hålla i ungefär trettio år. Hittills har de flesta solpaneler, som ursprungligen skapades på 1980-talet, ännu inte nått slutet av sin beräknade livslängd. Många av de solpaneler som har gått ut har dock klassificerats som farligt avfall. De använda solpaneler som inte har betraktats som farliga kan återvinnas för att skapa nya solpaneler. Över 90 % av solpanelerna är återvinningsbara för att skapa antingen nya solpaneler eller skrotmaterial. Först bryts panelerna ner genom att metallramarna och glasplattan avlägsnas, så att solcellsgruppen lämnas kvar mellan en etylenvinylacetat (EVA)-harts och en bakre film. För att komma åt själva solcellerna måste harts och baksida avlägsnas.

Användning

De tio vanligaste användningsområdena för solpaneler är,

värme för ditt hem
kraftpumpar
inomhus- och utomhusbelysning som laddar batteriet under soliga dagar för användning under natten.
för att driva ditt hem, din husvagn, din stuga, ditt redskapsförråd eller någon annan byggnad.
Vid uppvärmning av simbassänger använder ett solvärmesystem för varmvatten solpaneler för varmvattenuppvärmning. Dessa kan placeras på taket för att samla in solens värme som sedan förs till poolen.
Solpaneler används också vid rymdforskning och andra former av transporter.

STS-97 ISS

Innovationer

Solpaneler har blivit mycket billigare att använda jämfört med olja, diesel och flytande naturgas i delar av Asien. Solenergi kommer snart att bli den viktigaste energikällan. Under årens lopp har många innovationer gjorts för att förbättra solpanelerna. Solpaneler har använts för rymdforskning och håller på att utvecklas för att kunna driva bilar. Parallellt med detta utvecklar forskare solceller i silikon för att öka dess bekvämlighet.

Solrosor

Solar shingles är en ny typ av solpaneler som ser ut som vanliga asfalterade takskivor. De används där traditionella solpaneler inte är önskvärda, till exempel på bostadstak. Solcellsskivor är dyrare och mindre hållbara än vanliga solpaneler.

Frågor och svar

F: Vad används solpaneler till?

S: Solpaneler används för att samla in förnybar energi från solen så att människor kan använda den.

F: Hur många olika typer av solpaneler finns det?

S: Det finns två typer av solpaneler: termiska och fotovoltaiska.

F: Vad är skillnaden mellan termiska och fotovoltaiska solpaneler?

S: Termiska solpaneler samlar in värme från solen för uppvärmning och varmvatten, medan fotovoltaiska solpaneler producerar el från solljuset.

F: Hur använde man solens värme under 1900-talet?

S: Under 1900-talet använde människor solens värme för att göra ånga till en ångmaskin för att driva en generator.

F: Är det billigare eller dyrare att producera el från solens ljus än att använda ånga från solens värme?

S: Nuförtiden är det billigare att producera el från solens ljus än att använda ånga från solens värme.

F: Var monteras ofta solpaneler i hemmet?

S: Solpaneler för hemmabruk monteras ofta på hustak.

F: Var finns ofta kommersiella eller industriella solpanelsinstallationer?

S: Kommersiella eller industriella solpanelsinstallationer är ofta monterade på trackers på marken, som riktar panelen mot solen när den rör sig över himlen.