Як працюють сонячні батареї взимку

  1. Можливі проблеми в зимовий період та шляхи їх вирішення
  2. Позитивний вплив снігу на роботу сонячних панелей

Популярність сонячних батарей, яка все більше і більше зростає, можна пояснити багатьма перевагами даних систем перед іншими, традиційними джерелами електрики. Але одна з переваг варто виділити особливо - це простота обслуговування. Так, для того щоб підтримувати працездатність сонячних панелей не потрібно величезний штат персоналу, так як сама по собі видобуток енергії не вимагає активної роботи з боку людини або будь-якого складного обладнання. Це завдяки принципу дії панелей. Якщо не заглиблюватися в складні технічні дані, то коротко його можна описати таким чином. В одній з кремнієвих пластин знаходяться негативно заряджені електрони, в іншій - так звані «дірки». Сонячне світло, потрапляючи на поверхню панелі, утворює додаткові негативні електрони і «дірки». При цьому починається рух електронів, що в свою чергу викликає появу електричного струму. За мідних жилах утворений ток направляється за місцем призначення - прямо до енергоспоживачу або ж в акумуляторну батарею накопичення.

Як видно, для функціонування сонячних панелей необхідне світло. Але в такому разі, виникає логічне запитання: а як працюють сонячні батареї взимку? З цим необхідно розібратися більш детально.


Можливі проблеми в зимовий період та шляхи їх вирішення

Перша проблема, яка відразу кидається в очі - більш короткий світловий день. Так, сонце світить взимку іноді не менш яскраво, ніж влітку. Однак той факт, що світить воно меншу кількість часу протягом дня, викликає побоювання, що продуктивність панелей знизиться. В принципі, це побоювання справедливо, так як загальне зниження ККД сонячних батарей може бути практично в 2 рази. Рішення даної проблеми існує, хоча і потребують додаткового вкладення коштів. Це стосується придбання і установки або ще однієї акумуляторної батареї, яка накопичує електроенергію, або ж спочатку установка більш ємного акумулятора. Тобто суть полягає в тому, щоб протягом світлового дня накопичити якомога більшу кількість енергії. Не менш важливе місце займає і правильна установка панелей. Їх необхідно монтувати так, щоб светоулавлівающая поверхню максимально довго перебувала під сонцем. В цілому можна скористатися наступною формулою: широта установки +150, таким чином, виходить оптимальний кут нахилу панелі.

Другою проблемою є снігопад. Зрозуміло, що сонячні панелі взимку досить часто знаходяться під шаром снігу, відповідно, сонячні промені менше потрапляють на фотоелементи. Звідси і зниження продуктивності. Більш того, в великі морози сніг налипає, в результаті чого утворюється полій. Це не найкращим чином позначається на пристроях, хоча, загалом, якісна панель спокійно витримує морози до -400С. Але ККД, звичайно ж, знижується. Ця проблема теж вирішувана. Просто користувачеві доведеться регулярно очищати робочі поверхні сонячних батарей від снігу. Тому дотримання кута нахилу тут зіграє хорошу роль, так як процес очищення буде простіше і зручніше. Головне - щоб був доступ до панелей, тобто навіть якщо вони розташовуються на великій висоті, користувач повинен мати можливість дістатися до них. Очищення можна виконувати за допомогою швабри зі щіткою, у якій довгий ворс.

Існує і ще один спосіб боротьби зі снігом. Він полягає в тому, щоб встановити сонячні панелі вертикально. Це можна зробити або за допомогою спеціально сконструйованої металевої рами, або ж просто монтувати панелі на стіну будинку. У той же час, необхідно, щоб вони добре і регулярно продувалися вітром, який буде здувати потрапив сніг. Такий спосіб називається пасивним методом очищення. Звичайно, він не завжди застосуємо, але, тим не менш, ефективний.

Варто згадати і ще про один спосіб, який поки не набрав популярності, але використовується в деяких регіонах Канади, де, як відомо, снігові опади більш тривалі, з огляду на кліматичні умови. Спосіб придумала одна канадська компанія, використовуючи ефект Вентурі і силу вітру. До конструкції з сонячною батареєю підключається пристрій, який посилює повітряний потік за допомогою звужуються трубок. Таким чином, відбувається якесь обдування робочої поверхні панелі. Правда, знову ж таки, необхідно, щоб вітер був постійним, інакше такий спосіб відразу втратить всю ефективність.

Правда, знову ж таки, необхідно, щоб вітер був постійним, інакше такий спосіб відразу втратить всю ефективність

Позитивний вплив снігу на роботу сонячних панелей

Говорячи про негативний вплив снігу на роботу сонячних батарей, справедливо було б вказати і переваги, які він дає. Перше легко можна зрозуміти, якщо згадати, як доводиться жмуритися в зимові сонячні дні, коли не тільки саме Сонце світить, але і сніг на землі відбиває світло. Точно так же він відображає і на панелі, фотоелементи яких вловлюють світло і отримують з нього додаткову енергію. Таким чином, продуктивність взимку, як не дивно, навіть здатна збільшуватися.

Друга перевага полягає в охолодному ефекті. Справа в тому, що активний рух електронів і продукування електричного струму змушує панелі нагріватися, причому, досить сильно. Більш того, такий нагрів здатний вивести з ладу всю систему. І в цьому випадку якраз сніг є помічником, так як він охолоджує поверхні сонячних батарей. При цьому зовсім не обов'язково, щоб він накопичувався саме на самих панелях, досить буде, якщо навколо конструкції утворюються невеликі замети. На продуктивність батарей вони ніяк не вплинуть, а ось охолоджуючий ефект створять. Але і на робочих поверхнях, навіть при регулярному очищенні, теж відбувається охолодження за рахунок вологи від талого снігу.

Щоб успішно і повноцінно використовувати сонячні батареї в зимовий період, необхідно подбати про допоміжному обладнанні. До такого відносяться більш ємкі акумулятори накопичення, а також інвертори , Які можна придбати безпосередньо у виробника Huawei.


Новости