Как расположены солнечные батареи зимой

Работают ли солнечные батареи зимой?

Как известно, зимой солнце светит не так хорошо, как летом, особенно в северных районах. Кстати, снижение интенсивности солнечного излучения как раз и является причиной наступления зимы. Само собой, количество энергии, «собираемой» солнечными батареями также снижается. Величина этого снижения сильно зависит от местоположения системы.

В Ленинградской области, например, зимой выработка в 8-10 раз ниже летней, в Сочи — всего лишь 2-3 раза. Так или иначе, если у Вас автономная система и электричество взять больше негде, кроме как у «матери природы», довольствоваться нужно тем, что есть. Немного оптимизма может добавить тот факт, что у кремневых солнечных батарей имеется температурный коэффициент мощности, который обычно составляет 0,45%/гр. Нетрудно рассчитать, что зимой мощность солнечной панели может возрасти на 20%. Кстати, этот факт нужно учитывать при подборе контроллера заряда.

Как можно увеличить эффективность солнечных батарей зимой?

Самое простое из того, что можно предпринять – №1 — установить солнечные панели под «зимним» углом . Дело в том, что солнце зимой восходит не высоко, поэтому и солнечные батареи следует устанавливать в положение, близкое к вертикальному, что также позволит избежать скопления снега на их поверхности.

№2 Недостающую энергию можно «собрать» и ветрогенератором . В межсезонье и зимний период ветра бывают достаточно сильными. Выработка энергии ветрогенератором имеет более равномерный характер, так как происходит, в том числе, и в ночное время, что очень даже положительно сказывается на состоянии аккумуляторной батареи. Обычно ветряк устанавливают как раз для эксплуатации зимой, так как летом вполне достаточно энергии солнечных батарей.

Если Вам все же довелось зимовать в автономном режиме, то вряд ли получится обойтись без топливного генератора — №3 . На солнце надежды мало, ветер – тоже не слишком надежный источник, поэтому резервный генератор просто необходим. Мало того, обычно в автономных системах, в зимний период, генератор как раз становится основным источником энергии. Эксплуатация системы, как не сложно догадаться, становится довольно дорогой. Помимо затрат на топливо нужно учитывать износ аккумуляторов, которые работают практически в циклическом режиме, то есть начинают разряжаться сразу же после заряда генератором.

Итак, для зимней эксплуатации автономной системы Вам потребуется:

• топливный генератор
• ветрогенератор
• крепление для солнечных батарей с углом, близким к вертикальному.

Источник

Зимние проблемы солнечных батарей

Дата публикации: 12 ноября 2013

С чем у нас у всех ассоциируется солнце? Конечно, с летом. Но помимо этого времени года существуют еще и другие, когда солнечная активность снижается, особенно это заметно зимой, об этом и пойдет речь в сегодняшней статье, а точнее о том, обосновано ли использование солнечных батарей в это время года. Какова их эффективность? И какие проблемы ожидают тех, кто в качестве источника энергии использует солнечное излучение.

2 основные проблемы, с которыми Вам неизбежно придется столкнуться:

1. Налипший на поверхность панелей снег.
2. Уменьшение производительности.

Подробнее о каждой из них в следующих разделах.

Какая же зима без снега…

Хорошо тем, кто проживает в южных районах нашей необъятной Родины, там снега выпадает в гораздо меньших объемах, поэтому и вопрос очистки солнечных панелей от снежных наносов у них стоит менее остро. А как быть тем, кто проживает, к примеру, в Сибири? Им, конечно, значительно сложнее. Ведь очищать от снега СБ, непременно, придется, иначе о вырабатываемой электроэнергии можно будет забыть.

Пассивная борьба с налипшим снегом состоит в выборе места и правильной установке. Руководствуйтесь следующим правилом: устанавливать панели следует по возможности в вертикальное положение (на стены дома либо на специальные столбы) на хорошо продуваемом пространстве (рисунок 1). Если же все-таки небольшое количество снега скопилось на панелях, то их очистка может проводиться обычной половой щеткой. На рисунке 2 приведены примеры установки солнечных панелей вертикально и под углом в 60°. Разница очевидна.

Интересную систему для решения рассматриваемой проблемы разработала одна канадская компания. Ее действие основано на силе ветра и так называемом эффекте Вентури. В состав конструкции входят 4 солнечные батареи и устройство, предназначенное для усиления воздушного потока. Воздух, проходя через сужающиеся трубки, ускоряется и сдувает снег с поверхностей панелей. Все достаточно просто и эффективно. Единственный минус: при установке батарей в «мертвой» зоне, где нет ветра, эффективность описанной конструкции будет минимальной. Использовать зимой подобную систему самоочистки можно как для солнечных батарей, генерирующих электроэнергию, так и для солнечных нагревателей воды, воздуха и других аналогичных системы (рисунок 3).

Если же осадков в Ваших широтах выпадает минимальное количество, то проблемы налипшего снега удастся избежать. Ведь в процессе работы любых солнечных батарей происходит их нагрев, и оттаивание панелей будет происходить само по себе. Получается, что недостаток СБ в летнее время превращается в ее достоинство зимой.

Но выпавший снег является помехой лишь тогда, когда накапливается на самих панелях. В других же случаях, это скорее плюс, чем минус, ведь он обладает высокой отражающей способностью, так что количество рассеянного излучения повышается, а поликристаллические батареи отлично воспринимают не только прямой свет, но и рассеянный.

Короткие зимние дни – проблема №2

Производительность панелей зависит от количества солнечной энергии, но как быть, когда дни становятся все короче и короче. В этом и заключается вторая проблема использования солнечных систем зимой – насколько эффективно они работают в этот период времени? Давайте разбираться вместе.

Как показывает практика и проводимые исследования, производительность солнечных систем с сокращением светового дня снижается в 1,5-2 раза.

На рисунке 4 зеленым цветом отмечены те районы, в которых отдача батарей снижается в несколько раз в период с ноября по январь. Поэтому рекомендуют заранее заняться вопросом наращивания мощности установленных СБ либо позаботиться о дополнительных источниках энергии (ветрогенераторы, миниэлектростанции).

На количество вырабатываемой энергии влияет угол наклона панелей. Это объясняется так называемыми сезонными вариациями. В зимний период времени солнце не достигает того же угла, как в летний. Поэтому и углы наклона панелей должны быть различны. Так зимой для максимального эффекта он должен быть равен значению широты района плюс 10-15°. А вот летом, наоборот, минус 10-15°. В идеале следует предусмотреть возможность смены положения батарей, в противном случае выбирайте угол, значение которого располагается примерно посередине между летним и зимнем.

Более наглядно продемонстрировать разницу в инсоляции помогут данные из таблицы 1.

Месяц	Панель, расположенная горизонтально	Панель, расположенная вертикально	Панель, расположенная под углом 40°
Январь	16,4	21,3	20,6
Февраль	34,6	57,9	53,0
Март	79,4	104,9	108,4
Апрель	111,2	93,5	127,6
Май	161,4	108,2	166,3
Июнь	166,7	100,8	163,0
Июль	166,3	108,8	167,7
Август	130,1	103,6	145,0
Сентябрь	82,9	86,5	104,6
Октябрь	41,4	58,1	60,7
Ноябрь	18,6	38,7	34,8
Декабрь	11,7	25,8	22,0
Сумма за год	1020,7	908,3	1173,7

В таблице представлены данные для широты 55,7° в г. Москва. Естественно, для городов, например, в Сибири эти показатели будут иными, но разница в среднем не изменится, то есть максимум энергии зимой Вы получите при вертикальном расположении панелей, а летом – при горизонтальном.

Подходите с умом, как к выбору оборудования, так и к его установке. Продумывайте каждую деталь, ведь, порой, незначительная, на Ваш взгляд, мелочь, может увеличить или уменьшить производительность солнечной системы в разы.

Статью подготовила Абдуллина Регина

Работа солнечного коллектора при -19 мороза:

Источник

Особенности эксплуатации солнечных батарей зимой

Большинство людей, у которых установлены солнечные батареи, используют их лишь в летнее время, что, казалось бы, вполне логично, ведь летом больше солнечных дней и тепла. Но в определённых случаях дополнительный источник энергии может понадобиться на протяжении всего года. То есть фотопанели должны использоваться для получения энергии и в зимний период тоже.

Возникает простой вопрос, будет ли вообще солнечная батарея эффективно работать зимой и справится ли она с необходимой задачей по выработке энергии. По большому счету сможет, ведь зимой солнце светит также как и летом, просто меньше ясных дней. Даже когда солнца казалось бы не видно. Свет все равно отражается и поглощается батареей. Но стоит, конечно же, учитывать, что в целом производительность солнечных панелей значительно снизится. Это проблема, которая препятствует обычно использованию батарей в зимний период. Вторая важная проблема связана с налипанием снега, что снижает эффективность и продуктивность работы систем.

Падение производительности

Согласно данным полученным в процессе эксплуатации батарей, производство энергии при падении количества солнечных лучей зимой снижается до 7-х раз. Этот вопрос можно легко решить, если при проектировании количества и мощности батарей учитывать выработку энергии в зимний, а не летний период. Либо в другом случае, необходимо предусмотреть альтернативный источник энергии, дизельный генератор, ветряной источник питания, дабы компенсировать недостающий объем энергии.

Также производительность батарей зимой зависит от положения самой солнечной панели. Это объясняется изменениями в углах преломления света летом и зимой. Зимой панели улавливают отраженный от снега свет, поэтому сугробы сыграют полезную роль. Но образование таких скоплений снега вызывает другу проблему, налипание снега на рабочую поверхность самих панелей.

Налипание снега

В зимнее время очистка рабочей поверхности панелей неотъемлемый атрибут ухода за системой. В обратном случае поступление энергии просто прекратиться и дом останется без электричества. Это зависит, конечно же, от региона, в определённых широтах, где снега немного эта проблема не столь актуальна. Но в некоторых областях вызывает определённые затруднения. К таким территориям можно отнести, например центральные области России.

Сама очистка панелей от снега бывает активной и пассивной. При пассивной очистке панели при монтаже специально устанавливаются под определенным углом, так чтобы снег просто скатывался с поверхности панелей. При этом желательно чтобы сама поверхность продувалась воздухом, тогда будет естественный отвод снега. При активном способе применяются специальные швабры, которыми и счищают снег с поверхности. Сама швабра при этом обладает специальным ворсом, дабы не повредить поверхность панелей.

Особенности работы «под снегом»

С одной стороны снег зимой создает проблемы, в виде налипания, но с другой он способствует увеличению эффективности работы батарей, отражая свет от снега. К тому же во время работы панелей, аккумуляторы во время зарядки сильно греются. В летнее время охлаждение самих батарей сложная задача, потому как очень жарко. Перегрев же может вывести из рабочего состояния всю систему. Зимой же снег, накапливаясь вокруг батарей, охлаждает всю систему. Также охлаждаются батареи и при таянии снега. В таком случае снег играет положительную роль и помогает в работе системы.

Таким образом, снег зимой несет две полезные особенности. С одной стороны помогает отражать свет, увеличивая тем самым производительность, с другой охлаждает батареи и всю систему, защищая от перегрева и выхода из строя.

Источник

Как солнечные панели работают в зимний период

Экология потребления.Усадьба:Ответы на наиболее часто задаваемые вопросы о производительности солнечных батарей и их технического обслуживания в течение зимних месяцев.

За последние 30 лет, солнечные электростанции для дома смонтированы во всех климатических зонах всего мира; они даже были использованы для экспедиции по Антарктиде.

Вот ответы на наиболее часто задаваемые вопросы о производительности солнечных батарей и их технического обслуживания в течение зимних месяцев.

Как солнечные панели работают в зимний период?

Так как солнечные модули работают со светом, а не с теплом, нам неважно насколько холодно снаружи. На самом деле, солнечные батареи работают лучше при более холодных температурах, чем при жаркой температуре.

Так как зимой облачно, будут мои солнечные панели генерировать электроэнергию вообще?

Да. Даже если облачно снаружи, Ваши солнечные батареи будут по-прежнему производить электричество. До тех пор пока есть солнечное излучение, хотя и небольшое, ваша система будет преобразовывать его в чистую энергию. Так как дни немного короче, и излучение не такое мощное, вы не будете генерировать такой объем энергии, как в течение долгих летних дней.

Поэтому к выбору оборудования нужно подходить с поддержкой квалифицированных специалистов, чтобы Ваша система по сравнению с другими панелями, доказывала свою эффективность в условиях низкой освещенности. В пасмурные дни, свет рассеивается и рассеивается во всех направлениях, поэтому нужно использовать высококачественные материалы, которые воспринимают световой поток под различными углами, захватив больше солнечной энергии.

Что делать, если идет снег?

При монтаже установки, подбирается специальные углы для лучшего восприятия солнечного излучения, чтобы получить максимальное количество солнечного света; как правило, ваша система будет ориентирована на юг, запад или юго-запад. Поскольку панели являются гладкими, снег не прилипает к ним, как это было бы в случае обычного кровельного покрытия, так что, как правило, он тает или быстро и легко сам по себе падает вниз.

Все солнечные панели предназначены нести определенное количество веса — в том числе и снег, как правило, он не может быть достаточно тяжелым, чтобы вызвать проблемы. Все солнечные панели проходят испытания под давлением для оценки долговечности и качества. Оценки варьируются в зависимости от панели, с более высокими показателями давления, указывающий, что ваши панели лучше выдерживать вес тяжелого снега.

Если снег покрывает ваши панели, они не могут производить энергию — но чистить их достаточно легко. Солнечные батареи требуют солнечный свет для производства электроэнергии, так что если ваши солнечные панели покрыты снегом, они не будут генерировать электричество. Большинство панелей наклонены под углом, так что снег будет соскальзывать по своей собственной воле, но это может занять некоторое время. Вы можете взять контроль над ситуацией, очищая панели от снега специальным инструментом, который не повредит панели.

Как и большинство электроники, солнечные панели работают более эффективно в холодных условиях, чем в горячих. Это означает, что ваши панели будут производить больше энергии для каждой драгоценной часа солнечного света в течение коротких дней зимы.

Что делать, если идет много снега?

Есть времена, что снег может накапливаться на Вашем покрытии, и по совместительству он все же остается на панелях при метелях. Если вам нужно удалить снег с крыши, по этому, так как Вы обеспокоены избыточным весом, то для такой ситуации мы все же рекомендуем нанять профессионалов. Они сталкиваются с такими задачами не раз, и знают, где ваши панели расположены и могут аккуратно удалить большую часть снега из ваших панелей и крыши.

Вы не должны жить в южной части нашей страны, чтобы генерировать большое количество энергии, и уберечь себя от выпадения значительного количества снега. Помните, что даже если Вы живете в северной части, суровая зима длится всего три месяца, так что, дни низкого солнечного света и сильного снегопада ограничены.

А как насчет больших колебаний в температуре между днем ​​и ночью, достигающих 20°С?

Экстремальные изменения температуры могут привести к разрушению некачественных солнечных элементов и панелей. Хорошую аналогию можно провести с нашими дорогами, когда идут значительные колебания температур.

Когда температура воздуха выше нуля, дождь просачивается вниз в асфальт. При падении температуры уже ниже нуля, вода, просочившаяся в асфальт замерзает и расширяется, вызывая трещины и выбоины.

То же происходит с некачественно панелями — которые манят своей низкой цене. Так как плотность стыков конструкций, качество материалов желать лучшего, температурные циклы попросту разрушают конструкцию и значительно ухудшают производительность работы солнечной станции.

Теперь, когда вы знаете, что ваши солнечные батареи могут производить электроэнергию еще и в зимний период, тогда Вы понимаете, что зимой можно делать. опубликовано econet.ru

Понравилась статья? Напишите свое мнение в комментариях.
Подпишитесь на наш ФБ:

Источник