Развитие технологий альтернативных источников энергии постепенно добирается до бытового сектора, о чём свидетельствует растущий спрос на солнечные батареи в Украине. Панели используют энергию, получаемую из солнечного света, для того чтобы перерабатывать её в электричество и тепло, для обеспечения домашних помещений пользователя. Вопрос с обогревом дома острее всего стоит в зимнее время года, когда владельцы систем надеются на то, что установленные солнечные генераторы смогут обеспечить их достаточным количеством тепла и энергии.
Конструкция такого источника питания подразумевает подключение к одному или нескольким аккумуляторам, которые накапливают в себе произведенную энергию для дальнейшей её передачи домашним потребителям. Существует ряд факторов, которые оказывают влияние на уровень производительности солнечной батареи:
- Угол, под которым солнце светит на поверхность фотоэлементов.
- Уровень нагрева воздуха и кристаллов панели.
- Чистота внешнего слоя покрытия батареи от любых помех, будь то грязь, пыль или мусор.
Для некоторых владельцев является парадоксальным факт, что эффективнее всего панель работает не летом, а ближе к осени-зиме. Причина в холодном воздухе, который способствует увеличению количества производимой энергии, не позволяя ей рассеиваться, как это бывает при высоких температурах. Однако, возможность использования солнечной батареи зимой в регионах со стабильно снежным климатом и регулярными осадками обоснованно вызывает сомнения.
Работа в холодных условиях
Оптимальная погода для стабильной работы фотомодулей включает в себя яркий солнечный свет при сухом холодном воздухе. Именно свет солнца является главным ресурсом для панелей, а не его тепло, как может показаться. В регионах с частыми осадками небо может неделями быть затянутым тучами, что осложнит доступ панелей к основному источнику питания. Однако, даже при обычном дневном свете генераторы способны производить минимальное количество энергии, если пользователь предварительно перенастроил батарею под нужный уровень наклона. Выполнять подобную настройку необходимо с поправкой на географическое положение региона и времени года. От последнего зависит то, под каким углом лучи будут падать на землю, передавая тепло с ультрафиолетом. В зимнюю пору значительную часть этого элемента отражает озоновый слой Земли из-за наклона земной оси.
Эффективность солнечной батареи зимой страдает и от уменьшающейся длительности дня, т.к. небесное светило значительно раньше прячется за горизонт. Выпадение осадков способно отразиться на эффективности восприятия фотоэлементами света при условии, что слой снега на её поверхности превышает 8 см. В обратном случае, кристальная структура снега и льда позволяет пропускать сквозь себя минимальный объём световых лучей. Ещё одним источником проблем может стать замёрзшая жидкость в коллекторах, если батарея используется для обеспечения дома горячим водоснабжением. Эффективность разогрева в этом случае также может упасть почти в три раза.
Собрав перечисленные факторы вместе, можно прийти к выводу, что без настройки, солнечные панели зимой сохраняют ограниченную работоспособность. Объём производимой энергии может упасть почти в 5 раз в сравнении с более ясным временем года.
Зимняя оптимизация солнечной системы
Существует ряд мер, к которым следует прибегнуть тем, кто заинтересован в приобретении солнечной батареи и ее эксплуатации зимой. Среди них работы по наклону панели таким образом, чтобы солнечные лучи светили на панель под максимально прямым углом. Для этого производителями некоторых видов батарей конструкционно предусмотрена возможность самостоятельно настроить угол наклона панели в диапазоне от 15 до 70 градусов от уровня горизонта.
Требуется регулярное проведение очистки поверхности панели от скопившегося снега, не позволяя ему вырасти в слишком толстый слой и обратиться льдом. В качестве мер профилактики обычно производится монтаж батареи на ветреной стороне дома под таким углом, чтоб сквозняк хорошо выдувал снег сам.
Коллекторные баки следует разместить внутри здания, где они не будут переохлаждаться на морозе. Трубы, которые подают им жидкости от панелей на крыше, должны быть покрытым слоем утеплителя, чтоб не допустить её оледенения.
Работают ли солнечные батареи зимой? Эффективность этих источников питания значительно понижается в условиях пасмурной погоды и уменьшенного цикла дня и ночи. В таких условиях использовать панели в качестве основного источника питания и тепла для дома невозможно, ввиду чего им отводится роль побочного оборудования для экономии затрат на электроэнергию и отопление.