Розвиток технологій альтернативних джерел енергії поступово добирається до побутового сектора, про що свідчить зростаючий попит на сонячні батареї в Україні. Панелі використовують енергію, що отримується з сонячного світла, для того щоб переробляти її в електрику і тепло, для забезпечення домашніх приміщень користувача. Питання з обігрівом будинку найгостріше стоїть у зимову пору року, коли власники систем сподіваються на те, що встановлені сонячні генератори зможуть забезпечити їх достатньою кількістю тепла і енергії.
Конструкція такого джерела живлення має на увазі підключення до одного або кількох акумуляторів, які накопичують в собі вироблену енергію для подальшої її передачі домашнім споживачам. Існує ряд факторів, які впливають на рівень продуктивності сонячної батареї:
- Кут, під яким сонце світить на поверхню фотоелементів.
- Рівень нагріву повітря і кристалів панелі.
- Чистота зовнішнього шару покриття батареї від будь-яких перешкод, будь то бруд, пил або сміття.
Для деяких власників є парадоксальним факт, що найефективніше панель працює не влітку, а ближче до осені-зими. Причина в холодному повітрі, який сприяє збільшенню кількості виробленої енергії, не дозволяючи їй розсіюватися, як це буває при високих температурах. Однак, можливість використання сонячної батареї взимку в регіонах зі стабільно сніжним кліматом і регулярними опадами обгрунтовано викликає сумніви.
Робота в холодних умовах
Оптимальна погода для стабільної роботи фотомодулів включає в себе яскраве сонячне світло при сухому холодному повітрі. Саме світло сонця є головним ресурсом для панелей, а не його тепло, як може здатися. У регіонах з частими опадами небо може тижнями бути затягнутим хмарами, що ускладнить доступ панелей до основного джерела живлення. Однак, навіть при звичайному денному світлі генератори здатні виробляти мінімальну кількість енергії, якщо користувач попередньо переналаштував батарею під потрібний рівень нахилу. Виконувати подібну настройку необхідно з поправкою на географічне положення регіону та пори року. Від останнього залежить те, під яким кутом промені будуть падати на землю, передаючи тепло з ультрафіолетом. У зимову пору значну частину цього елемента відображає озоновий шар Землі через нахилу земної осі.
Ефективність сонячної батареї взимку страждає і від зменшуваної тривалості дня, тому що небесне світило значно раніше ховається за горизонт. Випадання опадів здатне позначитись на ефективності сприйняття фотоелементами світла за умови, що шар снігу на її поверхні перевищує 8 см. У зворотному випадку, кришталева структура снігу і льоду дозволяє пропускати крізь себе мінімальний обсяг світлових променів. Ще одним джерелом проблем може стати замерзла рідина в колекторах, якщо батарея використовується для забезпечення будинку гарячим водопостачанням. Ефективність розігріву в цьому випадку також може впасти майже в три рази.
Зібравши перераховані фактори разом, можна прийти до висновку, що без настройки, сонячні панелі взимку зберігають обмежену працездатність. Обсяг виробленої енергії може впасти майже в 5 разів в порівнянні з більш ясною порою року.
Зимова оптимізація сонячної системи
Існує ряд заходів, до яких слід вдатися тим, хто зацікавлений в придбанні сонячної батареї і її експлуатації взимку. Серед них роботи по нахилу панелі таким чином, щоб сонячні промені світили на панель під максимально прямим кутом. Для цього виробниками деяких видів батарей конструкційно передбачена можливість самостійно налаштувати кут нахилу панелі в діапазоні від 15 до 70 градусів від рівня горизонту.
Потрібне регулярне проведення очищення поверхні панелі від скупчення снігу, не дозволяючи йому вирости в дуже товстий шар і звернутися льодом. Як заходи профілактики зазвичай проводиться монтаж батареї на вітряної стороні будинку під таким кутом, щоб протяг добре видуває сніг сам.
Колекторні баки слід розмістити всередині будівлі, де вони не будуть переохолоджуватися на морозі. Труби, які подають їм рідини від панелей на даху, повинні бути покритим шаром утеплювача, щоб не допустити її заледеніння.
Чи працюють сонячні батареї взимку? Ефективність цих джерел живлення значно знижується в умовах похмурої погоди і зменшеного циклу дня і ночі. В таких умовах використовувати панелі в якості основного джерела живлення і тепла для будинку неможливо, через що їм відводиться роль побічного обладнання для економії витрат на електроенергію та опалення.