Як працюють сонячні панели взимку

Принцип роботи сонячних панелей

Популярність сонячних панелей, що все більше зростає, пояснюється багатьма перевагами таких систем в порівнянні із іншими традиційними джерелами електроенергії. Проте, одну із переваг слід виділити особливо – просте обслуговування. Так, для підтримання роботи сонячних панелей не потрібен великий штат персоналу, так як дане виробництво електроенергії не вимагає активної праці із сторони людини або якого-небудь складного обладнання. Дана перевага присутня завдяки принципу роботи сонячних панелей. Якщо не заглиблюватись у складні технологічні процеси, то коротко принцип роботи можна описати наступним чином – у кожній із кремнієвих пластин із однієї сторони знаходяться негативно заряджені електрони, а з іншої – так звані «дірки». Сонячне світло, що потрапляє на поверхню пластини, спричинює появу додаткових негативного заряджених електронів та «дірок». При цьому починається направлений рух електронів, що свою чергу викликає появу електричного струму. По провідниках утворений струм перетікає до місця призначення – прямо до електроспоживача, або до акумуляторної батереї.

Очевидно, що для функціонування сонячних панелей необхідне світло. При цьому виникає логічне запитання: а як працюють сонячні панелі взимку? Розберемось з даним питанням більш детально.

Можливі проблеми в зимовий період та шляхи їх вирішення

Перша проблема, яка кидається в очі – більш короткий світловий день. Так, взимку сонце інколи світить менш яскраво ніж влітку. Але той факт, що світить воно меншу кількість часу протягом дня, викликає передчуття, що продуктивність панелей знизиться. В принципі дане припущення справедливе, так як загальне зниження КПД сонячних панелей може бути практично в 2 рази. Рішення даної проблеми існує, хоча і потребує додаткових вкладень коштів. Це стосується придбання і встановлення або ще однієї акумуляторної батереї, в якій буде накопичуватись енергія, або ж відразу встановлення акумулятора більшої ємності. Тобто суть полягає в тому, щоб на протязі світлового дня накопичити як можна більшу кількість електроенергії. Не менш важливе місце займає і правильне встановлення панелей. Їх необхідно встановити таким чином, щоб світлосприймаюча поверхня максимально довго знаходилась під світлом. В цілому можна скористатись наступною формулою: широта встановлення +15 °, в кінцевому результаті можна отримати оптимальний кут нахилу панелі.

Другою проблемою є снігопад. Очевидно, що сонячні панелі взимку досить часто знаходяться під шаром снігу, і, відповідно, сонячні промені менше попадають на фотоелементи. Звідси і зниження продуктивності. Більш того, у великі морози, сніг накопичується, - в результаті чого утворюється льодяний покрив. Таке явище не найкраще відображається на пристроях, хоча, в цілому якісна панель витримує морози до -40 °С. Але продуктивність, звісно ж, знижується. Дана проблема також має рішення. Просто користувачу прийдеться регулярно очищувати робочі поверхні сонячних панелей від снігу. Тому дотримання кута нахилу відіграє важливу роль, так як процес очистки від снігу буде простіший та зручніший. Головне – щоб був доступ до панелей, тобто навіть якщо вони розміщуються на досить великій висоті, користувач повинен мати можливість доступу до них. Очищення можна виконувати за допомогою довгої швабри із щіткою, що має довгий ворс.

Існує ще один спосіб боротьби із снігом. Він заключається в тому, щоб закріпити панелі вертикально. Це можна зробити або за допомогою спеціально сконструйованої металевої рами, або ж просто монтувати панелі на стіну будинку. В той же час, необхідно забезпечити щоб панелі добре та регулярно продувались вітром, який буде здувати сніг. Такий метод називається пасивним методом очищення від снігу. Звичайно, він не завжди може застосовуватись, але тим не менше, - ефективний.

Слід зазначити про ще один спосіб, який поки-що не дуже популярний, але використовується в деяких регіонах Канади, де, як відомо, снігові опади більш тривалі у зв’язку із кліматичними умовами. Даний спосіб винайшла одна із канадський компаній, використовуючи ефект Вентурі і силу вітру. До конструкції із сонячними панелями підключається пристрій, що підсилює повітряний потік завдяки трубок, що звужуються. Таким чином, відбувається певне обдування робочої поверхні панелі. Правда, знову ж таки, необхідно щоб вітер був постійним, в іншому випадку даний спосіб втратить свою ефективність.

Позитивний вплив снігу на роботу сонячних панелей

Говорячи про негативний вплив снігу на роботу сонячних панелей, справедливо було б зазначити і переваги, що дає сніг. Перша, яку можна легко зрозуміти, якщо згадати як доводиться жмурити очі у зимові сонячні дні, коли не тільки саме сонце світить, але і сніг під ногами відбиває світло. Таким же чином він відбиває промені і на панелі, фотоелементи яких ловлять світло і виробляють додаткову енергію. Таким чином, продуктивність взимку, як не дивно, здатна і зростати.

Друга перевага заключається в охолоджуючому ефекті. Справа в тому, що активний рух електронів і продукування електричного струму, спричинює нагрів панелей, що може бути досить високим. Більш того такий нагрів здатен вивести з ладу усю систему. І в даному випадку сніг є помічником, так як він охолоджує поверхні панелі. При цьому взагалі не обов’язково, щоб він накопичувався саме на панелях, достатньо, щоб навколо конструкції утворити невеликі навали снігу. Н продуктивність батерей він ніяк не вилине, а охолоджуючий ефект створить. Але і на робочих поверхнях, навіть при періодичній очистці, також відбувається охолодження за рахунок вологи від талого снігу.

Щоб успішно і повноцінно використовувати сонячні панелі в зимовий період необхідно попіклуватись про додаткове обладнання. Сюди відноситься більш ємкісні акумулятори, а також інвертори, які можна придбати безпосередньо у виробника HUAWEI.