Сонячні батареї взимку: як працюють в Сибіру, ​​в північних широтах

1. Світло, а не тепло
2. Особливості роботи в умовах холоду
3. Оптимізація функцій геліосистем в зимовий час
4. Чи можливо повноцінне забезпечення енергією і теплом взимку

Сонячні панелі вже давно міцно увійшли в ужиток багатьох споживачів, незважаючи на те, що ціна на них як і раніше залишається досить високою. Однак такий екологічно чистий альтернативне джерело енергії є величезним досягненням. Тим більше, останнім часом з'явилося багато вдосконалених конструкцій, продуктивність яких на порядок вище, ніж у перших акумуляторів. Багатьох цікавить питання про те, чи можна використовувати сонячні батареї взимку, як працюють панелі в умовах холоду і наскільки знижується їх ефективність.

Світло, а не тепло

Перше, що слід зрозуміти - низькі температури впливають по-різному на ту чи іншу геліосистему. Багато людей вважають, що якщо на дворі стоїть спекотне і сонячне літо, геліоаккумулятори працюють максимально ефективно . Але така думка є помилковою.

Для того щоб перетворювати енергію Сонця в електричну, геліосистема, перш за все, потребує світлі, а не в теплі. До речі, чим вище температура повітря, тим продуктивність панелей нижче, так як при нагріванні завжди втрачається певна кількість енергії.

Отже, оптимальні умови для високої продуктивності панелей - яскраве сонце, але прохолодна погода, або взагалі низький рівень температури.

Безумовно, якщо стоїть похмура погода, робота системи буде менш ефективною. Але якщо всі частини конструкції функціонують згідно з визначеними розрахунками і технічних рішень, вона завжди буде встигати заряджатися від Сонця протягом доби.

Коли Сонце розташовується низько, панелі отримують менше енергії. Адже в такому разі атмосфера є для них більш складною перешкодою, ніж під час високого розташування світила над горизонтом. Оскільки взимку воно завжди знаходиться низько, а добу коротшають, кількість енергії значно зменшується. Тому взимку так важливий кут нахилу панелей.

Сонячна батарея взимку значно втрачає свою продуктивність. Як правило, вона стає від 2 до 8 разів менше, в залежності від того, в якому регіоні розташовується конструкція. Отже, сонячні батареї в Сибіру (або іншому холодному регіоні) працювати будуть, але з меншим результатом. Щоб збільшити їх ефективність, можна встановити елементи, які мають максимальну площу. Чим більше світла збирає панель, тим більше електроенергії для обігріву виробляє система.

Особливості роботи в умовах холоду

Якщо мова йде про фотоелектричних елементах, енергію вони виробляють і в зимовий час. Те ж питання можна віднести і до сонячних колекторів. Одна з їхніх основних завдань - нагрів води. Чи будуть функціонувати сонячні батареї взимку, як працюють колектори в умовах холодів і морозів? Звичайно, енергії ми отримаємо набагато менше - через великі теплових втрат як в самому колекторі, так і в його трубах, які забезпечують його з'єднання з акумуляторним баком. І якщо влітку можна отримати до 90% енергії, необхідної для гарячого водопостачання, взимку ця цифра падає до 25%.

При експлуатації колектора необхідно контролювати, щоб трубки, через які надходить рідина, не замерзали. Насправді такий колектор здатний нагріти воду до + 10-15 ° С і в мороз до мінус 30 ° С, а подальше нагрівання вже робиться за допомогою інших агрегатів.

При проживанні в регіонах з м'якою, але сніжною зимою також потрібно стежити за тим, щоб панелі не було занесено снігом. В іншому випадку, вони не зможуть працювати взагалі.

Саме тому найчастіше їх установка здійснюється тільки вертикально і на тому місці, де присутній сильний вітер. Невеликі обсяги снігу можна зчищати звичайної щіткою.

З метою зменшення тепловтрат акумуляторні баки, з'єднані з колектором, рекомендується встановлювати в теплому приміщенні. Таким чином, втрачати енергію система буде тільки в трубах, які знаходяться зовні. Важливо мати на увазі, що вони обов'язково потребують утеплювачі. Це допоможе зберегти ще більше тепла, що надходить в будинок.

Оптимізація функцій геліосистем в зимовий час

Існує кілька способів, які дозволяють зробити роботу геліосистем більш ефективною. Крім того, призначення деяких з них - полегшити власнику догляд за панелями.

Наприклад, канадські фахівці розробили спеціальний метод, дія якого грунтується на силі вітру. Конструкція включає в себе чотири сонячні панелі і спеціальний пристрій, що підсилює потік повітря. Такий винахід отримало назву «ефекту Вентурі». Принцип його роботи полягає в тому, що падає сніг просто здувається з батарей сильним потоком повітря. Однак якщо система встановлена ​​в зонах з відсутністю вітрів, такий метод працювати, на жаль, не буде.

Оптимізація роботи геліосистем в різні пори року включає в себе і зміна кута нахилу сонячної панелі або колектора - в залежності від висоти Сонця над горизонтом. Існують розробки, завдяки яким є можливість змінювати нахил від 15 до 30 і від 30 до 70 градусів.

Також є і ефективні системи стеження за Сонцем, що працюють протягом дня і змінюють кут нахилу елементів у міру зміни положення світила. Звичайно, подібні конструкції коштують недешево, і можливість вбудувати їх в уже наявну систему є не завжди.

Чи можливо повноцінне забезпечення енергією і теплом взимку

Сонячні батареї не здатні повністю забезпечити власника енергією і теплом в холодну пору року. Однак частково вони можуть допомогти заощадити витрати на електрику. Розраховувати на повноцінне електропостачання з їх допомогою не можна. Але вони з лишком можуть окупити свою вартість протягом найближчих десяти років.

До речі, на Далекому сході взимку рівень сонячної радіації значно вище річного, тому там можлива колосальна економія електрики при використанні сонячних акумуляторів круглий рік.

Отже, цей спірний, але багато в чому виправдовує себе альтернативне джерело енергії цілком може стати хорошим помічником в побуті. Однак перед тим, як серйозно задуматися над придбанням сонячних панелей, слід вивчити як специфіку їх роботи в різні пори року, так і особливості їх влаштування.