Как работают солнечные батареи зимой?

Многие домовладельцы, которые приняли решение установить дома или на даче солнечную электростанцию, интересуются особенностями ее использования в зимние месяцы. Отличия в функционировании гелио систем летом и зимой действительно существуют. Именно о том, как работают солнечные панели зимой, а также варианты увеличения их выработки и обслуживания мы и расскажем в данной статье.

Отличительные черты генерации энергии СЭС в зимнее время

Вопреки распространенному мифу, удельная эффективность поглощения света фотоэлектрическими панелями зимой выше, чем летом. Это связано с особенностями функционирования полупроводниковых материалов, чей КПД при понижении температуры растет, а при повышении – падает. 

Дополнительным позитивным фактором является состояние атмосферы. При отрицательных температурах мельчайшие пылевые частицы оседают вниз, и воздух становится чище. Это повышает «интенсивность» света, что тоже способствует росту генерации.

Последним положительным моментом служит наличие снежного покрова. Поскольку с декабря по февраль солнце расположено наиболее близко к горизонту, оптимальный угол наклона панелей увеличивается. Его рекомендуемая величина равна географической широте плюс 10-15 градусов, и солнечные батареи зимой в идеале располагаются почти вертикально. Это позволяет рабочим поверхностям поглощать не только прямой свет от солнца, но и отраженный от снега.

Почему генерация в зимние месяцы ниже, чем летом?

К сожалению, все перечисленные позитивные стороны не компенсируют низкую зимнюю выработку. Любая СЭС производит в декабре примерно в 4-5 раз меньше энергии, чем в июне. Виной тому следующие факторы:

1. Короткая продолжительность дня. Наиболее существенный недостаток фотоэлектрических систем  - быстрое снижение КПД при недостаточной освещенности. Фактически максимальная производительность солнечных панелей зимой по времени составляет всего 2-2,5 часа, а летом – 10-12 часов. Это и приводит к пятикратной суточной разнице в генерации.
2. Удлиненный путь лучей через атмосферу. В безвоздушном пространстве рассеивания света не происходит. Более плотная среда – воздух – такому рассеиванию способствует. Из-за большого угла наклона потоку фотонов зимой приходится преодолеть в 4-5 раз больший путь через атмосферу, чем летом. 
3. Фактор географической широты. Также влияет на уровень солнечной инсоляции. Правда, для высоких широт падение выработки заметно и летом, но в холодное время года СЭС небольшой мощности там отключаются и не используются вовсе.

Варианты увеличения выработки солнечных батарей зимой

Таковых не так много, и все они связаны с особенностями функционирования полупроводниковых ячеек при неблагоприятных условиях. Самыми действенными вариантами являются следующие два:

• Установка гелио станций с панелями, позволяющими менять угол наклона. Это позволит направлять рабочие поверхности строго вертикально относительно направления лучей и немного увеличит выработку.
• Правильный монтаж и обязательная очистка от налипшего снега. Модули на земле необходимо монтировать на достаточно высокие опоры. Это обезопасит Вас от перекрытия их нижнего края снеговым покровом при сильных снегопадах. При налипании снега толщиной свыше 10 см поверхность батареи рекомендуется очищать.

Как работают солнечные панели зимой при отсутствии очистки

Небольшой, до нескольких сантиметров, слой снега практически не влияет на эффективность фотоэлектрических батарей. Но более толстый покров снижает их эффективность.

В подобных ситуациях очистку рекомендуется проводить с помощью специальных щеток, а еще лучше – доверить работы по обслуживанию зимой солнечной электростанции профессионалам. 

Важно! При работе на высокой и покатой кровле обязательна надежная страховка!