Підготовка сонячних батарей до зими – інструкція та поради

Підготовка сонячних батарей до зими фото
Підготовка сонячних батарей до зими – інструкція та поради

За винятком зовсім невеликих станцій, переважна кількість діючих СЕС призначені для цілорічного функціонування. З цієї причини власників панелей, які проживають в регіонах з суворими кліматичними умовами, цікавить питання, як підготувати сонячні батареї до зими. Єдиної універсальної відповіді на нього не існує, тому розглянемо кілька варіантів рішень.

Різні погляди на необхідність і методи підготовки сонячних батарей на зиму

Існують дві протилежні точки зору на те, чи проводити очищення та/або підігрів сонячних батарей взимку.

Противники наводять такі аргументи:

  1. в кліматичних умовах більшості регіонів України тривалість сильних снігопадів не перевищує декількох тижнів, і покриття робочих поверхонь сніжною шапкою виявиться короткочасним;
  2. рівень інсоляції при снігопадах настільки низький, що не робить критичного впливу на ККД.

Дана точка зору має дві вади. Перший – вона неприйнятна для СЕС, які є єдиним джерелом живлення, наприклад, на дачі. Відмова від очищення може привести до розрядки акумуляторів і власникам доведеться використовувати дороге паливо для бензинових/дизельних генераторів.

Протилежна точка зору полягає в необхідності обов’язкового догляду за панелями, пропонуючи три можливих варіанти для сніжних зим:

  • Пасивний метод – розрахований на самоочищення гладкої поверхні завдяки крутому куту нахилу.
  • Активний ручний – має на увазі використання підручних засобів.
  • Активний автоматичний – дотримуючись рекомендацій, як підігрівати сонячні батареї взимку або позбуватися від снігу та криги застосувуючи інші автоматизовані технології.

Пасивне очищення. Реалізується тільки при розвороті панелей на «зимові» кути нахилу, що становлять близько 70°. Вектора сили тяжіння при такому розташуванні зазвичай досить для зісковзування навіть мокрого снігу природним шляхом.

Активне очищення підручними засобами. Підготовка сонячних батарей на зиму, за умови доступу до них, може здійснюватися поливом гарячою водою зі шланга, напором повітря з повітродувок або застосуванням звичайних м’яких щіток на ручках необхідної довжини.

Використовувати хімічні реагенти настійно не рекомендується!

Технології автоматичного очищення. Припускають наявність електричних схем або механічних пристроїв, здатних очищати поверхню фотопанелей без безпосередньої участі людини.

  1. Найбільш простим і дешевим способом, як підготувати самоочисні сонячні батареї до зими, є закріплення на їх поверхні нагрівального кабелю. На одну стандартну панель площею до 2 квадратних метрів буде потрібно близько 10 метрів дроту, протягнутого зигзагом по доріжках між рядами комірок. При сильному обмерзанні або налипанні товстого шару снігу досить включити нагрів на 3-5 хвилин.
  2. Більш просунуті технології боротьби зі сніговим покривом на фотоелектричних модулях не вимагають участі людини взагалі. Інформація про стан робочої поверхні панелей в online режимі передається на блок управління системою, яка запускає процес підігріву сонячних батарей взимку, контролюючи його тривалість. Перевага таких схем – повна автоматизація і постійне забезпечення максимально можливої ​​генерації СЕС. Недолік – надмірне споживання електроенергії обладнанням.
  3. Оригінальне рішення запропонували кілька років тому інженери з Канади. Поруч з робочими поверхнями панелей закріплюються спеціальні конструкції-повітрозабірники, що використовують фізичний принцип Вентері. Тиск повітря на їх вузькому кінці перевищує аналогічне на вході в 10-12 разів, що дозволяє здувати сніг з батарей потужним повітряним потоком. Переваги конструкції – в повній відсутності енерговитрат на її цілодобову роботу. Недолік – низька ефективність при снігопадах за відсутності вітру.
  4. Цікавий факт: сніговий покрив навкруги працюючої СЕС, позитивно впливає на її продуктивність. Це відбувається завдяки високій відбивній здатності рівної білосніжної поверхні, тому не слід прибирати сніг під батареями та навколо них.

Техніка безпеки при підготовці сонячних батарей на зиму

Відповідаючи на питання, як підігрівати або очищати іншими шляхами сонячні батареї взимку, не можна не згадати про дотримання заходів безпеки. Короткий перелік обов’язкових правил:

  1. Не використовувати в роботі надмірно жорсткі щітки, насадки та металеві скребки, здатні подряпати захисне покриття фотоелектричних модулів.
  2. Не застосовувати для сколювання льоду ударні інструменти – стамески, молотки і т.д.
  3. При розташуванні панелей на дахах і інших конструкціях, віддалених від поверхні землі більше ніж на 3 метри, неухильно дотримуватися техніки безпеки для висотних робіт.
  4. При сумнівах у власних силах – доручити виконання будь-яких подібних заходів фахівцям.

Кілька цікавих фактів

Підготовка сонячних батарей на зиму, що передбачає установку систем обігріву, не завжди доцільна. В сонячну погоду шар снігу товщиною в 10 см повністю розтане на працюючих панелях за 4-6 годин. Додатковий ухил навіть в 45 градусів посприяє сповзанню снігової шапки вже через 1,5 – 2 години, за рахунок більш швидкого танення безпосередньо на робочих поверхнях.

При березневих снігопадах очищення панелей відбувається у 2 – 2,5 рази швидше, ніж в грудні. Це пов’язано з тривалістю світлового дня і рівнем інсоляції.

Наближення холодів – найкращий час не тільки для підготовки сонячних батарей до зими, але і для їх придбання. Вартість геліообладнання в кінці року і початку наступного – мінімальна.

Що може вплинути на вибір

Конструктивні особливості геліосистем, а також матеріали, що використовуються при їх виготовленню, дозволяють обладнанню безвідмовно працювати незалежно від природних катаклізмів. Анодований алюміній і загартоване скло практично не чутливі до негативних температур і вологості, тому підготовка сонячних батарей на зиму не вимагає яких-небудь специфічних дій в плані безпеки. Однак продуктивність міні СЕС в зимові місяці настільки мала, що її функціонування недоцільно і є сенс законсервувати панелі до наступного сезону. Для цього необхідно повністю відключити систему, щоб уникнути переходу АКБ в режим постійного розряду і втрати її експлуатаційних характеристик.

Інша ситуація з системами більшої потужності, згенерована енергія яких призначена в тому числі і для продажу за «зеленим тарифом». Присутність на них товстого шару снігу небажана, оскільки знижує вироблення електроенергії на 20-40%, в залежності від товщини шару. У цьому випадку багато залежить від конструкції панелей, місця їх установки та кута нахилу.

Економічно вигідна фотовольтаїка

Для кліматичних умов України найбільш вигідним є придбання не класичних модулів, а тонкоплівкових панелей на основі телуриду кадмію. Їх середньорічна ефективність на 20% вище, ніж кремнієвих моно- і полікристалів, завдяки таким технологічним особливостям:

  • підігрів сонячних батарей даного типу взимку не потрібен – завдяки високій продуктивності при великих кутах нахилу, їх можна встановлювати на зимовий період практично вертикально до сонця;
  • їх ККД вище, ніж у «класики», при розсіяному світлі, хмарності, тумані та снігопадах – умов, найбільш характерних для зимових місяців;
  • перетворюючим напівпровідниковим шаром гібридів служить рідкоземельний композит (Cd-Te), що сприймає більш ширший діапазон випромінювання.

Світовим лідером у виробництві тонкоплівкових батарей цього типу є американська компанія First Solar. Купувати їх продукцію в Україні потрібно через авторизованого дилера Green Tech Trade. Ознайомитися з повним асортиментом моделей і провести безкоштовний розрахунок СЕС можна на сайті компанії.