Вокруг возобновляемой энергии существует немало мифов и заблуждений. Одним из таких мифов является мнение, что фотоэлектрические установки абсолютно неэффективны в условиях облачной или дождливой погоды, что особенно актуально для стран с переменным климатом, где солнечных дней бывает гораздо меньше, чем в регионах с теплым климатом. Однако насколько эти опасения обоснованы?
На самом деле, погода может оказать влияние на эффективность работы фотоэлектрических панелей, но это далеко не означает, что солнечные батареи становятся бесполезными в пасмурные дни. Важно разобраться, как погодные условия реально влияют на производительность солнечных установок и как можно повысить их эффективность даже в неблагоприятных климатических условиях.
Как фотоэлектрические панели работают в пасмурные дни
Фотоэлектрические панели работают на основе солнечных элементов, которые, как правило, изготовлены из кремния — полупроводникового материала. Когда солнечный свет попадает на солнечные элементы, он вызывает выброс электронов, что и приводит к образованию электрического тока. Это основной механизм, благодаря которому солнечные панели преобразуют световую энергию в электрическую.
Однако солнечные лучи, даже при ясной погоде, всегда сталкиваются с различными преградами на пути к панели: пылинками, загрязнителями, облаками и другими атмосферными факторами. Наибольшие препятствия, конечно, представляют облака, которые рассеивают свет, уменьшая количество солнечного излучения, достигающего панели.
Несмотря на это, даже в условиях пасмурной погоды солнечные панели могут продолжать производить электроэнергию, хотя и с заметным снижением их КПД.
Для наглядности стоит отметить, что в облачные дни фотоэлектрическая установка может работать с КПД, которое колеблется от 10% до 30% от максимальной эффективности в солнечные дни. Это значит, что в условиях облачности панели способны генерировать от 1/3 до 1/10 той энергии, которую они могли бы выработать при ярком солнце.
Хотя такие показатели могут показаться низкими, важно помнить, что фотоэлектрические системы, как правило, проектируются для работы в условиях, когда солнечное излучение доступно далеко не круглосуточно.
Впрочем, для того чтобы система оставалась рентабельной в годовом исчислении, необходимо учитывать такие факторы, как угол наклона панелей и их оптимальное расположение, которые способствуют более эффективному улавливанию солнечного света.
Влияние климатических условий на эффективность панелей
Несмотря на снижение эффективности в пасмурную погоду, фотоэлектрические панели все равно продолжают работать, хоть и с меньшей мощностью. Кроме того, погода может оказывать влияние на работу панелей и другими способами. Например, сильные морозы или чрезмерная жара могут снижать эффективность работы солнечных панелей, хотя эти влияния заметны, скорее, на экстремальных температурах.
Для большинства климатических условий, с которыми сталкиваются жители умеренных широт, солнечные панели продолжают оставаться эффективными, но важно правильно подобрать оборудование, которое будет работать в пределах заявленных характеристик при разных температурах.
Кроме того, стоит учитывать сезонные изменения. В зимние месяцы, когда солнечные дни короткие, а облачность высокая, количество солнечных часов в сутки значительно уменьшается.
Однако в это же время производительность панелей может увеличиваться, если они наклонены под правильным углом, что позволяет им эффективнее улавливать свет даже в условиях низкого солнца.
Также важно следить за состоянием панелей: снег и лед на поверхности могут снизить количество света, которое достигает панелей, поэтому регулярная очистка может оказаться полезной в зимние месяцы.
Системы хранения энергии — решение для пасмурных дней
Для повышения общей эффективности солнечной системы и увеличения ее рентабельности в условиях переменной погоды многие владельцы фотоэлектрических установок прибегают к установке аккумуляторов для хранения избыточной энергии. Такие системы хранения позволяют накапливать электроэнергию, вырабатываемую солнечными панелями в ясные дни, и использовать ее в моменты, когда солнечная энергия не поступает в достаточном количестве, например, в пасмурные дни или ночью.
Таким образом, использование аккумуляторов решает две задачи: сокращает потребление энергии из внешней сети и позволяет максимально эффективно использовать собственную выработанную энергию.
Система хранения энергии особенно актуальна в осенне-зимний период, когда количество солнечных часов значительно сокращается. В этот период также часто бывают пасмурные дни, и энергия, вырабатываемая в часы с хорошей солнечной активностью, не всегда может быть использована в момент производства. Если же эта энергия будет сохранена в аккумуляторах, она может быть использована позднее, когда солнечные панели не смогут вырабатывать электроэнергию.
Важно отметить, что наибольшие пиковые нагрузки приходится на утренние и вечерние часы, когда члены домохозяйства находятся дома, а панели не могут обеспечивать необходимое количество электроэнергии. Накопленные в дневное время излишки могут быть использованы в это время.
Как повысить эффективность солнечной установки
Для максимальной эффективности фотоэлектрической системы важно правильно спроектировать установку. В первую очередь, следует учитывать климатические особенности региона, поскольку это напрямую влияет на выбор типа панелей и системы хранения энергии.
Понимание потребностей в электроэнергии и характеристик солнечного излучения в вашем районе позволит создать оптимальную установку, которая будет работать эффективно при любых погодных условиях.
Кроме того, стоит обратить внимание на такие параметры, как угол наклона и ориентация панелей. Оптимальный угол позволяет панелям максимально эффективно улавливать солнечный свет в различные сезоны года.
Еще одной важной деталью является регулярная проверка и обслуживание системы, чтобы гарантировать ее долгосрочную и надежную работу, особенно в условиях переменной погоды.
Важно также учитывать, что с помощью современных технологий можно улучшить качество работы панелей в условиях низкой освещенности, например, используя панели с повышенной чувствительностью и более высоким коэффициентом полезного действия.
Яков Кузнецов
