Работают ли солнечные батареи зимой? Ответ сложнее, чем вы думаете

Работают ли солнечные батареи зимой? Отопление

Работают ли солнечные батареи зимой? Ответ сложнее, чем вы думаете , опубликовано г.

«Солнечные панели работают зимой?» хороший вопрос, и наше руководство стремится дать вам ответ! Мы посмотрим, насколько эффективны солнечные панели зимой, сколько энергии они могут генерировать и многое другое.

Работают ли солнечные панели зимой - снег на крыше

(Изображение предоставлено: Getty Images / Эшли Купер)

На вопрос «работают ли солнечные панели зимой?» является разумным. Поскольку стоимость энергии стремительно растет, и все больше и больше домовладельцев рассматривают возможность установки солнечных панелей на своей крыше, чтобы сэкономить на счетах за электроэнергию, вполне правильно задаться вопросом, как они будут работать и сколько энергии они могут генерировать изо дня в день, особенно в зимние месяцы.

Популярность солнечных панелей снова растет не в последнюю очередь потому, что ожидаемый срок окупаемости сокращается по мере роста затрат на электроэнергию. Однако, в отличие от более солнечных стран, погода в Великобритании может быть темпераментной, и мы склонны к пасмурным пасмурным дням. Итак, получите ли вы максимальную отдачу от солнечных батарей на крыше, особенно зимой?

Наш гид отвечает на этот и другие вопросы, чтобы объяснить, как работают солнечные фотоэлектрические панели зимой.

Итак, работают ли солнечные батареи зимой?

Простой ответ: да, солнечные фотоэлектрические панели работают зимой. Несмотря на то, что солнце находится ниже в небе, а дни могут быть более облачными и дождливыми, солнечные панели по-прежнему будут генерировать электроэнергию, но не так много электроэнергии, как летом, потому что количество дневных часов сокращается. Но они все равно будут работать. И вот почему.

В первую очередь важно понять, как работают солнечные батареи. Солнечные панели сделаны из пластин кремния, полупроводникового материала, в котором электроны стимулируются в ответ на фотоны света, тем самым генерируя электрическую энергию.

Это весь свет, а не только прямой солнечный свет, потому что солнечные элементы также реагируют на рассеянный свет, то есть на свет, рассеянный такими частицами, как дождевые облака в атмосфере. Вот почему солнечные панели по-прежнему будут работать в зимние месяцы без прямого солнечного света.

Действительно, дождливая погода может принести пользу солнечным панелям, смывая скопившуюся грязь и пыль с поверхностей, которые в противном случае ограничивали бы количество света, потенциально позволяя панелям работать более эффективно.

Солнечным панелям обычно требуется не менее четырех часов прямого солнечного света, чтобы они работали с максимальной производительностью. По данным Yes Energy Solutions, это основано на 1000 Вт/м2 солнечного света для максимальной мощности.

Однако, как упоминалось ранее, это не означает, что солнечные панели вообще не будут работать при чем-то меньшем, чем прямой солнечный свет. На самом деле, только в этом году ученые из Стэнфордского университета в США разработали солнечные панели, которые действительно работают ночью, используя инфракрасный свет.

В общем, в течение всего года наиболее подходящей крышей для массива солнечных батарей является та, которая выходит на юг или юго-восток, тем самым ориентируясь на утреннее и полуденное солнце. Крыша, обращенная на юго-запад или запад, все еще может быть подходящей, но в этих направлениях солнце будет склоняться к закату. Любая опасность затенения панелей может быть уменьшена путем размещения панелей в массиве земли в саду или во дворе, а не на крыше.

Сколько электроэнергии вырабатывают солнечные батареи зимой?

Согласно данным «Зеленого века», подготовленным Energy Saving Trust, солнечная система мощностью 3 киловатта, обращенная строго на юг, будет производить около 300 киловатт-часов (кВтч) в июне и июле, но только 75 киловатт-часов в глубокие зимние месяцы декабря и января. Это составляет примерно пятую часть электроэнергии, вырабатываемой в летние месяцы.

Солнечные панели производят меньше электроэнергии зимой по нескольким причинам:

  • Во-первых, меньше солнечного света в течение дня.
  • Во-вторых, солнце обычно находится ниже на небе и поэтому свет, попадающий на панели, слабее.

Однако в некоторые зимние дни может быть выработано больше электроэнергии, чем в летний день во время сильной жары, потому что слишком много тепла может негативно сказаться на солнечной панели. (Солнечные батареи также работают в жарких пустынных странах из-за встроенных средств защиты от «тепловой деградации».) Однако в более северных регионах холод в сочетании с ярким солнечным светом может на самом деле принести пользу производству солнечной энергии. (Teach Engineering объяснит все об этом в этом PDF-файле.)

Великобритания получает среднегодовое общее количество солнечного света 1339,7 часов, что составляет чуть менее 30 процентов от максимально возможного количества (примерно 4476 часов в течение года). Из-за своего географического положения и климата небо в Великобритании часто бывает облачным.

Неудивительно, что северные районы Великобритании получают меньше солнечного света, чем южные. Дорсет, Хэмпшир, Сассекс и Кент, являющиеся самыми солнечными частями страны, получают в среднем около 1750 часов в год.

Морской туман в прибрежных районах и погодные системы высокого давления, называемые антициклонами, также могут представлять проблему.

Сколько солнечной фотоэлектрической энергии вам нужно для питания дома?

Так можно ли управлять домом на солнечной энергии, причем зимой? «Это очень хороший вопрос и необходимая информация для использования в процессе проектирования», — говорит эксперт по энергоэффективности Тим Пуллен. «Нам нужно знать, сколько энергии требуется дому, прежде чем решить, сколько мы можем или хотим генерировать».

Если мы возьмем эту цифру в 75 кВт-ч, вырабатываемую системой солнечных панелей мощностью 3 кВт в глубокие зимние месяцы, и дадим некоторый контекст: телевизор с плоским экраном использует 0,1 кВт-ч/ч (час); холодильник потребляет 1,6 кВтч/день и в соответствии с которым? (opens in new tab) Электрический автомобиль среднего размера или внедорожник, такой как BMW iX, потребляет 20,4 кВтч на 100 км. Таким образом, солнечная энергия не сможет обеспечить все наши потребности в выработке электроэнергии, особенно зимой.

«Однако в лучшем случае это только отправная точка, — объясняет Тим. «Что требуется, так это подробный и точный расчет потребности в энергии на основе здания и людей в нем. В идеале это должен сделать специалист, так как определение того, сколько электроэнергии необходимо для освещения, приборов и т. д., — сложный процесс».

При какой температуре солнечные батареи работают лучше всего?

Солнечные панели наиболее эффективны при температуре от 15°C (59°F) до 35°C (95°F), согласно Action Renewables (opens in new tab) , но все же работают в более холодные зимние месяцы.

Это также означает, что они по-прежнему будут эффективно генерироваться во время (к счастью, редкого) аномального тепла в Великобритании, как это было недавно. Тем не менее, солнечные панели начнут терять эффективность, когда температура превысит эти температуры, но обычно это не проблема в Великобритании.

Работают ли солнечные батареи, когда идет снег?

Солнечная панель, покрытая снегом, не такая большая проблема, как вы думаете. В большинстве случаев остаточное тепло, выделяемое панелью, достаточно растапливает снег, так что снег просто соскальзывает, хотя чрезмерно сильный снегопад потребует ручной очистки снега с поверхности панели.

Еще одна потенциальная опасность заключается в том, что замороженная вода может повредить солнечные панели в холодных условиях, что приведет к трещинам в солнечных элементах и неблагоприятному воздействию на паяные соединения и повреждение компонентов.

Однако производители солнечных панелей, как правило, адаптируют свою продукцию к конкретным регионам, тем самым принимая во внимание местные климатические условия. В большинстве случаев ваши солнечные панели должны выдерживать отрицательные температуры.

Обычно это не проблема в Соединенном Королевстве, за исключением, возможно, некоторых регионов северной Шотландии.

Как вы можете максимизировать солнечные батареи зимой?

Лучший способ максимизировать выработку электроэнергии солнечными панелями зимой — это поддержать систему с помощью системы накопления энергии на солнечных батареях. Это позволит хранить избыточную электроэнергию, выработанную летом, для последующего использования зимой, а электроэнергию, произведенную днем, использовать ночью.

Это также уменьшит количество электроэнергии, получаемой из сети в зимние месяцы. Некоторые энергетические компании ввели тарифы «по времени использования», чтобы электроэнергию можно было хранить в аккумуляторе, пока она дешевая (например, на ночь).

На батареи также может повлиять холодная погода, так как они в основном предназначены для использования в помещении. Одним из примеров является система Panasonic Evervolt (opens in new tab) , диапазон рабочих температур которой составляет от 0°C (32°F) до 50°C (122°F).

Риск для батарей из-за более низких температур можно уменьшить, разместив их в защищенном месте, например в гараже, изолированном здании или в помещении дома. Это обеспечит их эффективную работу.

Другие варианты максимального увеличения выработки электроэнергии солнечными панелями включают переориентацию угла наклона панелей (при условии, что это возможно, но может быть не так, если они установлены на крыше), чтобы использовать более низкий уровень солнца в зимнем небе. Регулярная очистка панелей также важна, но обычно дождь делает это за вас.

Оцените автора
poisk-stroy.ru
Добавить комментарий