Как работают солнечные батареи ночью и в пасмурную погоду
Многими движет желание дистанцироваться от общих электросетей и стать независимыми , а также сэкономить значительные средства на оплате квитанций за электроэнергию. Российское правительство разрабатывает ряд мер, способствующих распространению альтернативной энергетики в нашей стране. Готовиться законопроект, согласно которому, излишки можно продавать в государственные энергетические компании. Ведущие европейские страны давно ведут грамотную политику в новой для нас области и уже добились определенных успехов. Жители Германии, Швеции, Австралии могут не только пользоваться собственными источниками, но и продавать.
Принцип работы:
- лучи падают на поверхность,
- происходит поглощение света,
- он преобразуется в электрический ток.
Чем больше попадает на поверхность лучей, тем выше КПД. А если их нет? Получается, и панель не работает и энергия не вырабатывается. Это не так.
Эффективность в пасмурную погоду
В плохую погоду гелио-модули способны вырабатывать электроэнергию. Дело лишь в том, насколько темно на улице. Ведь панели способные поглощать прямые лучи и рассеянный свет.
Ясно, что коэффициент полезного действия снизится, но не настолько критично, как многим кажется. В зависимости от степени облачности в среднем он снижается на 10-25%.
Хочется отметить деталь, которую обязательно нужно учитывать, при установке. Крыша дома, где планируется монтаж гелио-системы, не должна находиться в тени. Следует избавиться от всего, что даёт эту тень: лишних деревьев, построек, вышек. Либо перенести установку на другое место. Это даст вам более эффективную работу всей мини-электростанции.
Что касается осадков в виде дождя и снега, они несколько снижают КПД, но в целом глобально не влияют на работу. Если идёт дождь, но солнце, панели будут стабильно накапливать энергию. При эксплуатации зимой, важно грамотно произвести монтаж установки, правильно выставить наклон (не забываем, зимой солнце расположено несколько ниже, чем летом), а также регулярно производить очистку от снега и наледи.
Работают ли батареи ночью?
Понятно, что солнца нет, а, значит, батарея не вырабатывает. Ночью модули не работают. Здесь есть два варианта пути: либо, как только батарея переходят в режим ожидания, вы должны будете подключаться к общей сети и брать энергию оттуда. Либо использовать аккумуляторы, способные накапливать, когда светло, а потом отдавать ее.
Таким образом, в ночное время, зимой, в любой момент, когда света не хватает для получения достаточного количества энергии, вам на помощь придут аккумуляторы, где хранится запас. Использование аккумуляторов также целесообразно в случае постоянных отключений электроэнергии.
Использование в других странах
Вы не поверите, но, например, Германия является достаточно пасмурной страной. Однако, именно там в 2006 году открылся самый большой в мире парк электростанций. Во многих городах США преобладает пасмурная дождливая погода. Это и Сан-Франциско, и Сиэтл, и Бостон. Но солнечная энергетика там продолжает развиваться и не сдаёт свои позиции.
Кроме того, не стоит забывать и о том, что в области солнечной энергетики постоянно происходит развитие, совершенствуются технологии, модули год от года становятся всё более эффективными, показывают наилучший КПД. А, кроме того, снижается их стоимость, что также сказывается на активности населения по их установке и эксплуатации.
Многие ученые занимаются разработкой модулей, которые будут даже ночью поглощать. Пока ведутся многочисленные разработки, ставятся эксперименты, но, будем надеяться, в скором времени они появятся на рынке.
Работа солнечных батарей и контроллеров в пасмурную погоду
В этой статье я описал только свой личный опыт и реальные показания приборов, которые я зафиксировал на своей ветро-солнечной электростанции. Здесь нет теории и каких-то предположений, только настоящие цифры и данные. Солнечные батареи работают и в пасмурную погоду, при любой освещённости, даже при сплошных облаках солнечные батареи всё равно вырабатывают энергию. Но эта энергия бывает настолько мала что некоторые контроллеры просто не работают и пишут что нет заряда. По-этому многое ещё зависит и от контроллеров.
У меня имеется небольшой массив солнечных батарей, состоящий из четырёх панелей по 100 ватт, общая мощность батарей 400 ватт. Но правда по факту этой мощности нет даже при ярком солнце. В пасмурную погоду этот массив может давать от нуля до 3А тока заряда, в основном 1,5А если небо плотно затянуто облаками. Но бывают совсем пасмурные дни когда зарядка падает почти до нуля и ток заряда всего 0.2-0.4А, и это с массива 400 ватт.
В один из пасмурных дней я сделал видео где заснял процесс работы солнечных батарей начиная с самого раннего утра. Основной целью было показать как работают два типа контроллеров, один PWM контроллер (Solar30), а второй MPPT контроллер (Фотон 100 50). Но так-же хорошо видно что дают сами солнечные батареи при такой низкой освещённости. В этот день днём ток заряда доходил до 1,6А и в итоге массив солнечных батарей за световой день дал всего 66 ватт энергии. Ниже видео тестирования контроллеров и солнечных батарей.
Думаю из видео и так всё понятно, вот так работают солнечные батареи в самые пасмурные дни зимой, и выработка энергии очень низкая, можно сказать что этой энергии просто нет, так-как 66 ватт за день с массива батарей мощностью 400 ватт это ну очень мало. Но пасмурные дни разные бывают и тогда выработка значительно выше, ну а при солнце даже зимой такой массив батарей вырабатывает в среднем 1,5 кВт энергии за день. Летом раза в два больше, но так-как емкость аккумуляторов не большая то часть энергии от солнца не используется, некуда её запасать.
В итоге в месте с ветрогенератором мощностью 300 ватт, который зимой часто даёт больше энергии чем солнечные батареи общая выработка энергии перекрывает потребление энергии, а потребляю я в месяц порядка 20 кВт.
masterok
Вот я, как человек совершенно далекий от этой темы, долгое время считал, что солнечные батареи максимально эффективно работают где-нибудь в пустыне, где постоянно жара и шпарит солнце. А вот на нашей широте (допустим подмосковье) из-за небольшого количества солнечных дней батареи будут работать так себе, а зимой так вообще останешься без электричества.
Однако по факту все несколько иначе.
Солнечные батареи могут работать абсолютно в любой день: пасмурный, солнечный, жаркий, холодный. Все дело в том, что электромагнитное излучение достигает земли в любое время года. Плотные облака могут снизить производительность, однако технологии не стоят на месте и зачастую разницу (не в полном объеме) можно компенсировать расположением и углом наклона по отношению к поверхности земли.
Если вы думаете, что идеальным для солнечных панелей является климат, например, Бразилии, то вы заблуждаетесь. В жаркие дни, когда температура поднимается выше 25°С, производительность панелей снижается на 10-25%, поэтому считается, что идеальными условиями для работы таких батарей будут мороз и солнце.
А что насчет ночи? Могут ли батареи работать в темное время суток? Нет. Солнечные панели не могут улавливать лучи света ночью, а значит, и производить электричество, однако они могут отдавать энергию для различных электроприборов. Естественно, это значит, что днем они должны получать больше энергии, а затем где-то хранить ее до наступления темноты.
Поэтому системы таких батарей почти всегда подключены к накопителям электроэнергии. Именно они являются одной из основных проблем сектора возобновляемой энергетики. Дело в том, что в настоящий момент технология хранения имеет очень высокую цену, а также такие накопители из литий-ионных аккумуляторов сложно утилизировать. Кроме того, при повреждении такого устройства выделяются токсичные элементы и газы, а его производство требует много энергии и также является небезопасным.
Источник https://gws-energy.ru/blog/150-kak-rabotayut-solnechnye-batarei-nochyu-i-v-pasmurnuyu-pogodu/
Источник http://e-veterok.ru/081-solnehnie-batarei-v-pasmurnuyu-pogodu-pwm-mppt-kontroller.php
Источник https://masterok.livejournal.com/6831263.html
