Ao perceber que o aumento das tarifas de energia se tornou parte integrante da vida, ocorreu uma revolução no entendimento dos usuários. Os painéis solares para o lar não são mais percebidos como uma perspectiva que surge no horizonte de um futuro distante. Estações para uso pessoal e venda de excedentes estão sendo montadas hoje. No entanto, as características sazonais da operação do equipamento ainda permanecem em segundo plano. Neste artigo, mostraremos como os painéis solares funcionam no inverno.
Notícias que nos confundem
Uma análise das informações sobre o desenvolvimento da energia solar no mundo sugere que as estações são instaladas exclusivamente em desertos. Além das mais famosas Topaz Solar Star (579 MW) e Desert Sunlight Solar Farm (~ 550 MW), localizadas na árida Califórnia (EUA), as fazendas solares estão crescendo em outros países:
- México (Parque Solar Villanueva com 754 MW, Villanueva 1 com 427 MW e Villanueva 3 com 327 MW).
- China (impressionante Grande Muralha Solar no deserto de Tengger a 1500 MW, cerca de 130 GW no país).
- Egito (complexo Benban em construção com capacidade estimada de 2 GW).
No entanto, os desertos não são os únicos lugares do planeta para converter a energia solar. Além disso, para um painel solar , o aumento do aquecimento da superfície cria problemas, reduzindo a eficiência dos painéis. As condições ideais para a geração são luz brilhante e baixas temperaturas. Obviamente, com nuvens densas, o sistema produzirá menos energia, mas o cálculo correto permitirá que você lide com essas dificuldades. Um circuito funcionando normalmente quase sempre carrega a bateria durante o dia.
Posição do sol e nível de inclinação do painel
Em comparação com os meses de verão, durante os meses de inverno na zona temperada, o Sol nasce mais baixo acima do horizonte. Devido ao ângulo de inclinação do eixo da Terra, o dia fica mais curto e sua duração não é suficiente para fornecer energia à estação. O fator natural pode ser parcialmente compensado orientando os painéis solares dependendo da posição e altura do Sol.
Se isso não for feito, você terá que aturar uma perda de produtividade. Os painéis solares para qualquer número de kW no inverno reduzem a produtividade em 2 a 8 vezes (a queda depende da região). É claro que quanto mais ao sul os painéis forem instalados , maior será a produtividade no inverno.
Como o desempenho mudará?
Para a faixa do meio, os cálculos mostram o seguinte: painéis solares direcionados para o sul e produzindo cerca de 300 kWh no pico dos meses de verão, no meio do inverno poderão gerar não mais que 60 kWh, ou seja, 5 vezes menos. O nível foi considerado em uma superfície limpa, livre de neve. Para esclarecer o nível de geração de energia, você pode usar a calculadora . Movendo-se ao longo da seta, o sistema ajuda a calcular a quantidade de energia gerada, levando em consideração o aquecimento dos painéis, poluição, perdas em cabos condutores por meses. Na latitude de Kiev, os painéis solares , gerando 4.300 kWh /ano, produzirão 134 kWh em janeiro (este é o mínimo anual) e em junho 586 kWh (o máximo).
O que vai acontecer com a água quente
Quem decide comprar painéis solares provavelmente está se perguntando se será possível aquecer a água no inverno. Durante o período frio, é possível obter 25% da energia necessária para a água quente sanitária. É importante entender que as perdas ocorrem não apenas devido à diminuição da quantidade de luz solar, o calor escapa pelo tanque de armazenamento e pelo circuito pelo qual a água quente se move. Em média, a -30 0 C no exterior, a água pode ser aquecida até +10 + 15 0 C com a ajuda de uma estação solar, outros sistemas de aquecimento aumentam a temperatura.
Se você planeja usar energia para aquecer água durante todo o ano, o tanque de armazenamento deve ser instalado na casa. Neste caso, a perda de calor pode ser significativamente reduzida.
Como otimizar o desempenho da estação
Na estação fria, o ângulo de inclinação deve ser aumentado. A dependência foi estudada experimentalmente em painéis de controle instalados a uma latitude de 53 graus no hemisfério norte.
Nos meses quentes, os ângulos mais ideais acabaram sendo:
| Mês | O ângulo de inclinação mais produtivo |
| abril | 45 |
| Poderia | 18 |
| junho | 18 |
| Julho | 18 |
| agosto | 27 |
| setembro | 53 |
Para o período frio:
| Mês | O ângulo de inclinação mais produtivo |
| Outubro | 53 |
| novembro | 90 |
| dezembro | 90 |
| Janeiro | 90 |
| fevereiro | 53 |
| marchar | 53 |
Em condições reais, você pode definir um ângulo para todo o período ou alterar a inclinação duas vezes por ano para os equinócios de outono e primavera.
Os dados fornecidos com um pequeno erro podem ser adaptados para Kiev (50°27′) Em média, a inclinação ótima dos painéis corresponde à latitude da área. Essa posição garantirá uma geração eficiente ao longo do ano.
Ao escolher quais painéis solares comprar , você precisa prestar atenção não apenas aos equipamentos geradores, mas também às estruturas de montagem. Existem sistemas que podem variar a inclinação dentro de determinados limites.
Como a neve afeta a geração de energia
A neve aderida ao painel não pode prejudicar o próprio sistema. A carga de neve é significativamente menor do que a calculada, para que a estação não sofra pressão. No entanto, a cobertura de neve afeta o desempenho. Para que a geração ocorra, é necessário fornecer acesso à luz solar.
Se os painéis forem colocados em ângulo, é provável que a área seja limpa por gravidade. O processo pode ser acelerado removendo cuidadosamente a neve com escovas de modo que o próprio painel não seja danificado.
Observação! Durante o período de inverno, o tempo claro contribui para a produção de energia, já que os painéis solares não são afetados pelas altas temperaturas. Sob condições ideais, com completa ausência de nuvens, mais energia é gerada em 1 hora em janeiro do que no mesmo período de julho. Obviamente, a geração total no inverno será menor, pois a duração do dia não será suficiente.
Até agora, as capacidades das estações não são suficientes para fornecer totalmente o abastecimento de água quente e aquecimento, mas a quantidade gerada reduzirá de qualquer forma os custos dos usuários e ajudará a devolver o investimento dentro de 7 a 10 anos. Se os painéis forem usados apenas para gerar eletricidade, o custo dos painéis solares compensa em 3-5 anos.