Instalacje wykorzystujące słońce kontra zima

W związku z tym, że w okresie zimowym nie występuje zbyt wiele słonecznych dni, a kąt padania promieniowania nie jest tak korzystny jak latem, pojawia się pytanie: Jak wygląda w tym czasie praca urządzeń opartych o wykorzystanie czystej energii słonecznej, które konwertują ją na energię użytkową. Instalacja fotowoltaiczna jest to system całoroczny, pracuje również zimą, podobnie kolektory słoneczne, jednak należy wybrać odpowiedni ich rodzaj, by móc korzystać z wody użytkowej podgrzewanej słońcem. W obu przypadkach wydajność urządzeń uzależniona jest od stopnia nasłonecznienia, nic zatem dziwnego w tym, że generują one inne ilości energii zimą i latem.

Jak już wspominaliśmy, instalacja solarna pracuje w ciągu całego roku, konwersja energii ze słońca na ciepło możliwa jest zatem również podczas mroźnych okresów zimowych. Wymagany jest jednak jeden warunek: do kolektorów musi docierać promieniowanie słoneczne. Pisaliśmy już o tym, że kolektory próżniowe sprawdzają się znacznie lepiej w skali roku niż płaskie, gdyż zdolne są do absorbcji również promieniowania rozproszonego. Sam wybór rodzaju kolektorów to, jak się okazuje, dopiero połowa sukcesu. Z myślą o zimie należy zadbać także o właściwy montaż instalacji na dachu. Ważne, by kolektor był odporny na działanie ciężaru śniegu i mrozu, a przejścia przewodów przez połać dachową było szczelne. Im większa izolacyjność, tym lepsze uzyski energetyczne.

Czemu tak się dzieje, że mimo niekorzystnych warunków możliwa jest produkcja energii? Odpowiedź jest prosta. Kolektory słoneczne napędzane są poprzez promieniowanie słoneczne, temperatura natomiast nie odgrywa tak istotnej roli. Dlatego tak ważne jest zapewnienie dostępu promieniowania do powierzchni absorbcyjnej urządzenia. Problem jest w związku z tym pokrywa śnieżna, a pod tym właśnie względem korzystniejsze są kolektory płaskie, z których znacznie łatwiej jest usuwany śnieg. Kiedy instalacja zamontowana jest pod odpowiednim kątem, cała usypana masa zsuwa się samoistnie, co znacznie ułatwia obsługę systemu – nie trzeba wykonywać dodatkowej pracy.

Inna dość ważna kwestia, która decyduje o możliwości pracy solarów w okresie zimowym to mrozoodporność czynnika roboczego krążącego w  instalacji. Minimalna temperatura zapewniająca działanie układu wynosi nawet – 40°C. Niewątpliwa korzyść jaka dodatkowo wynika z tej właściwości płynu solarnego to brak ryzyka zniszczenia instalacji w wyniku zamarznięcia medium. Wiadomo, że czas górowania Słońca podczas dnia w miesiącach zimowych jest znacznie krótszy niż w lecie, dlatego dobowe uzyski energii drastycznie się w tych okresach różnią, ale mitem jest, że instalacja kolektorów słonecznych nie produkuje wówczas tej energii wcale.

W przypadku paneli fotowoltaicznych jest podobnie. Tutaj również wydajność zależy od natężenia promieniowania słonecznego, jednak warunki montażowe zakładają zupełnie inny kąt instalacji niż w przypadku kolektorów słonecznych. Pokrywa śnieżna sprawia zatem więcej problemów, ale wystarczy zadbać o jej usunięcie i układ nadal będzie pracował. Korzystne tutaj jest zastosowanie trackerów, czyli systemu nadążnego, dzięki któremu pochylenie instalacji można dopasować do aktualnego kąta padania promieni słonecznych i w ten sposób wpłynąć na lepsze uzyski energii. Oczywiste jest, że nie uzyskamy takich ilości energii jak latem, ale w odpowiednich warunkach możliwa jest konwersja promieniowania na prąd. W związku z tym, że podczas przerw w dostawie czystej energii system automatycznie przełącza się na sieć zewnętrzną uzupełniając niedostatek wyprodukowanej energii, odbywa się to niezauważalnie dla właściciela instalacji i nie powoduje dyskomfortu w użytkowaniu.

Zarówno kolektory słoneczne jak i panele fotowoltaiczne nie produkują energii  w nocy, przy bardzo silnym zachmurzeniu i mgle oraz przy całkowicie pokrytych śniegiem elementach odpowiedzialnych za konwersję energii słonecznej na użytkową. Ogniwa dodatkowo nie pracują podczas braku napięcia w sieci zasilającej budynek z zakładu energetycznego. Jednak w pozostałych warunkach nadal zapewniają uzyski darmowej i czystej energii do użytku mieszkańców, przez co również w zimie mogą wpływać na obniżenie kosztów utrzymania gospodarstwa i redukcję emisji substancji, które wpływają na zanieczyszczenie atmosfery. Zjawisko to jest szczególnie intensywne właśnie zimą.

Previous Article

Czym jest energia i skąd się ona bierze?

Next Article

Czysta energia z falowania morskiego

Dodaj komentarz