Подогрев солнечных батарей

  О том,когда необходим подогрев поверхности солнечных батарей и режимах подогрева.

 

 Этой зимой гуляя по улицам Санкт-Петербурга я заметил сугробы на солнечных батареях. Эти солнечные батареи питали информационные терминалы о движении транспорта. Возникает вопрос:"А можно ли было предотвратить образование сугробов на солнечных батареях?". Ответ:"Да". Образование сугробов на поверхности солнечных батарей решается или установкой дворников с приводом,или  подогревом поверхности солнечных батарей. Что привод дворников,что подогреватель будут отбирать полезную мощность от солнечных батарей. При установке конденсаторов или аккумуляторов в устройстве питания электронной части нагрузки(в нашем случае табло) кпд солнечных батарей будет выше.Замечу: ионистор-это конденсатор,а не аккумулятор и говоря о конденсаторах я имел в виду именно их.

Рассмотрим подогреватели.

 Подогреватели поверхности солнечных батарей применяются в следующих случаях:

1. когда на поверхности солнечных батарей образуется снежный покров(лёд не так страшен как снег,так как он прозрачен и не мешает работе солнечных батарей) и нет возможности установить дворники с приводом;

2.когда температура поверхности солнечной батареи,указанная в паспорте на батарею, не совпадает с нижней предельной температурой бывающей в месте эксплуатации батареи;

3. когда и нижняя предельная температура имеет место быть ,и может образовываться снежный покров на поверхности батареи;

4. когда надо подсушить поверхность батареи;

5.когда при эксплуатации батареи имеют место быть все вышеперечисленные случаи.

Выбор подогревателя.

Перейдём к выбору подогревателей. Если заводом-производителем солнечной батареи не установлен подогреватель,то подогреватель устанавливается монтажной организацией или производителем оборудования ,в которое встроенна солнечная батарея.Кроме установки подогревателя на поверхность солнечной батареи устанавливается датчик температуры.Датчик устанавливается так,чтобы он не закрывал фотоэлемент. Существуют следующие виды подогревателей: плёночный резистивный,плёночный емкостной,конвекционный резистивный.  В последнем обогрев панели осуществляется горячим воздухом. Рассмотрим их более подробно.

Пленочный резистивный представляет собой гибкую печатную плату с клеевым слоем. Плёнка прозрачная,проводники,выполненные на плёнке то же прозрачные. Такие подогреватели выпускает АО "Николь". Такие подогреватели рассчитываются так,чтобы температура поверхности подогревателя при предельно-допустимой пониженной температуре бола не менее 5 градусов Цельсия( то есть чтобы на поверхности плёнки не образовывался снег). Если зимой температура воздуха будет минус 40 градусов,то нагреватель должен обеспечить прогрев на 45 градусов. Если зимой температура воздуха минус 60 градусов,то нагреватель должен обеспечить прогрев на 65 градусов.Это не значит,что температура фотоэлементов будет 65 градусов. Но это значит,что необходимо на поверхности батареи крепить термометр сопротивления для контроля нагрева поверхности батареи. Так же нужен контроллер для отслеживания температуры. Питание контроллера либо от аккумулятора,либо от батареи,либо  от аккумулятора и батареи. Размеры нагревателя зависят от размера гибкой печатной платы и для больших солнечных батарей может потребоваться несколько нагревателей,соединённых параллельно.

Пленочный емкостной представляет из себя гибкую печатную плату с нанесёнными прозрачными проводниками и клеевым слоем. Отличие от резистивного нагревателя состоит в том,что на плату подаётся высокая частота и нагрев осуществляется за счёт нагрева диэлектрика платы. Этот нагреватель требует электроники для своего питания и наличия фильтра на выходе батареи. Если для резистивного нагревателя  в ряде случаев не требуется контроллера,то для емкостного он требуется в 80% случаев,а генератор требуется в 100% случаев. В остальном этот нагреватель аналогичен плёночному резистивному нагревателю

Конвекционный резистивный нагреватель.Этот нагреватель нагревает поверхность батареи струями горячего воздуха. Горячий воздух получается за счёт пропуска воздуха через спираль из нихрома,суперфехраля или за счёт нагрева мощного резистора. Помимо резистора(спирали) в таких системах присутствует ещё и вентилятор,служащий для прокачки горячего воздуха. Чем больше поверхность батареи тем больше должна быть мощность резистора и производительность вентилятора. Кроме того в конструкции солнечной батареи появляются такие элементы как сопла и конденсатотводчики. Конденсатоотводчики ставятся в нижней части батареи,а сопла в верхней. Температура горячего воздуха должна быть не более 100 градусов(иначе фотоэлементы батареи выйдут из строя). При этом при нижней предельной температуре температура поверхности батареи должна быть не менее 5 градусов Цельсия.

Из всех конструкций наиболее дешёвой является конструкция с пленочным резистивным нагревателем,а наиболее доргой с конвекционным резистивным нагревателем.

Для выбора нагревателя надо знать:

предельную нижнюю температуру эксплуатации батареи;

размеры батареи;

интенсивность образования снежного покрова(или инея);

наличие подогревателя в батарее;

нижнюю температуру эксплуатации батареи.