Зимой солнечная станция в Беларуси работает меньше, чем летом, но ясные морозные дни бывают, и в такие дни она могла бы давать заметную генерацию. Если только панели не под снегом: даже тонкий слой снега почти полностью перекрывает свет, и выработка падает почти до нуля. Лезть на скользкую крышу со щёткой опасно, а жёсткая щетина царапает стекло модулей. Есть способ проще: кабель вдоль нижней рамы панели. Разберём, почему снег держится на гладком стекле, как кабель сбрасывает весь пласт, сколько кабеля нужно на станцию 10 кВт, сколько энергии уходит на очистку и как смонтировать кабель, не сверля раму и не затеняя ячейки.
Коротко
- Снег держит нижняя рама. Стекло гладкое, и на наклонной панели снег держится в основном за счёт бортика рамы внизу, в который упирается пласт. Подтаял лёд у рамы — пласт съезжает целиком.
- Кабель — только вдоль нижнего профиля каждого ряда, с тыльной стороны рамы: на стекле он затенил бы ячейки. Сверлить раму модуля нельзя.
- Станция 10 кВт из 20 модулей в два ряда: при альбомной ориентации — около 40 м кабеля SRL24-2CR, при книжной — около 22 м. Секция на 40 м — 460,70 BYN.
- Одна очистка — меньше 1 кВт·ч. 40 м кабеля за 40 минут тратят около 0,8 кВт·ч, а очищенная станция в ясный зимний день вырабатывает в разы больше.
- Управление — по кнопке. Включать имеет смысл, когда после снегопада вышло солнце: удобно через Wi-Fi-выключатель EARU.
- Работает не везде. При малом угле наклона, плотной ледяной корке или толстом слое снега пласт может не съехать и после прогрева рамы.
Почему снег держится на панели
На холоде панели работают даже немного эффективнее, чем в жару: напряжение кремниевых элементов растёт с понижением температуры. Мешает зимой не мороз, а снег. Стекло модуля гладкое, и при наклоне в 30° и больше пласт мог бы сползти сам. Его держит нижняя алюминиевая рама: она выступает над стеклом, снег упирается в неё, подтаивает днём и смерзается ночью в ледяной валик, который и удерживает весь пласт выше.
Греть всё стекло, как заднее стекло автомобиля, не нужно и невозможно: кабель затенил бы ячейки. Достаточно прогреть нижнюю раму. Алюминий хорошо проводит тепло, валик у рамы подтаивает, и пласт под собственным весом съезжает со стекла целиком. Дальше солнце досушивает панель само.
Какой кабель и сколько
Нужен саморегулирующийся кабель с экранирующей оплёткой и УФ-стойкой оболочкой: он круглый год лежит на крыше под солнцем. Мощность — 24–30 Вт/м: меньше, чем на карнизе кровли, потому что кабель не держит воду жидкой всю зиму, а коротко прогревает алюминиевую раму. SRL24-2CR отдаёт около 30 Вт/м у нуля и около 32 Вт/м при −5 °C, контур — до 50 м; для длинных рядов есть SLL24-2CR с контуром до 94 м. Удобный вариант — готовые секции ЛёдОк 24 Эконом плюс нужной длины с заводскими муфтами.
Длина кабеля — сумма нижних кромок всех рядов панелей. Пример — станция 10 кВт из 20 модулей размером около 2 × 1,1 м, установленных в два ряда:
| Как стоят модули | Нижняя кромка ряда | Кабель на два ряда | Мощность при 0…−5 °C | Цена секции |
|---|---|---|---|---|
| Альбомная ориентация, 10 модулей в ряд | ≈ 20 м | ≈ 40 м SRL24-2CR, один контур | ≈ 1,2 кВт | 460,70 BYN |
| Книжная ориентация, 10 модулей в ряд | ≈ 11 м | ≈ 22 м SRL24-2CR | ≈ 0,7 кВт | 271,70 BYN |
Если ряды разнесены по разным скатам или стойкам, удобнее сделать отдельную секцию на каждый ряд. Если между модулями в ряду есть горизонтальные зазоры, кабель всё равно ведут только по нижней кромке ряда — пласт держится именно там.
Монтаж без сверления и без тени
- Не сверлить раму модуля и не клеить ничего на стекло. Отверстия в раме и посторонние предметы на стекле — частая причина отказа в гарантии. Перед монтажом прочитайте условия гарантии производителя модулей.
- Кабель — с тыльной стороны нижнего профиля. Он прилегает к алюминию рамы снизу или сзади и не выступает на стекло: ни сантиметра тени на ячейках.
- Крепление. К монтажным рейкам и прижимам — хомутами и стяжками с УФ-стабилизацией; к раме — полосами армированного алюминиевого скотча 50 мм, который заодно улучшает контакт кабеля с металлом. Радиус изгиба кабеля — не меньше 25 мм.
- Подключение. Соединения — в монтажной коробке под массивом панелей, набор ECM25-PRO; концевая заделка — набором EC-PRO. Готовая секция ЛёдОк приходит с муфтами и проводом с вилкой.
- Электрика отдельно от станции. Кабель обогрева — сеть 230 В, своя линия с автоматом и УЗО 30 мА, оплётка — на защитный проводник. Его не объединяют в жгут с постоянным током стрингов и не подключают к цепям инвертора. Подробнее — в статье об электробезопасности греющего кабеля.
- Куда упадёт снег. Пласт с панелей съезжает разом. Под массивом нужны снегозадержатели или свободная зона, где никто не ходит и не стоят машины; желоб под панелями лучше тоже обогреть — по статье об обогреве водостоков.
Сколько энергии уходит на очистку
Частое возражение: на обогрев уйдёт больше, чем выработают очищенные панели. Посчитаем для станции 10 кВт с 40 м кабеля.
| Что | Значение |
|---|---|
| Мощность кабеля на морозе | ≈ 1,2 кВт |
| Время одной очистки | 30–40 минут, пока пласт не съедет |
| Расход на одну очистку | ≈ 0,6–0,8 кВт·ч — около 20 копеек при тарифе 0,3037 BYN |
| Выработка очищенной станции в ясный зимний день | ориентировочно от 10 кВт·ч в декабре до нескольких десятков в феврале–марте |
Очистка окупается в тот же день, но только если после неё действительно светит солнце. Включать кабель в пасмурный день или во время метели бессмысленно: генерации всё равно не будет, а снег ляжет снова.
Как управлять
У кабеля на солнечных панелях задача необычная: включаться не во время снегопада, а после него, когда вышло солнце. Поэтому обычная метеостанция, которая греет кровлю всё время, пока идёт снег, здесь тратила бы энергию впустую.
- По кнопке в телефоне. Wi-Fi-выключатель EARU на DIN-рейку в щите: посмотрели на панели или в приложение инвертора — генерации нет, а на улице солнце, — включили кабель, через 30–40 минут выключили. В приложении видно ток линии, так что сразу понятно, что кабель действительно работает. Выключатель — 140,40 BYN.
- Через умный дом. Если инвертор передаёт данные в систему умного дома, включение можно автоматизировать: солнце есть, а выработки нет — кабель на заданное время. Как связать греющий кабель с умным домом, разобрано в статье о греющем кабеле и умном доме.
- Защита от забытого включения. Кабель саморегулирующийся и не перегреется, но работать часами без снега ему незачем. Если включаете вручную, держите в голове время или поставьте в щит реле времени.
Когда кабель не поможет
- Малый угол наклона. На панелях, установленных почти горизонтально, например на плоской кровле под 10–15°, пласт не съедет и без рамы. Кабель освободит нижнюю кромку, но не всю панель.
- Ледяная корка на стекле. После оттепели и мороза снег приклеивается ко всему стеклу, и прогрев одной рамы его не сдвинет — придётся ждать солнца.
- Очень толстый слой. Пласт в 20–30 см и больше может упереться в снег ниже панелей, на кровле или земле, и остаться на месте.
- Модули без рамы. С бескаркасных модулей снег сходит сам — кабель им не нужен.
Частые ошибки
- Кабель на стекле. Тень на ячейках снижает выработку всей цепочки модулей, а не только одной панели.
- Сверление рамы. Риск отказа в гарантии на модули. Крепление — стяжками к рейкам и алюминиевым скотчем к раме.
- Обычный кабель без УФ-защиты. На солнце оболочка растрескается за несколько сезонов.
- Включение в пасмурный день. Генерации нет, энергия на очистку потрачена зря.
- Нет защиты внизу. Пласт съезжает разом — под панелями нужны снегозадержатели или свободная зона.
- Кабель в одном жгуте с цепями постоянного тока станции. Обогрев — отдельная линия 230 В со своим автоматом и УЗО.
- Чистка щёткой. Жёсткая щетина царапает стекло и его покрытие, а работа на скользкой кровле опасна.
Частые вопросы
Не перегреет ли кабель модуль? Нет. Саморегулирующийся кабель на 24 Вт/м работает на алюминиевой раме, а не под ячейками, и сам снижает мощность по мере нагрева. Летом его просто не включают.
Можно ли питать кабель от самой станции? Когда панели под снегом, станция ничего не вырабатывает, поэтому кабель питают от сети или от аккумуляторов гибридной станции. Подключать его к цепям постоянного тока панелей нельзя.
Подойдёт ли это для солнечных коллекторов? Принцип тот же — снег держит нижняя кромка, но конструкции коллекторов разные. Сначала посмотрите, нет ли у производителя своих рекомендаций.
Нужна ли метеостанция? Обычно нет: она включает обогрев во время снегопада, а панелям нужно после него и при солнце. Для СЭС удобнее ручное включение с телефона или автоматика по данным инвертора.
Сколько стоит комплект для станции 10 кВт? Секция SRL24-2CR на 40 м — 460,70 BYN, Wi-Fi-выключатель EARU — 140,40 BYN; плюс автомат, УЗО и монтаж.
Что в итоге
Снег на наклонной солнечной панели держит нижняя рама, и чтобы сбросить пласт, достаточно прогреть её. Саморегулирующийся кабель 24 Вт/м с тыльной стороны нижнего профиля каждого ряда, включённый на полчаса, когда после снегопада вышло солнце, тратит меньше 1 кВт·ч и возвращает станции дневную генерацию. Раму не сверлят, стекло не затеняют, а внизу оставляют место, куда упадёт снег.
Подобрать под свою задачу
- Кабель на нижнюю раму — SRL24-2CR на отрез или готовая секция ЛёдОк 24 Эконом плюс; длинные ряды — SLL24-2CR; муфты — EC-PRO и ECM25-PRO.
- Включение с телефона — Wi-Fi-выключатель EARU.
- Карниз, желоба и водостоки под панелями — по статьям об антиобледенении кровли и об обогреве водостоков.
- Стеклянная крыша, зимний сад или зенитный фонарь — снег так же держит нижняя рама, об этом статья об обогреве стеклянной крыши.
- Спутниковые и радиорелейные антенны на той же кровле — мокрый снег в тарелке и лёд на мачте, об этом статья об обогреве антенн.
- Большая станция на кровле предприятия — свяжитесь с нами, посчитаем кабель по рядам и подготовим счёт для организации.