Норвежская компания Innos разработала принципиально новую систему снеготаяния для фотоэлектрических модулей, устанавливаемых на плоских кровлях. Модуль подогрева соединен с датчиком веса. Система предназначена не только для увеличения выработки, но и для снижения нагрузки на кровли, соответственно, повышения эксплуатационной безопасности объектов недвижимости. Она позволяет устанавливать фотоэлектрические системы на крышах, где снеговая нагрузка может превышать нормы, которые со временем становятся всё более жесткими.
Раз в 50 лет в Осло за один день выпадает 34 сантиметра снега, говорит статистика. При использовании солнечной системы снеготаяния теоретически этот снег можно растопить за 25 часов. Это один из результатов магистерской диссертации о возможности использования фотовольтаики для снижения снеговой нагрузки на крыши. И это бизнес-модель Томми Стрёмберга из норвежской компании Innos, управляющим директором которой он является.
В мире солнечной энергетики вопросам снеговой нагрузки не уделяется большого внимания. Причина понятна: большинство солнечных модулей установлено в регионах, где снега не бывает или его мало, и наклонная установка модулей (скатные кровли или наземные электростанции) в значительной степени решает проблемы как потенциальных потерь выработки, так и статики. Даже если на несколько часов в год из-за снега снизится выработка, беда небольшая.
Тем не менее, по мере проникновения солнечной энергетики всё дальше на север вопросы снеговой нагрузки возникают, и специалисты предлагают соответствующие решения. Эти решения, представленные на рынке, предназначены для увеличения выработки зимой с помощью растапливания снега путём нагрева модулей зимой.
В новом норвежском продукте от Innos повышение выработки — лишь побочный эффект. С помощью своей системы Weight Watcher (контролёр веса) изобретатель хочет убедить владельцев зданий установить фотоэлектрическую систему, чтобы снизить нагрузку на крышу в зимний период.
Датчики контроля веса
Weight Watcher работает следующим образом. Датчики на опорной конструкции измеряют, сколько снега выпало. Если пороговое значение превышено, электронное управление ставит модули под напряжение, так что ток протекает через модули и нагревает их до 280 Вт на квадратный метр. Теоретически это означает, что на одном квадратном метре модуля можно растопить около трех килограммов снега в час, что соответствует трём сантиметрам свежего снега.
Снеготаяние для солнечных электростанций На практике все немного сложнее, поскольку процесс снеготаяния зависит от множества параметров (температура воздуха, сила и направление ветра и т.д). Поэтому Томми Стрёмберг тщательно протестировал систему, а Ивер Фриманнслунд провел соответствующий научный анализ в своей магистерской диссертации в Университете Осло и в Институте энергетических технологий в Кьеллере. Норвежский университет естественных наук также проверил теоретические выкладки с помощью экспериментов. Было показано, что, например, так называемый эффект иглу (igloo effect — образование воздушной полости между какой-либо поверхностью и слоем снега) иногда влияет положительно на сход снега, поэтому Weight Watcher в некоторых случаях намеренно не растапливает весь снег.
Новая бизнес-модель неслучайно зародилась в Норвегии. Стандарты расчета снеговой нагрузки здесь постепенно ужесточались за последние 50 лет, так что, по словам Стрёмберга, есть много домов, которые не соответствуют актуальным нормам. Кроме того, метеорологи прогнозируют, что с изменением климата может выпадать больше снега.
Безусловно, система также представляет интерес, если первичной задачей является увеличение выработки фотоэлектрической системы, а не снижение веса крыши. В любом случае, согласно результату магистерской работы, энергетический баланс получается правильный. Например, в солнечную мартовскую неделю вы можете использовать модули для выработки большего количества энергии, чем требуется для таяния 37 кг снега на квадратный метр, что соответствует 37 сантиметрам свежего сухого снежного покрова.
Впрочем, авторы научной работы говорят, что систему целесообразно использовать в относительно мягком климате с периодическими осадками в виде снега. В условиях продолжительной долгой зимы с отрицательными температурами существует риск повторного замерзания растопленного снега на крыше, что сводит на нет идею снижения нагрузки на кровлю.
Для того, чтобы использовать систему без потери гарантии на модули, необходимо разрешение производителей. В настоящее время Weight Watcher получил сертификаты от Longi, REC, Ja Solar, IBC и ряда других компаний.
Подготовлено на основе материала немецкого издания PV Magazine.
