Двусторонние солнечные панели: правда ли они дают на 30% больше

Обычная панель работает одной стороной: фронтальной. Тыльная закрыта плёнкой-подложкой (backsheet). Двусторонняя панель устроена иначе: вместо непрозрачной подложки стоит второе стекло, и элементы собирают свет с обеих сторон. Фронтальная сторона ловит прямой свет, тыльная ловит отражённый от земли, стен, крыши, снега, травы и рассеянный от неба.

Из чего состоит двусторонняя панель

Типичная конструкция (в нашей Hoshine 585 Вт именно такая) это семь слоёв:

1. переднее закалённое стекло (антибликовое, держит град);
2. верхняя плёнка EVA, герметизирует элементы от влаги;
3. солнечные элементы с шинами (в нашей модели монокристалл N-типа);
4. нижняя плёнка EVA;
5. заднее стекло;
6. алюминиевая рама;
7. клеммная коробка с байпасными диодами.

Схема «стекло-стекло» даёт побочное преимущество: панель устойчивее к влаге, а у стеклянной подложки нет старения, как у полимерной. Расплата за это вес: панель тяжелее аналогов на плёнке: наша модель 585 Вт весит 32,6 кг, и с ней надо обращаться аккуратно.

Откуда берётся прирост

Прирост тыльной стороны зависит от того, сколько света отражается на заднюю поверхность. Ключевой параметр это альбедо, доля отражённого света:

В обзорах чаще всего называют прирост от 5 до 30%. Цифры около 30% получают на специальных наземных станциях: светлое покрытие, панели на высоте метр и больше, много свободного места. Для типичной домашней установки реалистичнее 5–15%.

Что влияет на результат

• Высота. Чем выше панель над поверхностью, тем равномернее тыльная сторона освещена и тем меньше её затеняет собственная рама. Метр над землёй заметно лучше, чем 20 см.
• Что под панелью. Важна отражающая способность поверхности (альбедо): доля света, которую она отражает. В исследовании NREL (Национальная лаборатория возобновляемой энергетики США) сравнивали светлый грунт с альбедо около 21%, бежевое кровельное покрытие около 43% и белую мембрану около 81%. Прирост от тыльной стороны растёт почти пропорционально альбедо: по обзорам этих расчётов — от порядка 10% при альбедо около 0,2 до 30% и больше на белом покрытии с подъёмом панели на метр.
• Тень под панелью. Если вплотную стоят стены, конструкции, кабельные лотки, часть света теряется.
• Наклон. При небольших углах лучше видно землю, при крутых больше света идёт из-под панели.
• Установка на кровлю вплотную. Если панель лежит на тёмном скате без зазора, тыльная сторона почти не работает: прирост 0–3%. Двусторонность тогда просто превращается в более долговечное стекло.

Ориентиры по альбедо и приросту — исследование NREL по параметрам установки двусторонних систем и обзоры его результатов (solarquarter.com). Hoshine в паспорте серии HS-72TBN-S3 заявляет двусторонность 80 ± 5% и прирост с тыла до 11,48% на песчаном основании. Это оценки для конкретных условий, а не гарантия для вашего участка.

Ещё один эффект из того же исследования: в большом ряду панели мешают друг другу освещать землю, и средняя панель ряда при альбедо около 21% вырабатывает до 7% меньше, чем одиночная. Поэтому для дома с двумя-четырьмя панелями двусторонность работает лучше, чем для больших полей.

Как получить максимум от тыльной стороны

1. Поднимите панели минимум на 0,5–1 м, если это позволяет конструкция и ветровая нагрузка.
2. Насыпьте под ними слой светлого гравия или уложите светлое покрытие. Чем светлее, тем больше прирост: белая мембрана отражает примерно в четыре раза больше света, чем обычный грунт.
3. Не ставьте под панелью ничего, что дает тень: ящики, лотки, инверторы, кабельные пучки.
4. Не считайте бонус в расчёте мощности: добавка от тыльной стороны непостоянна. Хорошо, когда она есть, но система должна работать и без неё.

Нюансы, о которых говорят реже

• Электрические параметры. В паспорте двусторонней панели указывают мощность только по фронту. Дополнительный ток тыльной стороны может увеличивать нагрузку на контроллер или инвертор: проверьте запас по току.
• Вес и хрупкость. Стекло-стекло тяжелее, а углы двух стёкол не любят ударов при транспортировке и монтаже. Рама одна на два стекла и жёсткая, но краем об бордюр лучше не бить.
• Гарантия. Для двусторонних панелей производители обычно дают более длинную гарантию на мощность. Срок и условия уточняйте в документах на конкретную партию.

Стоит ли платить за двусторонность

Разница в цене между двусторонней и обычной панелью того же класса обычно небольшая, и при светлой поверхности под ней окупается сама. Если панели лягут плашмя на тёмную кровлю, выигрыш будет в долговечности стеклянного корпуса, а не в выработке. Для наземных установок, станций на каркасе и навесов над светлой площадкой двусторонняя панель почти всегда разумнее.