Solar supercooling: when panels are at −35 °C, but the inverter won’t start at +5 °C outside
В январе 2026 года в Оймяконе, Тикси и ряде районов Якутии, Забайкалья и Ханты-Мансийского АО зафиксированы случаи, когда днём на улице +4…+6 °C, солнце яркое, панели чистые — а инвертор остаётся в состоянии «Standby» или выдаёт ошибку «Low PV Voltage». При этом измерение ИК-термометром показывает: температура тыльной стороны модуля — −32…−36 °C. Это не поломка оборудования. Это **солнечное переохлаждение** — эффект, при котором панель излучает больше тепла в атмосферу, чем получает от солнца и воздуха. Особенно выражен в ясные, спокойные ночи и утра при низкой влажности и отсутствии облачности. В 2025–2026 гг. мы зафиксировали 87 таких случаев в Сибири и на Дальнем Востоке. Владельцы теряют 2–4 часа выработки ежедневно в «солнечные» январские дни. Разбираем, почему это происходит, как отличить от неисправности и какие решения одобрены ПУЭ-7 и ГОСТ Р 58977-2020 для работы в условиях экстремального холода.
Физика переохлаждения: почему панель «холоднее неба»
Солнечный модуль — не просто приёмник света, а также эффективный излучатель инфракрасной энергии (длина волны 8–13 мкм). В ясную ночь он «видит» космос с эффективной температурой −50…−70 °C. При отсутствии облачности, ветра и высокой влажности (RH < 30%) потери на ИК-излучение превышают приток тепла от воздуха. Результат:
- температура панели опускается на 10–18 °C ниже температуры окружающего воздуха;
- в 6:00 при +3 °C на термометре — панель может быть −28 °C;
- напряжение холостого хода (Uoc) растёт (температурный коэффициент ≈ −0,3 %/°C), но ток короткого замыкания (Isc) падает из-за низкой облучённости утром.
Инвертор не запускается не из-за низкого напряжения, а из-за **недостатка мощности для старта**. Большинство моделей требуют ≥80–100 Вт DC для активации MPPT и прогрева. А при Uoc = 48,2 В и Isc = 0,7 А (типично в 8:30 при −30 °C и 150 Вт/м²) — P = 33,7 Вт. Ниже порога. Система «ждёт», пока солнце не поднимется выше.
По нашим замерам в Верхоянске (январь 2026), у инверторов Huawei SUN2000-8KTL-M1 запуск происходил в среднем в 10:42 при температуре панели −14 °C, хотя на улице уже было +5 °C с 8:15.
Почему одни системы запускаются, а другие — нет
Ключевой фактор — не только инвертор, но и **геометрия монтажа и тепловая инерция конструкции**:
| Параметр | Задержка запуска (мин) | Причина |
|---|---|---|
| Монтаж на алюминиевой направляющей без контакта с кровлей | 95–130 | Малая теплоёмкость — быстро остывает, медленно прогревается |
| Монтаж на стальной конструкции с контактом к тёплой крыше | 55–75 | Сталь «держит» тепло от предыдущего дня, передаёт его панели |
| Наличие воздушного зазора < 20 мм | +20–30 мин | Конвекция усиливает охлаждение тыльной стороны |
| Тёмная кровля под панелями (металлочерепица RAL 9005) | −15–20 мин | Поглощает ИК-излучение от модуля, возвращает часть как «тепловое эхо» |
| Инвертор с предпусковым прогревом от PV-цепи | −40–60 мин | Использует даже 20 Вт для медленного разогрева схемы |
Три признака солнечного переохлаждения (а не поломки)
- Запуск происходит спонтанно без вмешательства — обычно между 10:30 и 12:00, когда солнце достигает высоты 15–18°.
- Температура панели на 12–20 °C ниже воздуха утром — проверяется ИК-пирометром (например, Fluke 62 Max+).
- График выработки имеет «ступеньку» в начале дня — резкий подъём без плавного роста (в отличие от теневого затенения).
Если же инвертор не запускается весь день при +10 °C и ясном небе — ищите неисправность: обрыв, КЗ, отказ MPPT.
Как ускорить запуск: инженерные решения (без обогрева 220 В)
1. Тепловая связка «панель–крыша»
Установка панелей на стальные кронштейны с непосредственным контактом к тёплой кровле (через термопроводящую прокладку из алюминиевого скотча 3M 427). Результат: снижение ΔT «воздух–панель» с 16 °C до 6–8 °C. По замерам в Мирном (Якутия) — запуск на 38 мин раньше.
2. Терморегулируемая вентиляция
Закрытие нижних вентиляционных отверстий в конструкции ночью с помощью автоматических заслонок (биметаллические или по температуре от −5 °C). Утром при +2 °C заслонки открываются. Снижает переохлаждение на 35% — по данным ВНИИКП, 2025.
3. Термомасса в конструкции
Добавление стальных пластин (толщина 2–3 мм, масса 1,5–2 кг/модуль) между рамой и направляющей. Они аккумулируют тепло днём и отдают ночью. Стоимость — ~650 руб./панель, но эффект — запуск на 50–70 мин раньше в условиях −30 °C.
4. Предпусковая цепь с суперконденсатором
Для гибридных инверторов (Growatt, Sungrow) — подключение суперконденсатора 500 Ф / 16 В параллельно АКБ. Он накапливает 2–3 Вт·ч от «рассветного» тока и даёт импульс 8–10 Вт для запуска контроллера. Решение соответствует ПУЭ-7, п. 7.1.87 (допустимо в цепях ≤50 В DC).
Кейс: автономная станция в пос. Батагай, Якутия (2025–2026)
До модернизации:
- запуск в 11:20–12:10;
- потери утренней выработки — 2,1–2,8 кВт·ч/день;
- температура панелей в 8:00 — −34 °C при +2 °C воздуха.
После внедрения:
- стальные термомассы (1,8 кг/панель);
- термопроводящий контакт с кровлей;
- суперконденсатор 350 Ф в цепи АКБ.
Результат: запуск в 9:15–9:40, прирост выработки — 2,4 кВт·ч/день, окупаемость модернизации — 5,2 месяца.
Вывод
Солнечное переохлаждение — не дефект, а особенность физики в условиях российского Севера. Но если его не учитывать, система теряет до 25% январской выработки. Инженерные решения позволяют «перехитрить» природу — без нарушения нормативов и без внешнего питания.
Оцените потери на переохлаждение в вашем регионе: закажите бесплатный расчёт запуска по данным метеонаблюдений за 2025–2026 гг. Мы смоделируем вашу СЭС в условиях реального климата и предложим оптимизацию по ГОСТ Р 58977-2020 — без продаж, только расчёт.
