Panele słoneczne na dachu: opis, metody montażu, zasada działania, opinie

2024 Autor: Howard Calhoun | [email protected]. Ostatnio zmodyfikowany: 2023-12-17 10:38

Do niedawna wykorzystanie światła słonecznego jako zamiennika tradycyjnych źródeł energii było postrzegane jako coś fantastycznego lub możliwego tylko w specjalnych warunkach. Dziś takie rozwiązania nie wyglądają niesamowicie, ale problemy ich wdrożenia w praktyce dla zwykłych konsumentów również pozostają. Sama instalacja paneli słonecznych na dachu jest dość prosta i zoptymalizowana, ale nie eliminuje to trudności w organizacji pracy takich akumulatorów.

Podstawowy zestaw systemu

Infrastruktura robocza generatora słonecznego obejmuje stację akumulatorów, jednostkę inwertera, konwerter energii, sterownik i sprzęt sterujący, bezpośrednio panele z fotokomórkami oraz osprzęt montażowy i łączący. Każdy element może być reprezentowany przez różne urządzenia, które różnią się charakterystyką techniczną i eksploatacyjną. Na przykład,mały budynek mieszkalny z panelami słonecznymi na dachu ma moc 1,5-2 kW. Należy zauważyć, że istnieją zarówno stacje złożone, jak i lokalne, które mogą obsługiwać różne grupy odbiorców. Wydajne akumulatory zapewniają wystarczającą moc, aby zaspokoić wszystkie potrzeby elektryczne, od lampy ulicznej po kocioł grzewczy. Mniej wydajne systemy przeznaczone są do domków letniskowych, chociaż na tych obiektach często stosuje się energochłonne urządzenia w postaci przepompowni i pracujących urządzeń energetycznych.

Zasada działania baterii słonecznych

Najbardziej rzucającą się w oczy i wyróżniającą częścią elektrowni słonecznej jest panel inwertera. Istnieją różne technologie jego wytwarzania, aż do tego, że producenci opracowują tajne receptury wypełniaczy fotokrystalicznych. Standardowe urządzenia zawierają panel silikonowy z powłokami na bazie boru i fosforu. Może to być płyta pojedyncza lub łączona - z dwóch lub więcej elementów. W różnych warstwach powłoki znajdują się aktywne elektrony, które pod wpływem światła rozpoczynają ruch cząstek, prowokując generowanie prądu.

Akumulację odbieranej energii zapewniają miedziane paski połączone z panelami. Mogą przesyłać prąd albo do urządzeń magazynujących energię, albo bezpośrednio do odbiorców, np. sprzętu oświetleniowego znajdującego się na terenie obiektu. Aby panele słoneczne na dachu zajęły najkorzystniejszą pozycję pod względem wpadania promieni, projekt przewiduje również automatyzację. Dzięki czujnikom termicznym reagujew światło i kieruje panele w stronę słońca.

Wybieranie lokalizacji do instalacji

W celu wstępnego zwiększenia wydajności systemu, pożądane jest rozważenie optymalnego rozmieszczenia paneli na dachu. Postępuj zgodnie z następującymi zasadami:

• Obliczanie upadku cienia. Jeżeli miejsce instalacji przez większą część dnia będzie znajdować się w cieniu wysokiego drzewa, sprawność będzie oczywiście bardzo niska i nie pozwoli nawet na zwrot kosztów utrzymania modułu. Dlatego wybierany jest obszar najbardziej wystawiony na działanie promieni słonecznych.
• Właściwa orientacja panelu. Nawet jeśli projekt przewiduje system automatycznego obracania, wskazane jest, aby wstępnie wybrać pozycję, która będzie najkorzystniejsza pod względem padania jasnego światła słonecznego na fotokomórki.
• Obliczanie nachylenia. Częstym błędem przy montażu paneli jest ich położenie pod kątem odpowiadającym spadkowi. Innymi słowy, projekt po prostu pasuje do stoku bez żadnych poprawek. Jest to zasadniczo błędne podejście, ponieważ kąty stoków (30-45 stopni) mogą nie odpowiadać nachyleniu, co będzie najkorzystniejsze w danym regionie. Eksperci zalecają instalowanie paneli słonecznych na dachu pod kątem równym szerokości geograficznej regionu. Oznacza to, że kąt będzie odpowiadał stopniowi szerokości geograficznej.
• Określanie dostępności. Eksploatacja paneli będzie wiązała się z regularną konserwacją i wsparciem technicznym konstrukcji. Dlatego też fizyczna dostępność paneli na dachu jest również oceniana z wyprzedzeniem.

Opcje tworzenia bazy przewoźnika

Do montażu paneli zaleca się zamontowanie bloku zasilania, na którym zostanie zamocowana ramka fotokomórek. Ten projekt można wykonać w domu. Będziesz potrzebował metalowego narożnika i elementów złącznych. Pożądane jest wykonywanie połączeń przez spawanie - ponownie, za pomocą falownika, nawet niedoświadczony mistrz domu utworzy połączenia. Najważniejszą rzeczą jest prawidłowe obliczenie podstawy pod względem wielkości i wagi, aby nie przebiła się przez pokrycie dachowe i w zasadzie pozwalała na niezawodne mocowanie. Złożoność montażu paneli słonecznych na dachu polega na instalacji platformy nośnej do systemu kratownicy. Faktem jest, że mocowanie jako takie nie jest wykonywane do elementów dachu, ale do belek dachowych w przestrzeni pod dachem.

Od strony poddasza wykonywana jest mocna rama nośna, na podstawie której zostanie zamocowana spawana konstrukcja profili. Najlepiej stosować połączenia śrubowe, aby w każdej chwili można było odłączyć instalację. W tym celu z góry obliczane są otwory, powstaje konfiguracja wzajemnego układu itp. Oczywiście konieczne będzie wykonanie otworu technologicznego w pokryciu dachowym.

Proces montażu paneli słonecznych na dachu

Każdy panel z fotokomórkami jest zamknięty w metalowej ramie profilowej. Producenci początkowo zastanawiają się nad konfiguracją przyszłego mocowania, pozostawiając luki i otwory do mocowania. Na etapie instalacjipanele muszą być przygotowane za pomocą odpowiedniego sprzętu mocującego i na platformie nośnej.

Dodatkowo konieczne jest przygotowanie materiałów tłumiących i izolujących. Chronią system mocowania przed korozją i silnymi wibracjami od obciążenia wiatrem. Jest to rodzaj okładziny między konstrukcją nośną a panelami. Następnie panele słoneczne montowane są na dachu w wybranym miejscu - za pomocą okuć poprzez otwory technologiczne, korpus panelu przykręcany jest do profili metalowych. Jeśli to możliwe, użyj regulowanych lub obrotowych zatrzasków, aby dostosować położenie paneli.

Środki elektryczne

Nie mniej ważny etap, na którym organizowane jest okablowanie sieciowe i podłączenie sprzętu. Istnieją różne sposoby rozwiązania tych problemów, ale za najbardziej niezawodną uważa się autonomiczne połączenie paneli słonecznych na dachu z niezależnym źródłem zasilania. Do autonomicznego systemu zasilania wprowadzane są panele z konwerterem i blokami akumulacyjnymi. Będzie to wymagało generatorów o małej mocy około 500 W z napięciem domowym do 220 V.

Okablowanie odbywa się za pomocą standardowej skrętki, wytrzymałego kabla zewnętrznego. Wszystkie połączenia urządzeń wykonujemy za pomocą styczników elektrycznych – z reguły są one dołączone do paneli słonecznych. Jako alternatywne rozwiązanie można pomyśleć o możliwości podłączenia do centralnej sieci energetycznej, ale wtedy nie będzie możliwe wykorzystanie elektrowni jakozasilanie awaryjne.

Integracja słonecznych okien dachowych

Zoptymalizowana pod względem konstrukcyjnym wersja panelu słonecznego, która eliminuje potrzebę specjalnych środków instalacyjnych. Panel jest już wbudowany w okno dachowe, więc wymagana jest tylko instalacja konstrukcji ramy. W razie potrzeby panel można zdjąć z korpusu nośnego i pozostawić jedno okno z żaluzjami lub innymi elementami ochronnymi.

Niektórzy producenci oferują montaż paneli słonecznych na dachu domu w gotowych oknach dachowych. Oznacza to, że panel jest zaprojektowany i wyprodukowany specjalnie dla wymiarów istniejącego otworu, biorąc pod uwagę charakterystykę ramy. Następnie pozostaje tylko zrobić kilka otworów w konstrukcji jednostki okiennej i przykręcić panel. Aby podłączyć kabel, tworzy się mały kanał z trasą okablowania prowadzącą na strych lub strych. Nawiasem mówiąc, tutaj można zlokalizować urządzenia, które akumulują i przetwarzają energię.

Ogólne wytyczne dotyczące przepływu pracy

Przed rozpoczęciem prac należy naszkicować wstępny plan rozmieszczenia konstrukcji – pozwoli to nie tylko określić optymalny sposób mocowania, ale także zminimalizować ewentualne błędy w obliczeniach instalacji. Należy również wziąć pod uwagę porady producentów dotyczące montażu paneli słonecznych na dachu budynku. Na przykład instrukcje często wspominają o konieczności zachowania szczeliny między powierzchnią korpusu panelu a pokryciem dachowym. W celuW celu optymalnego rozprowadzenia energii w całym obszarze fotokomórki zaleca się również umieszczenie paneli prostokątnych poziomo – czyli długim bokiem wzdłuż gzymsu.

Działanie systemu

Najlepszym sposobem kontrolowania systemu jest automatyzacja. Nowoczesne domowe elektrownie słoneczne pozwalają za pomocą pilota programować pracę zarówno paneli, jak i urządzeń magazynujących. Nie oznacza to jednak, że fizyczna konserwacja nie będzie wymagana. Okresowo należy sprawdzać stan paneli słonecznych. Na dachu prywatnego domu wskazane jest zapewnienie niewielkiej platformy technicznej z zestawem niezbędnych narzędzi i materiałów eksploatacyjnych. Od czasu do czasu będą musiały być wykonywane czynności regulacyjne, inspekcja fotokomórek, czyszczenie konstrukcji i wymiana materiałów eksploatacyjnych w razie potrzeby.

Opinie o panelach słonecznych

W Rosji nie ma tak wielu prywatnych właścicieli domów, którzy przetestowali możliwości baterii słonecznych. Niemniej wrażenia z pierwszej znajomości tego źródła energii są w większości pozytywne. Nawet stosunkowo niewielkie pokrycie wymaganych wolumenów energii powoduje pozytywne reakcje. Użytkownicy zwracają uwagę na szerokie możliwości akumulacji i dystrybucji energii wraz z jej późniejszym racjonalnym wykorzystaniem zgodnie z wymaganiami.

Z drugiej strony wielu z tych, którzy zainstalowali panele słoneczne na dachu swojego domu, zauważa trudności w utrzymaniu i wysokie koszty materiałów eksploatacyjnych. Wciąż wysoki koszt sprzętupozostaje główną barierą dla ekspansji słonecznej.

Wniosek

Pomimo oczywistych korzyści z rozwoju alternatywnych źródeł energii, nadal istnieją problemy z ich wykorzystaniem na poziomie masowego odbiorcy. Są to nie tylko niuanse techniczne, z jakimi borykają się użytkownicy, ale także cechy koncepcyjne wytwarzania energii. Na przykład instalacja paneli słonecznych na dachu w prywatnych domach wiejskich może być uzasadniona tylko w ciepłych regionach, gdzie występuje wysoki poziom tak zwanego nasłonecznienia. Jest to miara energii słonecznej, która dociera na ziemię wraz z promieniami świetlnymi. A w szczególności na południowym zachodzie i północnym wschodzie kraju nie jest tak samo. Eksperci zalecają również uwzględnienie stosunku wymaganej energii do potencjalnie generowanej przez baterie słoneczne. Możliwe, że nawet w warunkach sprzyjających wskaźników nasłonecznienia pewne cechy paneli po prostu nie pozwolą na osiągnięcie pozytywnego efektu oszczędzania energii.