Von besonderer Bedeutung sind Energiequellen, die angesichts von von Menschen verursachten Katastrophen großen Ausmaßes die Umwelt nicht schädigen.
Den Komfort unseres Lebens bieten eine Vielzahl von Elektrogeräten aller Art, was zu einer zunehmenden Abhängigkeit von der nicht immer stabilen Stromversorgung führt.
Dieser Faktor trägt auch dazu bei, dass die Anzahl der Minikraftwerke zunimmt, um den persönlichen Bedürfnissen der privaten Hausbesitzer gerecht zu werden.
Die Kosten für Solarmodule sinken von Jahr zu Jahr, und heutzutage ist die Installation eines solarbetriebenen Heimkraftwerks ein lohnendes Unterfangen.
Um zu verhindern, dass sich aus diesem Unternehmen Kosten ergeben, die sich niemals auszahlen, müssen vor der Installation eines solchen Systems sorgfältige Berechnungen durchgeführt werden.
Installationsort - Dach
Photovoltaikanlagen werden an den Fassaden von Gebäuden montiert, an den Wänden installiert, aber der am besten geeignete Ort für die Installation von Sonnenkollektoren ist natürlich das Dach - hier ist die maximale Ausleuchtung der Elemente gewährleistet.
Der Abstand zwischen Dach und Photovoltaikmodul sollte mindestens 5-10 cm betragen, da die Elemente während des Betriebs erwärmt werden.
Die optimale Ausrichtung der Batterie erfolgt direkt nach Süden, und eine akzeptable Effizienz wird in südöstlicher und südwestlicher Richtung erreicht.
Um die Effizienz zu steigern, wurde ein spezielles mobiles Solar-Tracking-System entwickelt, das die Solaranlage automatisch dreht, um zu diesem Zeitpunkt die beste Orientierung zu bieten.
Der Neigungsgrad der Oberfläche des Photovoltaikmoduls ist ebenfalls von großer Bedeutung. Eine geneigte Platzierung wird als optimal angesehen: in einem Winkel von 15 bis 90 Grad, abhängig von der geografischen Breite des Gebiets. Für den europäischen Teil Russlands liegen diese Werte zwischen 30 und 60 Grad.
In der Praxis hängt der Standort der Solarbatterie in erster Linie von der Dachkonstruktion ab. Während der Installation müssen Sie die Ausrichtung und den Neigungswinkel so nah wie möglich an den optimal berechneten Werten auswählen.
Wie Sonnenkollektoren installiert werden
Die Installation von Sonnenkollektoren muss strengen Regeln folgen. Nachfolgend finden Sie die Reihenfolge der Schritte:
- Zuerst müssen Sie die Position der Batterien bestimmen. Wenn Sie sich an Spezialisten wenden, können diese den optimalen Ort bestimmen, an dem die größte Menge Sonnenlicht fällt.
- Ein Arbeitsplan wird erstellt.
- Die Berechnung der erforderlichen Verbrauchsmaterialien erfolgt und es wird auch eine Zeichnung des Rahmens erstellt.
- Der Rahmen wird unter Berücksichtigung aller Empfehlungen zusammengebaut - optimaler Neigungswinkel, Größe, Form.
- Der Rahmen wird installiert und die Fotozellen werden angeschlossen
- Der Wechselrichter startet.
- Überprüfung der Richtigkeit der Arbeit.
Von allen Schritten ist die Installation von Sonnenkollektoren am schwierigsten, insbesondere wenn Sie sie auf dem Dach platzieren möchten. Sie werden solche Arbeiten nicht alleine erledigen können. Hier müssen Sie einen Freund um Hilfe bitten oder sich an ein spezialisiertes Team wenden. Berücksichtigen Sie vor dem Installieren und Anschließen der Schalttafeln an die Elektrik unbedingt die Wetterbedingungen.
Installation von Sonnenkollektoren
Es gibt drei Haupttypen von Modulen:
- geneigt - geeignet für Schrägdächer;
- horizontal - auf Flachdächern platziert;
- freistehend - montiert mit einer separaten Struktur.
Die Neuheiten des Baumarktes können unabhängig voneinander unterschieden werden - dies sind Photovoltaikmodule, die in die architektonischen Elemente der Gebäudestruktur integriert sind.
Der tegosolare Photovoltaik-Dachziegel ist ein Paradebeispiel: eine Dacheindeckung, die Strom erzeugen kann.
Der Grund für die Abnahme der Effizienz können Bäume, Laub, Schornsteine, Antennen, Gebäude in der Nachbarschaft oder andere Objekte sein, deren Schatten die auf dem Dach installierte Batterie ganz oder teilweise bedeckt.
Dieser Faktor hat einen großen Einfluss auf den Betrieb des Systems und muss bei der Installation berücksichtigt werden.
Die Batterie, der Wechselrichter, die Steuereinheit und andere notwendige Elemente können an jedem geeigneten Ort platziert werden - beispielsweise in einem Hauswirtschaftsraum.
Befestigungselemente, Gestelle, Schienen bestehen aus Metall.
Das kann sein:
- Stahl;
- Aluminium;
- galvanisiertes Eisen.
Hauptmerkmale des Installationssystems
Je nach Installationsort der Solarmodule werden unterschiedliche Arten von Installationssystemen verwendet.
- Schräg: wenn sich die Verankerung auf einem geneigten Dach befindet;
- Horizontal: wenn das Dach flach ist;
- Freistehend: wenn die Batterie auf tragenden Strukturen am Boden platziert ist;
- Integriert: Wenn Sie vorhaben, die Batterie in das Gebäude aufzunehmen.
Das Montagesystem enthält einen bestimmten Satz von Befestigungselementen. Sie werden unter Berücksichtigung einer der oben genannten Arten der Befestigung und der Position der Fotostruktur ausgewählt. Verbindungselemente bestehen aus hochwertigen Materialien - Stahl, Zink, Aluminium - und sind mit einer gewissen Steifigkeit ausgestattet, um eine sichere Installation auch bei schlechten Wetterbedingungen und starkem Wind zu gewährleisten. Unsere Website enthält hochwertige Aluminium-Solarmodulhalterungen in Flugzeugqualität, die im Katalog eingesehen werden können.
Design-Merkmale
Ohne ins Detail zu gehen, können wir sagen, dass das Photovoltaikmodul
besteht aus zwei dünnen Platten - einem Halbleiter, durch den Sonnenenergie in Elektrizität umgewandelt wird.
Ein Gleichstrom wird erzeugt, ein Wechselrichter wird verwendet, um ihn in Wechselstrom umzuwandeln.
Das Stromversorgungssystem enthält auch Batterien - schließlich ist die Intensität der Sonnenstrahlung den ganzen Tag über ungleichmäßig, und die Steuerung.
Bei einem System mit geringem Stromverbrauch sind die Spannungsverluste im Kabel erheblich - es sollte so kurz wie möglich gehalten werden.
Installation von Sonnenkollektoren ↑
Die Paneele werden sowohl direkt auf dem Dach als auch auf einer speziell dafür vorgesehenen Tragkonstruktion montiert.
In der ersten Version werden die Paneele in einem festen Winkel platziert, was zu gewissen Betriebsschwierigkeiten führt, beispielsweise in Zeiten geringer Sonnenintensität. Somit bleibt der einzig akzeptable Paneeltyp nur derjenige, der nicht von der Aktivität der Sonne abhängt.
Während der Installation wird häufiger die zweite Methode angewendet, insbesondere da sie auf jedes Dach anwendbar ist. Die tragende Struktur bietet nicht nur Witterungsbeständigkeit, z. B. starke Windböen, sondern ermöglicht auch die Einstellung des Neigungswinkels.
Auf eine Notiz
Das Dach des Hauses kann beliebig konfiguriert werden, mit Ausnahme von geneigten Dächern mit einer Neigung von mehr als 40 °.
- Wenn die Neigung der Dächer für Sonnenkollektoren 40 ° nicht überschreitet, erfolgt die Installation in diesem Fall entweder auf einer Rahmenkonstruktion oder ohne diese.
- Bei Flachdächern erfolgt die Installation auf einer schiefen Ebene eines speziellen Metallrahmens.
- Solche Batterien werden selten an der Wand installiert. Wie im vorherigen Fall erfolgt die Installation an einer Rahmenstruktur, immer mit einer Neigung.
- Solaranlagen in Wohnungen werden in der Regel entweder auf dem Dach eines Balkons oder einer Loggia oder außen installiert.
Nützlich
Solarmodule auf dem Dach eines Wohnhauses sind zwar zu Gesamtkosten teurer als einzelne, senken jedoch die Betriebskosten. Vergessen Sie nicht, dass es auf den Dächern von Hochhäusern keine Verdunkelung gibt, was bedeutet, dass die Module auf ihnen mit höherer Leistung arbeiten.
Die Installation am Boden erfolgt auf einer speziellen Stützstruktur, die sich mindestens einen halben Meter über dem Boden befindet. Diese Option wird insbesondere für Regionen mit starkem Schneefall empfohlen.
Welche Punkte müssen Sie bei der Installation beachten?
- Überprüfen Sie, ob das Dach der kombinierten Belastung durch das Gewicht des Rahmens und der Platte selbst standhält.
- Objekte in der Nähe sollten keinen Schatten auf das Bedienfeld werfen. Sonst
- Aufgrund des Mangels an Sonnenenergie wird der Wirkungsgrad der Geräte sinken.
- Im System funktionieren einige Paneele nicht, da der Schatten auf ihre Oberfläche fällt.
- Unter diesen Bedingungen können sogenannte Streuströme auftreten, die die Batterie beschädigen.
- Es ist notwendig, die Auswirkung von Luftwiderstand zu beseitigen, damit das autonome System vor Windböen geschützt ist.
Welche Daten werden für Berechnungen benötigt?
Beginnen wir mit der Tatsache, dass Sie den Sonneneinstrahlungskoeffizienten bestimmen müssen. Die Intensität des Sonnenlichts für Ihre Region finden Sie in den meteorologischen Tabellen: Dort wird monatlich für jede Stadt die Sonneneinstrahlung angegeben.
Das zweite, was Sie wissen müssen, ist die Leistung der elektrischen Verbraucher. Sie können das ganze Haus sowie mehrere Geräte und Glühbirnen für andere Verbraucher vollständig mit Strom versorgen, indem Sie Strom aus einem normalen Stromnetz liefern.
Diese Indikatoren werden wie folgt berechnet: Die Nennleistung des Verbrauchers wird mit der Anzahl der Arbeitsstunden pro Tag multipliziert.
Die Daten für alle Verbraucher, die mit Energie aus dem Solarpanel versorgt werden, sind zusammengefasst.
Batterie 1 sq. m kann ein Gerät mit einer Leistung von 120 W mit Strom versorgen - dies ist ein Durchschnittswert.
Eine Solarbatterie als Energiequelle kann in einem Haus in großer Entfernung von Stromnetzen verwendet werden, wenn der Anschluss an eine stationäre Stromversorgung wirtschaftlich nicht gerechtfertigt ist.
Besonders hervorzuheben ist die Tatsache, dass die Kapazität eines Heimkraftwerks durch Erhöhen der Anzahl der Batterien schrittweise erhöht werden kann.
Die Berechnungen sollten auch die Lade- / Entladeverluste der Batterie, die Differenz zwischen der optimal berechneten und der tatsächlichen Neigung und Ausrichtung der Paneele berücksichtigen. Diese Daten werden unter Verwendung von Korrekturfaktoren in die Berechnungsformeln eingegeben.
Arten von Verbindungselementen
Bei der Anbringung von Solarheizkörpern muss bei der Installation auf einem Dach der Installationsort der Batterien berücksichtigt werden - das Material des Daches.
Abhängig vom Installationsort
Zunächst müssen Sie einen Ort auswählen, an dem die Sonnenkollektoren am bequemsten und korrektesten platziert werden können. Wenn die oberirdische Art der Installation zu Ihnen passt, können wir die folgenden Arten ihrer Befestigung anbieten:
- Holzrahmen... Die Arbeit mit Holz ist zu Hause ziemlich problematisch. Oft ist eine spezielle Ausrüstung erforderlich. Bei Verwendung von Sonnenkollektoren mit aktiver Sonne im Sommer wird der Rahmen in einem Winkel von 30 Grad installiert. Der horizontale Balken muss höher über dem Boden platziert werden, damit bei Winterschneefällen Schneeverwehungen den Betrieb der Paneele nicht beeinträchtigen oder deren Effizienz beeinträchtigen.
- Holzmetallrahmen... Es werden Holzbalken aus stranggepressten Aluminiumregalen verwendet. Ein solcher Rahmen eignet sich zum Platzieren von nicht mehr als zwei vertikalen Sonnenkollektoren in der Höhe. Berücksichtigen Sie bei der Berechnung der Rahmenhöhe die Tatsache, dass sich das Holz unter dem Einfluss von Niederschlägen ausdehnt und durchhängt. Heben Sie daher das Fundament höher an und verlängern Sie so die Lebensdauer der Holzbalken.
- Rohrrahmen... Ein Metallrahmen aus Rohren gilt als zuverlässiges Gestell.Sie können es auf Betonpfählen installieren. Die Rohre können aus Zink oder Aluminium bestehen. Verwenden Sie für eine zuverlässige Befestigung die vier Befestigungslöcher, die sich bereits in den Paneelen befinden, und versuchen Sie, keine neuen zu bohren. Dadurch können Sie sich selbst versichern, wenn diese während der Garantiezeit zurückgegeben werden.
Verwenden Sie keinen Rohrrahmen, um mehr als drei Sonnenkollektoren in der Höhe zu platzieren. Ein solches Befestigungssystem ist unzuverlässig.
Abhängig vom Dachmaterial
Wenn Sie das Dach zum Verlegen von Paneelen verwenden möchten, sollten Sie hier nicht nur über die Art der Befestigung nachdenken, sondern auch über das Material des Fußbodens. Abhängig davon werden entweder Befestigungselemente ausgewählt, die die Unversehrtheit des Dachmaterials nicht verletzen, oder solche, die das Dachmaterial für eine zuverlässige Befestigung durchdringen.
- Metallische Beschichtung... Wenn das Dach mit Metalldecks mit Stoßnähten bedeckt ist, kann die Befestigung verwendet werden, ohne die Integrität des Dachs zu beeinträchtigen. Und wenn die Bleche der Welle oder Geometrie der Fliesen entsprechen, muss die Metallbeschichtung für eine zuverlässige Befestigung gebrochen werden.
- Ziegeldach... Die Standardbefestigung ermöglicht die Installation von Sonnenkollektoren an der Verbindungsstelle der Bleche, ohne die Integrität des Ziegeldachs zu beeinträchtigen. In diesem Fall können die Schindeln sowohl aus Zement als auch aus anderen Materialien hergestellt werden.
- Schiefer... Aufgrund der Zerbrechlichkeit des Materials (Schiefer) empfehlen Experten nicht, Solarstromanlagen auf dem Dach eines solchen Hauses zu installieren. Erstens können Sie nicht auf das Bohren des Daches verzichten, und zweitens können Risse in den durch den Bohrer beschädigten Bereichen auftreten, und die Zerstörung der Unversehrtheit des Daches ist nur eine Frage der Zeit.
- EPDM-Beschichtungen... Hier wird ein ähnliches Arbeitsschema angewendet wie bei Ziegeldächern, dh die Befestigung erfolgt ohne zusätzliche Löcher. In diesem Fall spielt es keine Rolle, auf welchem Dach die Platte installiert wird - flach oder geneigt.
- PVC-Abdeckung... Das Funktionsprinzip von PVC-beschichtet ist das gleiche wie bei EPDM. Ein ähnliches Befestigungssystem wird hier verwendet.
Selbst wenn Sie während der Installation das Dach bohren müssen, sollten Sie wissen, dass die Befestigungselemente mit speziellen Dichtungen ausgestattet sind, um die Möglichkeit von Leckagen während des Niederschlags zu verhindern.
Dachmaterial bei der Installation von Sonnenkollektoren
Wenn Sie Sonnenenergie in einem Sommerhaus oder einem Landhaus erhalten möchten, in dem es in letzter Zeit wichtig geworden ist, ein Haus ganz aus Holz zu bauen, raten Experten in diesem Fall kategorisch von der Montage auf dem Dach ab. Da beim Einbau von Paneelen einfach nicht auf Bohren verzichtet werden kann, wird das Material unbrauchbar. Erwägen Sie daher alternative Platzierungen.
Dinge, die bei der Installation von Solarmodulen zu beachten sind
Unabhängig davon, für welche Installationsmethode Sie sich entscheiden, ist es sehr wichtig, die folgenden Regeln zu befolgen:
- Berücksichtigen Sie den Neigungswinkel... Unabhängig von der Installation ist es sehr wichtig, den Neigungswinkel zu überwachen, da die Funktionen der Solarmodule verloren gehen oder verringert werden.
- Betrachten Sie den Moment des Stromausfalls... Die Batterien können sich überlappen, wenn die Sonne ihre Flugbahn ändert, und so einen Schatteneffekt erzeugen, der die Energieerzeugung verringert. Hier müssen Sie den erforderlichen Abstand einhalten, um diesen Fehler zu vermeiden, insbesondere wenn sich die Paneele auf derselben Ebene (Ebene) befinden.
Experten raten, bei der Installation von Solarmodulen verschiedene Ansätze zu kombinieren und den Abstand genau einzuhalten. Alternativ können sie nicht nur auf dem Dach des Hauses, sondern auch auf speziellen Bodengeräten installiert werden.
Ein korrekter Betrieb führt je nach Bereich des Solarmoduls zu einer maximalen Stromerzeugung. Diese Lösung ist besonders relevant für Eigentümer von Privathäusern und Haushalten.Wenn Sie an Ihrer Stärke oder dem Erfolg der Bindung zweifeln, ist es besser, professionelle Hilfe zu suchen. Dies vermeidet Fehler und bietet Ihnen eine Garantie für den korrekten Betrieb.
Installationsempfehlungen
- Vor der Installation kann die Richtigkeit der Berechnungen mit speziellen Computerprogrammen überprüft werden.
- Schützen Sie Sonnenkollektoren vor mechanischen Beschädigungen. Bei Bedarf können über dem Element Schneeschutzvorrichtungen oder Schneeabweiser installiert werden.
- Die Batterie muss zuverlässig vor eindringendem Feuchtigkeit geschützt werden.
- Die Paneele müssen sicher befestigt sein - sie müssen Windböen, Schneefällen und anderen Wetterbedingungen standhalten.
Niemand kann Garantien für gutes Wetter geben, die im Handbuch angegebene Anzahl von Sonnentagen pro Jahr ist ein Durchschnittsindikator, und in der Praxis weichen die Werte häufig vom Durchschnitt ab. Außerdem haben Sonnenkollektoren, die eine große Fläche einnehmen, einen geringen Wirkungsgrad.
Der Wunsch, Ihr Haus unabhängig von öffentlichen Netzen mit Strom zu versorgen und darüber hinaus in Regionen mit einer großen Anzahl von Sonnentagen im Jahr eine umweltfreundliche Quelle zu schaffen, ist wirtschaftlich gerechtfertigt.
Der regelmäßige Anstieg der Strompreise verkürzt die Amortisationszeit eines autonomen Systems erheblich. Nachdem Sie den Kauf und die Installation von Geräten einmal bezahlt haben, können Sie viele Jahre lang kostenlosen Strom verbrauchen.
Was ist im Installationssystem enthalten
Um Solarmodule zu installieren, benötigen Sie lediglich einen vorgefertigten Satz Montagesystem. Wenn Sie Solarquellen auf dem Dach verwenden möchten, benötigen Sie:
- Aluminiumprofil;
- Kantenklemme;
- mittlere Klammer;
- Erdungsclip;
- Erdungsklemme;
- Schraube mit einem inneren Sechskantkopf;
- T-Schraube und T-Mutter;
- Führungsmutter.
Montagehalterungen sind in diesem Kit nicht enthalten. Die Anzahl der Elemente des Installationssystems wird abhängig von der Anzahl der Batterien individuell berechnet. Alle Befestigungselemente bestehen aus strapazierfähigem und widerstandsfähigem Metall, das an alle Wetterbedingungen angepasst ist. Mit Hilfe von Befestigungselementen können Sie Sonnenkollektoren aus jedem Dachmaterial auf dem Dach installieren - Metall, Schiefer, Wellpappe, verzinktes Dach, Schindel und andere.