Szczególne znaczenie mają źródła energii, które nie szkodzą środowisku w obliczu katastrof spowodowanych przez człowieka na dużą skalę.
Komfort naszego życia zapewnia ogromna liczba wszelkiego rodzaju urządzeń elektrycznych, co pociąga za sobą coraz większe uzależnienie od dostaw energii elektrycznej, która nie zawsze jest stabilna.
Czynnik ten przyczynia się również do wzrostu liczby mini-elektrowni na potrzeby prywatnych właścicieli domów.
Koszt paneli słonecznych spada z każdym rokiem, a obecnie instalacja domowej elektrowni na panelach słonecznych jest dość satysfakcjonującym przedsięwzięciem.
Aby przedsięwzięcie to nie zamieniło się w koszty, które nigdy się nie zwrócą, przed zainstalowaniem takiego systemu należy dokonać dokładnych obliczeń.
Miejsce instalacji - dach
Systemy fotowoltaiczne montowane są na elewacjach budynków, montowane na ścianach, ale oczywiście najbardziej odpowiednim miejscem do montażu paneli słonecznych jest dach - tutaj zapewnione jest maksymalne doświetlenie elementów.
Szczelina pomiędzy pokryciem dachowym a modułem fotowoltaicznym powinna wynosić min. 5-10 cm, gdyż elementy nagrzewają się podczas pracy.
Optymalna orientacja baterii jest skierowana bezpośrednio na południe, a akceptowalną wydajność osiąga się w kierunku południowo-wschodnim i południowo-zachodnim.
Aby zwiększyć wydajność, opracowano specjalny mobilny system śledzenia słońca, który automatycznie obraca panel słoneczny, aby zapewnić najlepszą orientację w danym momencie.
Duże znaczenie ma również stopień nachylenia powierzchni modułu fotowoltaicznego. Pochylone położenie jest uważane za optymalne: pod kątem od 15 do 90 stopni, w zależności od szerokości geograficznej obszaru. Dla europejskiej części Rosji wartości te wahają się od 30 do 60 stopni.
W praktyce lokalizacja baterii słonecznej zależy przede wszystkim od konstrukcji dachu; podczas montażu należy wybrać orientację i kąt nachylenia, które są jak najbardziej zbliżone do optymalnych obliczonych.
Jak instalowane są panele słoneczne
Instalacja paneli słonecznych musi być zgodna z surowymi zasadami. Poniżej znajduje się sekwencja kroków:
- Najpierw musisz określić lokalizację baterii. Jeśli zwrócisz się do specjalistów, będą w stanie określić optymalne miejsce, w którym pada najwięcej światła słonecznego.
- Sporządzono plan pracy.
- Obliczane są niezbędne materiały eksploatacyjne i tworzony jest rysunek ramy.
- Rama jest montowana z uwzględnieniem wszystkich zaleceń - optymalnego kąta nachylenia, rozmiaru, kształtu.
- Rama jest zamontowana i fotokomórki są podłączone
- Falownik uruchamia się.
- Sprawdzenie poprawności pracy.
Ze wszystkich kroków najtrudniejszy jest montaż paneli słonecznych, zwłaszcza jeśli planujesz umieścić je na dachu. Nie będziesz w stanie samodzielnie wykonać takiej pracy. Tutaj musisz poprosić znajomego o pomoc lub skontaktować się z wyspecjalizowanym zespołem. Przed montażem i podłączeniem paneli do instalacji elektrycznej należy wziąć pod uwagę warunki atmosferyczne.
Montaż paneli słonecznych
Istnieją trzy główne typy modułów:
- nachylony - odpowiedni do dachów spadzistych;
- poziome - umieszczane na dachach płaskich;
- wolnostojący - montowany za pomocą osobnej konstrukcji.
W samodzielnej formie można wyróżnić nowości rynku budowlanego - są to panele fotowoltaiczne wkomponowane w elementy architektoniczne konstrukcji budynku.
Doskonałym przykładem jest dachówka fotowoltaiczna Tegosolar: pokrycie dachowe zdolne do wytwarzania energii elektrycznej.
Przyczyną spadku wydajności mogą być drzewa, opadłe liście, kominy, anteny, sąsiednie budynki lub inne obiekty, których cień całkowicie lub częściowo zakrywa baterię zamontowaną na dachu.
Czynnik ten ma duży wpływ na działanie systemu i należy go wziąć pod uwagę podczas montażu.
Akumulator, falownik, centralkę i inne niezbędne elementy można umieścić w dowolnym dogodnym miejscu - na przykład w pomieszczeniu gospodarczym.
Łączniki, stojaki, szyny wykonane są z metalu.
To mógłby być:
- stal;
- aluminium;
- ocynkowane żelazo.
Główne cechy systemu instalacyjnego
W zależności od miejsca montażu paneli słonecznych stosuje się różne rodzaje systemów instalacyjnych.
- Ukośny: jeśli zakotwienie znajduje się na pochyłym dachu;
- Poziomy: jeśli dach jest płaski;
- Wolnostojący: jeśli akumulator jest umieszczony na konstrukcjach wsporczych na ziemi;
- Zintegrowany: jeśli planujesz uczynić baterię częścią budynku.
System mocowania zawiera określony zestaw mocowań. Są one dobierane z uwzględnieniem jednego z powyższych typów załączników oraz umiejscowienia struktury zdjęcia. Elementy złączne są wykonane z wysokiej jakości materiałów - stali, cynku, aluminium - i mają określony poziom sztywności, zapewniający bezpieczny montaż nawet przy złych warunkach pogodowych i przy silnym wietrze. Nasza strona internetowa zawiera wysokiej jakości aluminiowe uchwyty do paneli słonecznych klasy lotniczej, które można obejrzeć w katalogu.
Cechy konstrukcyjne
Nie wchodząc w szczegóły, możemy powiedzieć, że moduł fotowoltaiczny
składa się z dwóch cienkich płytek - półprzewodnika, przez który energia słoneczna zamieniana jest na energię elektryczną.
Generowany jest prąd stały, a falownik przekształca go w prąd przemienny.
W skład systemu zasilania wchodzą też baterie - w końcu natężenie promieniowania słonecznego jest nierówne w ciągu dnia i kontroler.
W przypadku systemu małej mocy straty napięcia w kablu są znaczne - powinien być jak najkrótszy.
Montaż paneli słonecznych ↑
Panele montuje się zarówno bezpośrednio na dachu, jak i na specjalnie zaprojektowanej do tego celu konstrukcji wsporczej.
W pierwszej wersji panele będą ustawione pod stałym kątem, co spowoduje pewne utrudnienia w ich eksploatacji, na przykład w okresach słabego nasłonecznienia. Zatem jedynym dopuszczalnym rodzajem paneli pozostaną tylko te, które nie są uzależnione od aktywności słońca.
Częściej podczas instalacji stosuje się drugą metodę, zwłaszcza, że ma ona zastosowanie do każdego dachu. Konstrukcja nośna oprócz zapewnienia odporności na warunki atmosferyczne, np. Silne podmuchy wiatru, umożliwia regulację kąta nachylenia.
Uwaga
Dach domu może mieć dowolną konfigurację, z wyjątkiem spadzistych o nachyleniu większym niż 40 °.
- Jeśli nachylenie dachów dla paneli słonecznych nie przekracza 40 °, wówczas w tym przypadku montaż odbywa się na konstrukcji ramowej lub bez niej.
- Na dachach płaskich montaż odbywa się na pochyłej płaszczyźnie specjalnej metalowej ramy.
- Takie baterie rzadko są instalowane na ścianie. Podobnie jak w poprzednim przypadku montaż odbywa się na konstrukcji ramowej, zawsze z nachyleniem.
- Systemy solarne w mieszkaniach są zwykle instalowane na dachu balkonu lub loggii lub na zewnątrz.
Przydatny
Chociaż panele słoneczne na dachu budynku mieszkalnego będą droższe od pojedynczych kosztem całkowitym, obniżą koszty operacyjne. Nie zapominaj, że na dachach wieżowców nie ma zaciemnienia, co oznacza, że moduły na nich będą działać z wyższą wydajnością.
Montaż na gruncie odbywa się na specjalnej konstrukcji wsporczej umieszczonej co najmniej pół metra nad ziemią. Ta opcja jest zalecana w szczególności w regionach, w których występują obfite opady śniegu.
Na jakie punkty należy zwrócić uwagę podczas instalacji.
- Sprawdź, czy dach jest w stanie wytrzymać łączne obciążenie spowodowane ciężarem ramy i samego panelu.
- Pobliskie obiekty nie powinny rzucać cienia na panel. Inaczej
- ze względu na brak energii słonecznej wydajność sprzętu spadnie,
- w systemie kilka paneli nie będzie działać ze względu na padający na ich powierzchnię cień,
- W takich warunkach mogą wystąpić tak zwane prądy błądzące, które spowodują uszkodzenie akumulatora.
- Konieczne jest wyeliminowanie efektu nawiewu, aby system autonomiczny był chroniony przed podmuchami wiatru.
Jakie dane są potrzebne do obliczeń
Zacznijmy od tego, że musisz określić współczynnik nasłonecznienia. Intensywność światła słonecznego dla twojego regionu można znaleźć w tabelach meteorologicznych: tam poziom promieniowania słonecznego jest wskazywany dla każdego miasta co miesiąc.
Drugą rzeczą, którą musisz wiedzieć, jest moc konsumentów elektrycznych. Możesz całkowicie zasilić cały dom, a także kilka urządzeń i żarówek dla innych odbiorców, dostarczając energię ze zwykłej sieci elektrycznej.
Wskaźniki te są obliczane w następujący sposób: moc znamionową konsumenta mnoży się przez liczbę godzin pracy dziennie.
Podsumowano dane dla wszystkich odbiorców, którzy będą zasilani energią z panelu słonecznego.
Bateria 1 mkw. m będzie w stanie dostarczyć prąd do urządzenia o mocy 120 W - to średnia wartość.
Baterię słoneczną jako źródło energii można zastosować w domu położonym w dużej odległości od sieci elektroenergetycznej, gdy podłączenie do stacjonarnego źródła zasilania nie jest ekonomicznie uzasadnione.
Na szczególną uwagę zasługuje fakt, że pojemność domowej elektrowni można stopniowo zwiększać poprzez zwiększanie liczby akumulatorów.
Obliczenia powinny również uwzględniać straty ładowania-rozładowania akumulatora, różnicę między optymalnym obliczonym a rzeczywistym nachyleniem oraz orientacją paneli. Dane te są wprowadzane do formuł obliczeniowych przy użyciu współczynników korekcyjnych.
Rodzaje elementów złącznych
Przy montażu promienników solarnych należy wziąć pod uwagę miejsce montażu baterii, w przypadku montażu na dachu - materiał dachu.
W zależności od miejsca instalacji
Najpierw musisz wybrać miejsce, w którym najwygodniej i najlepiej będzie umieścić panele słoneczne. Jeżeli odpowiada Ci montaż naziemny, możemy zaproponować następujące rodzaje ich mocowania:
- Drewniana rama... Praca z drewnem jest dość problematyczna w domu. Często wymagane jest zaangażowanie specjalnego sprzętu. Rama jest montowana pod kątem 30 stopni w przypadku letniego użytkowania paneli słonecznych z aktywnym słońcem. Belkę poziomą należy umieścić wyżej od podłoża, aby w przypadku opadów śniegu zimą zaspy śnieżne nie zakłócały pracy paneli ani nie zmniejszały ich wydajności.
- Rama drewniano-metalowa... Wykorzystuje drewniane belki z wytłaczanymi aluminiowymi półkami. Taka rama nadaje się do umieszczenia nie więcej niż dwóch pionowych paneli słonecznych na wysokości. Obliczając wysokość ramy, należy wziąć pod uwagę fakt, że pod wpływem opadów drewno rozszerza się i zwisa, dlatego podnieś fundament wyżej, a tym samym przedłuż żywotność drewnianych belek.
- Rama rurowa... Metalowa rama wykonana z rur jest uważana za niezawodny stojak.Możesz zainstalować go na betonowych stosach. Rury mogą być wykonane z cynku lub aluminium. Jeśli chodzi o niezawodne mocowanie, użyj czterech otworów montażowych, które są już w panelach, staraj się nie wiercić nowych, dzięki czemu możesz się ponownie zabezpieczyć, jeśli zostaną zwrócone w okresie gwarancyjnym.
Nie używaj ramy rurowej do umieszczenia więcej niż trzech paneli słonecznych na wysokości. Taki system mocowania będzie zawodny.
W zależności od materiału dachu
Jeśli planujesz wykorzystać dach do układania paneli, to tutaj powinieneś pomyśleć nie tylko o sposobie mocowania, ale także o materiale podłogi. W zależności od tego zostaną wybrane elementy złączne, które nie naruszają integralności pokrycia dachowego, lub te, które przenikną przez materiał pokrycia dachowego w celu niezawodnego zamocowania.
- Powłoka metaliczna... Jeśli dach pokryty jest blachą podestową ze szwami na styk, wówczas mocowanie można zastosować bez narażania integralności dachu. A jeśli blachy odpowiadają fali lub geometrii płytek, konieczne będzie zerwanie metalowej powłoki w celu niezawodnego mocowania.
- Dach z dachówki... Standardowy rodzaj mocowania pozwala na montaż paneli słonecznych na styku blach bez naruszania integralności pokrytego dachówką dachu. W takim przypadku gonty mogą być wykonane zarówno z cementu, jak i innych materiałów.
- Łupek... Ze względu na kruchość materiału (łupek) eksperci nie zalecają instalowania systemów solarnych na dachu takiego domu. Po pierwsze, nie da się obejść bez wiercenia dachu, a po drugie w miejscach uszkodzonych przez wiertło mogą pojawić się pęknięcia, a zniszczenie integralności dachu będzie tylko kwestią czasu.
- Powłoki EPDM... Tutaj stosuje się podobny schemat pracy, jak w przypadku dachów pokrytych dachówką, to znaczy mocowanie odbywa się bez dodatkowych otworów. W tym przypadku nie ma znaczenia, na którym dachu panel zostanie zamontowany - płaski czy pochylony.
- Osłona PCV... Zasada działania powłoki PCV jest taka sama jak EPDM. W tym przypadku zostanie zastosowany podobny system mocowania.
Nawet jeśli podczas instalacji musisz wywiercić dach, powinieneś wiedzieć, że łączniki są wyposażone w specjalne uszczelki, aby zapobiec możliwości wycieku podczas opadów.
Materiał dachu podczas montażu paneli słonecznych
Jeśli chcesz otrzymywać energię słoneczną w domku letniskowym lub wiejskim, gdzie ostatnio istotne stało się zbudowanie domu w całości z drewna, w tym przypadku eksperci kategorycznie odradzają montaż na dachu. Ponieważ po prostu nie można obejść się bez wiercenia podczas instalowania paneli, w wyniku czego materiał stanie się bezużyteczny. Dlatego rozważ alternatywne miejsca docelowe.
Rzeczy do rozważenia podczas instalacji paneli słonecznych
Niezależnie od wybranej metody instalacji bardzo ważne jest przestrzeganie następujących zasad:
- Rozważ kąt nachylenia... Niezależnie od instalacji bardzo ważne jest monitorowanie kąta nachylenia, ponieważ funkcje paneli słonecznych są tracone lub ograniczane.
- Rozważ moment utraty przytomności... Baterie mogą nakładać się na siebie, gdy słońce zmienia trajektorię, tworząc w ten sposób efekt cienia, który zmniejsza produkcję energii. Tutaj musisz zachować wymaganą odległość, aby uniknąć tego błędu, zwłaszcza jeśli panele są na tym samym poziomie (płaszczyźnie).
Eksperci zalecają łączenie różnych podejść podczas instalowania paneli słonecznych i ścisłe przestrzeganie odległości. Alternatywnie można je instalować nie tylko na dachu domu, ale także na specjalnych urządzeniach naziemnych.
Prawidłowe działanie spowoduje maksymalne wytwarzanie mocy w zależności od obszaru panelu słonecznego. To rozwiązanie jest szczególnie istotne dla właścicieli domów prywatnych i gospodarstw domowych.Jeśli wątpisz w swoją siłę lub powodzenie przywiązania, lepiej poszukać profesjonalnej pomocy. Pozwoli to uniknąć błędów i zapewni gwarancję poprawnego działania.
Zalecenia dotyczące instalacji
- Przed instalacją poprawność obliczeń można sprawdzić za pomocą specjalnych programów komputerowych.
- Chroń panele słoneczne przed uszkodzeniami mechanicznymi. W razie potrzeby nad elementem można zamontować osłony przeciwśniegowe lub owiewki przeciwśniegowe.
- Akumulator musi być niezawodnie chroniony przed wnikaniem wilgoci.
- Panele muszą być solidnie zamocowane - będą musiały wytrzymać podmuchy wiatru, opady śniegu i inne warunki atmosferyczne.
Nikt nie może dać gwarancji dobrej pogody, wskazana w podręczniku liczba słonecznych dni w roku jest wskaźnikiem średnim, aw praktyce wartości często odbiegają od średniej. Poza tym, zajmując duży obszar, panele słoneczne mają niską wydajność.
Jednak chęć zaopatrzenia domu w prąd z niezależnego od publicznych sieci, a ponadto z przyjaznego dla środowiska źródła w regionach o dużej liczbie słonecznych dni w roku jest ekonomicznie uzasadniona.
Regularny wzrost cen energii elektrycznej znacznie skraca okres zwrotu kosztów systemu autonomicznego. W końcu płacąc raz za zakup i instalację sprzętu, możesz korzystać z darmowej energii elektrycznej przez wiele lat.
Co obejmuje system instalacyjny
Aby zamontować panele słoneczne, wystarczy zaopatrzyć się w gotowy zestaw systemu montażowego. Jeśli planujesz korzystać ze źródeł słonecznych na dachu, będziesz potrzebować:
- profil aluminiowy;
- zacisk krawędziowy;
- środkowy zacisk;
- zacisk uziemiający;
- zacisk uziemiający;
- śruba z wewnętrznym łbem sześciokątnym;
- Śruba młotkowa i nakrętka młoteczkowa;
- nakrętka prowadząca.
Zestaw nie zawiera wsporników montażowych. Liczba elementów systemu instalacyjnego obliczana jest indywidualnie w zależności od ilości baterii. Wszystkie elementy montażowe wykonane są z wytrzymałego i odpornego metalu, dostosowanego do wszelkich warunków atmosferycznych. Za pomocą łączników można zamontować panele słoneczne na dachu z dowolnego pokrycia dachowego - metalu, łupka, tektury falistej, ocynkowanego dachu, gontów i innych.