Как крепить солнечные панели на крыше?

Крыша из панелей солнечных батарей – окупятся ли Ваши затраты?

Источники энергии, не наносящие вреда окружающей среде, в свете масштабных техногенных катастроф приобретают особое значение.

Комфорт нашей жизни обеспечивается огромным количеством всевозможных электроприборов, что влечет возрастающую зависимость от поставок электроэнергии, которые не всегда отличаются стабильностью.

Этот фактор также вносит свою лепту в увеличение количества мини-электростанций для обеспечения личных потребностей владельцев частных домов.

Чтобы это начинание не обернулось расходами, которые никогда не оправдают себя, перед установкой такой системы необходимо произвести тщательные расчеты.

Место установки – крыша

Фотоэлектрические системы монтируют на фасады зданий, устанавливаются на стенах, но, конечно же, наиболее подходящим местом для монтажа солнечных батарей является крыша – здесь обеспечивается максимальная освещенность элементов.

Зазор между кровельным покрытием и фотоэлектрическим модулем должен составлять не менее 5-10 см, так как в процессе работы происходит сильный нагрев элементов.

Для увеличения эффективности разработана специальная подвижная система слежения за Солнцем, автоматически выполняющая поворот солнечной батареи с тем, чтобы обеспечить наилучшую в этот момент ориентацию.

На практике расположение солнечной батареи в первую очередь зависит от конструкции крыши, при установке нужно выбирать ориентацию и угол наклона, максимально близкие к оптимальным расчетным.

Существует три основных типа модулей:

• наклонные – подходят для скатных крыш;
• горизонтальные – размещаются на плоских крышах;
• свободностоящие – монтируются с помощью отдельной конструкции.

В самостоятельный вид можно выделить новинки строительного рынка – это фотоэлектрические панели, интегрированные в архитектурные элементы конструкции здания.

Ярким примером служит фотогальваническая черепица «Тегосолар»: это кровельное покрытие, способное генерировать электричество.

Этот фактор имеет большое влияние на работу системы, и его нужно обязательно учитывать при монтаже.

Аккумулятор, инвертор, блок управления и другие необходимые элементы можно разместить в любом удобном месте – например, в подсобном помещении.

Крепежные элементы, стойки, рейки выполняются из металла.

Это может быть:

• сталь;
• алюминий;
• оцинкованное железо.

Особенности конструкции

Не вдаваясь в подробности, можно сказать, что фотоэлектрический модуль

состоит из двух тонких пластин – полупроводника, посредством которого происходит преобразование солнечной энергии в электричество.

Вырабатывается постоянный ток, для превращения его в переменный используется инвертор.

Для системы небольшой мощности существенны потери напряжения в кабеле – его следует делать максимально коротким.

Какие данные нужны для расчетов

Начнем с того, что нужно определить коэффициент солнечной инсоляции. Интенсивность солнечного света для своего региона можно найти в метеорологических таблицах: там уровень солнечной радиации указывается для каждого города помесячно.

Второе, что необходимо узнать, – это мощность электроприемников. Можно запитать как весь дом полностью, так и несколько приборов и лампочек, для остальных потребителей подав питание от обычной электросети.

Данные показатели рассчитывается следующим образом: паспортная мощность потребителя умножается на количество часов работы в сутки.

Данные для всех потребителей, которые будут снабжаться энергией от солнечной батареи, суммируются.

Батарея площадью 1 кв. м сможет обеспечить электроэнергией устройство мощностью в 120 Вт – это среднее значение.

В расчетах нужно также учитывать потери на заряд-разряд аккумулятора, разницу между оптимальным расчетным и реальным наклоном и ориентацией панелей. Эти данные вводят в расчетные формулы с помощью поправочных коэффициентов.

Рекомендации по установке

• Перед монтажом правильность расчетов можно проверить с помощью специальных компьютерных программ.
• Солнечные батареи следует беречь от механических повреждений. В случае необходимости над элементом можно установить снегозадержатели или снегорассекатели.
• Аккумулятор должен быть надежно защищен от попадания влаги.
• Крепление панелей необходимо выполнять надежно – им придется выдерживать порывы ветра, снегопады и прочие погодные неурядицы.

Гарантии хорошей погоды не может дать никто, количество солнечных дней в году, указанное в справочнике – усредненный показатель, и на практике значения часто отличаются от среднестатистических.

К тому же, занимая обширную площадь, солнечные батареи имеют невысокий КПД.

Однако желание обеспечить свой дом электроэнергией от независимого от общих сетей и к тому же экологичного источника в регионах с большим количеством солнечных дней в году экономически оправдано.

Регулярный рост цен на электроэнергию в разы сокращает срок окупаемости автономной системы. Ведь, оплатив покупку и установку оборудования однажды, долгие годы можно пользоваться бесплатным электричеством.

Источник: http://okrovle.com/ustrojstvo-krysh/krysha-iz-solnechnyh-batarej.html

Установка солнечных батарей на крыше в частном доме

Чтобы бесплатно получать электричество от солнечной энергии в собственном доме, многие всё чаще стали использовать солнечные батареи. Чаще всего они размещаются на крыше. Далее проведём полный расчёт цены оборудования и примеры монтажа с пошаговыми фото.

Чтобы определить приблизительное количество солнечных модулей, предположим, что живет в доме семья из четырех человек. Она потребляет около 3000 кВт электроэнергии в год (это подтверждается средними данными). Исходя из этого, выбирается фотобатарея на 5 кВт.

Требуемое количество ячеек фотоэлементов

В односемейных домах наиболее часто используются поликристаллические панели мощностью 240-260 Вт (они характеризуются относительно высокой эффективностью на уровне 18%, а их цена не является высокой). Если вы выберете 250 Вт модули, понадобятся 20 солнечных панелей, которые занимают около 35 м2 площади крыши.

Внимание! Панели крыши должны располагаться так, чтобы они не затенялись дымоходом, высоким деревом, электровышкой или соседним зданием. Это может привести к перегреву и повреждению модуля.

Поэтому производители оборудуют свои панели шунтирующими диодами (от одного до четырех). При затенении одного ряда ячеек диод начинает работать, затем ток течет с помощью байпаса (англ. bypass — обход — резервный путь, запасной маршрут для обеспечения непрерывного функционирования системы).

Ценовые затраты на фотогальванические панели

Цены на материалы являются примерными, потому что на стоимость панелей, инвертора или конструкции крепления в значительной степени влияет тип выбранных устройств, марка и производитель. Поскольку большинство устройств ввозятся из-за рубежа, текущий курс доллара также важен.

Пример списка материалов для фотоэлектрической установки на 5 кВт:

• Фотоэлементная система, состоящая из 20-ти 250 Вт модулей — 200000 рублей;
• Крепление из алюминиевых профилей на наклонной крыше, покрытой плиткой — 50000 рублей;
• Инвертор, который позволяет управлять установкой — 50000 рублей;
• Разъемы и предохранители — 10000 рублей.
• Установка солнечных батарей занимает до 5 дней, за которые мы будем платить мастерам 100000 рублей;

Внимание! В этой спецификации не включена стоимость аккумуляторных батарей, поскольку в солнечной электростанции они являются дополнительным вариантом. Независимая установка для дома, из-за необходимости хранить электроэнергию, другого типа инвертора и несколько большего количества панелей, будет дороже на 40%.

Осенью и зимой, в пасмурные дни эффективность фотогальванической установки снижается примерно на 50%.

Сколько сэкономим на фотоэлектрической батарее

Учитывая значительные инвестиции в фотоэлектрическую установку, нас интересует насколько выиграем в цене от её внедрения. Предполагая, что 5-киловаттная мини-электростанция будет установлена в доме, расположенном в средней полосе России и будет генерировать 4500 кВт/ч электроэнергии в год. Это соответствует среднему спросу на электричество для семьи из четырех человек.

Поэтому, если мы платим 6 руб. за кВт/ч, то сэкономим около 20000 руб. Это дает возмещение расходов примерно через 12 лет.

Этот расчет применяется к текущим ценам (на начало 2019 года) и действующим правилам. Трудно предвидеть как всё изменится в ближайшем и отдаленном будущем.

Установка солнечных батарей на крыше

Фотоэлектрические панели на наклонной крыше укладываются на алюминиевые профили. Они прикреплены к конструкции крыши в зависимости от типа покрытия с соответствующими крепежными элементами. Далее покажем установку солнечных панелей на крыше, покрытой керамической плиткой. Этот тип материала является одним из наиболее часто выбранных инвесторами.

В дополнение к солнечным элементам и конструкции профиля другие компоненты солнечной установки находятся дома. Наиболее важным из них является инвертор и блок защиты.

Где ставить инвертор (преобразователь)

Хотя место сборки этого устройства не является критичным, рекомендуется поместить его как можно ближе к панелям (то есть на чердаке), что значительно уменьшит потерю тока во время его передачи. Инвертор обычно оснащен дисплеем, на котором можно считывать все параметры рабочей установки. Все чаще производители обеспечивают беспроводное подключение к Интернету, поэтому скорее всего будет возможность контролировать работу системы с помощью компьютера.

Выбор подходящей модели инвертора зависит от типа солнечных панелей и проводки, установленной в доме, — одни устройства используются в однофазных сетях, другие — в трехфазных.

Предохранители и разъемы

Предохранитель расположен в главном распределительном щите, то есть на электрической панели. Он защищает инвертор от повреждений.

Кроме того, в системе есть разъединитель, который предназначен для отключения домашней установки от внешней электросети, например когда он поврежден или выполняются некие работы по техническому обслуживанию.

Внимание! Установка с солнечными батареями должна быть подключена к сети уполномоченным на это действие электриком. Нельзя самовольно встраивать в электросеть такие приборы — могут быть штрафы, так что обязательно пригласите местного электрика.

3— 5,00

НАЖМИТЕ ТУТ И ОТКРОЙТЕ

Источник: https://2shemi.ru/ustanovka-solnechnyh-batarej-na-kryshe-v-chastnom-dome/

Солнечные батареи для установки на крышу

Солнечные батареи на крыше крепятся в первую очередь с учетом материалов покрытий, типа обрешетки, соответственно им выбирают способ фиксации, вариант крепежных элементов. Для монтажа фотоэлектрических солнечных элементов надо произвести расчет количества панелей. Важно также учесть, как размещен дом, затенение, интенсивность освещения солнцем, оптимальный угол.

Характеристики солнечных панелей, влияющие на их установку

На монтаж влияет следующее:

• размер фотогальванических элементов, который определяет их количество, возможности размещения под особенности крыши;
• материал покрытия: черепица, металл, каучук, ТПО, ПВХ, шифер, ондулин.
• форма листов покрытия: волнообразные, плитками, находящие друг на друга элементы, со стыковыми швами в виде фальцев.

Именно для процесса закрепления к крыше вид и технология фотогальванических элементов — моно, поли, тонкая пленка — малозначимы. Но мощность и эффективность все-таки может повлиять на монтаж солнечных панелей. Например, если дом имеет север крыши с ограниченной поверхностью, то туда можно поставить более эффективные изделия, остальные — на южную часть, лучше прогреваемую солнцем.

Если по каким-то причинам пользователь посчитает уместным комбинировать продукцию разных фирм или типы панелей, то это также возможно при подходящих параметрах для выбранной архитектуры системы.

Крыша из солнечных батарей кровельные технологии должна учитывать всегда. Например, если каркас состоит из ОСБ плит, это дает более широкие возможности для размещения креплений.

В продаже есть стандартные унифицированные наборы для фиксации солнечных батарей со всеми необходимыми элементами. У производителей можно также заказать нужное количество и параметры набора под индивидуальные потребности.

Какие потребуются элементы крепления

Для фиксации есть такие типы крепежных элементов со своими вариантами форм под особенности крыш:

• направляющие, опорные рейки. Это S-образные профили, рельсы с вырезами под прижимы. Именно непосредственно к ним крепят фотоэлектрические плиты. Направляющие унифицированы, поэтому подобрать их не составит труда;
• зажимы, прижимы — это элементы, фиксирующиеся напрямую к кровле, ее обрешетке, фальцам, а второй их конец закрепляет направляющие. Виды:
  • концевые — для крайних солнечных панелей;
  • центральные — фиксируют две фотогальванические плиты к опорным профилям.

  Подбираются под толщину рамки панелей;

• стыковые соединители для реек;
• клеммные детали, объединяющие все крепежи с алюминиевыми рамками в одно звено и заземляющие его, фиксируя соответствующий провод;
• держатели для проводов.

Установка на разные материалы, модификации крепежей

Установка крепежа солнечных батарей на крыше учитывает, что эти детали намного разнообразнее, в отличие от направляющих, так как они фиксируют каркас системы к крышам из разных материалов. Есть изделия для металла, черепицы, шифера и других кровель.

Все модификации креплений можно отнести к двум типам:

• не нарушающие целостности покрытий (зажимы или крепящиеся только к обрешетке, когда можно поднять элемент настила);
• протыкающие покрытие, требующие создания отверстий, ячеек.

Если дом имеет крышу с уклоном, то оптимальный ее угол от 30 до 40°, в северных широтах может быть больше. Для самоочистки солнечных панелей дождем угол должен быть не меньше 15°. Наклон можно создать более сложным каркасом из опорных профилей.

Самый удобный и простой для установки реек вариант соединений металлических листов крыши — когда они соединены стыковыми швами в форме рубцов, фальцами. Высоты и ширины выступов обычно всегда достаточно, чтобы установить на нем зажим.

Другой вариант. Если дом с крышей из волнистых, имитирующих черепицу, меандр металлических листов, применяют способ, нарушающий их целостность. Используют специальные саморезы, болты, а чаще винтошурупы с уплотняющими прокладками, пробивающими покрытие насквозь и фиксирующиеся на лагах или плитах обрешетки.

Кровля черепичная, из каучука, ПВХ, ТПО

Кровля с черепицей или подобными элементами, надвигающимися друг на друга (испанская) — отличный вариант, так как солнечная батарея крепится без нарушения целостности покрытия. Надо всего лишь приподнять черепицу и установить огибающий ее край кронштейн с основой (широкой ножкой), крепящейся болтами к обрешетке, плитам каркаса.

Аналогичные преимущества у полимеризованного этилен-пропилен-диен-мономера (ЭПДМ), проще говоря, штучного каучука, а также из термопластичного полиолефина (ТПО), ПВХ.

Когда метод, не влияющий на целостность нельзя применить, в черепице создают пилой отверстия, в которые вставляют кронштейны. Ножки крепежей фиксируются болтами к каркасу крыши. Затем отверстия заливают монтажной пеной и цементом.

Шифер, ондулин

Шифер, ондулин самые ненадежные материалы для установки фотоэлектрических батарей. В данном случае отсутствует возможность приподнять сегмент и закрепить кронштейн к лагам, не нарушая целостности покрытия. Обычно первый материал волнистый: листы накладываются друг на друга со значительной шириной наложения. Дрелью в местах прохождения лаг (обычно на горбе шифера) делают отверстия под винтошурупы, через которые и крепят сегменты к обрешетке. Аналогичный способ применяют для волнистых металлических материалов.

Установка солнечных фотоэлектрических панелей на крышу поэтапно

Материалы кровли, крепление солнечных панелей должны правильно соотноситься. Установка на разные покрытия отличается именно типами крепежей, фиксирующих опорные рельсы (профили с S-образным сечением). Рассмотрим более подробно и полностью работу по установке солнечных коллекторов.

План, чертеж

На первом этапе измеряют рулеткой крышу и составляют чертеж с размерами и геометрией крыши, под которые подбираются панели. На плане обозначают расположение направляющих и креплений.

На чертеже рисуют оптимальное расположение фотогальванических плит с учетом отступов для прохода, снегоуловителей, от иных элементов. Обозначают затененные сегменты (около труб, деталей конструкций и прочего), проемы.

Опорные рельсы фиксируются кронштейнами с зазорами между ними в 1200–1500 мм. Плиты помещают на две S-рельсы, размещаемые параллельно, для направляющих от кромки плит отступают 200–400 мм.

Монтаж крепежей

Металлопрофиль со стыковыми соединениями в виде фланцев. Применяют крепления в виде зажимов, стягивающихся болтами, не нарушая целостности покрытия.

Металлочерепица и металлопрофиль. Используют Г (L)-образный кронштейн для S-реек. Перед его установкой к концу, фиксируемого к крыше, наклеивают кусок битума. Уголок закрепляется к обрешетке саморезами (чем больше отверстий для них, тем лучше) с герметиком.

Битумная черепица. Используют кронштейн с широкой площадкой, так как дом с такой крышей часто имеет обрешетку для данного материала из ОСБ плит. Соединение уплотняется как описано выше.

Керамическая (натуральная) черепица. Плитка кровли подвигается под верхний ряд, открывается путь к обрешетке, туда вставляют кронштейн, закрепляют его к лагу (плите). Крепежи должны быть с одинаковыми промежутками. Если при оснащении такой поверхности солнечными батареями, место крепления не совпало с положением лага, берут изделие с более длинной площадкой и/или ножкой. В завершение монтажа неповрежденная черепица задвигается на прежнее место — это самый аккуратный вариант установки.

Шифер и ондулин. Применяют особые винтошурупы из нержавейки. Крепеж ставят в месте прохождения лагов — на горбах, затем на него надевают кронштейн, используемый для металлочерепицы и металлопрофиля. Винт снабжен толстой резиновой прокладкой для герметизации отверстия.

Монтаж направляющих

После фиксации кронштейнов к ним присоединяют опорные S-рельсы. Стандартно применяют захваты и болты (с гроверами, внутренними шестигранниками). Первый элемент вставляется в паз рельсы, вторым осуществляется зажим.

Рейки обычно поставляются в комплекте к панелям, их форма стандартная и их можно докупить не только у конкретного производителя, но и в магазинах стройматериалов, на металлобазах. Длина может быть разной, направляющую можно обрезать обычной ножовкой по металлу или наращивать.

Ламели опорных S-профилей наращиваются и стыкуются соединителями — металлическими планками с болтами.

Установка панелей

После закрепления реек устанавливают сами фотоэлектрические элементы. Фиксацию осуществляют двумя вариантами прижимов с четырех сторон. Длину этих деталей подбирают под тип панелей. Стандартно есть два типа изделий — на 35 и 40 мм. Крайняя плита с внешнего края фиксируется концевыми прижимами, а для внутренних торцов панелей применяют центральные универсальные типоразмеры. Для присоединения этих элементов к направляющим используют болты (M8×25, M8×50) и захваты.

Когда солнечные батареи установлены на крышу надо проверить отсутствие перепадов высоты, уровня реек. Все сегменты должны выстроиться в одну ровную плоскость. Мониторинг также делают постоянно в процессе монтажа на профиль: перед началом работ натягивают нить и по ней проверяют их положение.

Хорошая реклама

Источник: https://VashUmnyiDom.ru/elektropitanie/alternativnaya-energiya/solnechnye-batarei-na-kryshu.html

Установка солнечных батарей на крыше: монтаж и обслуживание автономных источников электроэнергии

Оглавление

3589

Последняя редакция: 10.05.2017

Александр Чалый

Еще несколько десятилетий назад альтернативные источники энергии в частном секторе считались чем-то невероятным. Хотя и сегодня они еще не стали массовыми, многие люди уже задумываются о возможном приобретении и монтаже такой энергетической альтернативы. В этой статье мы расскажем вам, как установить солнечные батареи на крыше.

Что выбрать

Выбор типа фотоэлектрических элементов это основной фактор, определяющий строительство солнечной энергетической станции. Основное отличие матриц преобразующих энергию солнца в электричество заключается в способе изготовления. При длительном и тщательном технологическом процессе получаются более производительные панели, и наоборот. Посмотрим на их классификацию:

• Наиболее эффективными и самыми дорогими считаются панели, в которых кристаллы проходят фазу полного дозревания и естественного вытягивания. Их еще называют монокристаллическими. Производительность достигает 20 %.
• Второе место по эффективности занимают элементы, где пропускается фаза вытягивания. В этом случае, в образовавшихся кристаллах присутствуют некоторые зернистые включения, снижающие общую производительность. Их называют поликристаллическими.
• Пленочные элементы, часто применяемые в походных вариантах, изготавливаются методом «выпаривания». Кремний тонким слоем наносится на покрытие. При таком процессе можно изготовить элементы большой площади. Они обладают наименьшей эффективностью в пределах 5–6 %, и их цена самая низкая.
• В отдельную группу выделяют пленочные панели на основе тиллурида кадмия и селенида меди-индия-галлия. Вторые по своей производительности дотягиваются до уровня монокристаллов, а первые схожи с пленочными из аморфного кремния.

Пленочные солнечные батареи

Кроме процесса производства, все элементы отличаются сроком службы. Первый тип сохранит свою трудоспособность более 30 лет, второй – около 20, а вот третий и четвертый – не более 10. Непрерывная эксплуатация приводит к определенному износу. Самый большой он у третьего вида, может достигать 40 % за первые несколько лет. Самый малый у первого вида – потери составят около 10 % за 20–25 лет.

КПД солнечных батарей в зависимости от вида

Обратите внимание! Производительность, конечно, одна из важнейших характеристик. Но цифра в процентах означает лишь то, что они имеют больший КПД при меньшей площади. Оптимального выхода энергии можно добиться и более дешевыми приборами, но для этого их придется приобрести больше и смонтировать на большей площади.

Что нужно учесть

Правильно выбирайте место установки

Перед установкой нужно заранее просчитать несколько важных моментов, обеспечивающих комфортность и высокую производительность:

• Если размещение всей системы предполагается на крыше дома, необходимо предусмотреть возможность доступа к батареям. Они нуждаются в периодическом обслуживании, поэтому спроектируйте площадку для безопасного перемещения.
• Место расположения солнечных панелей не должно закрываться высокими деревьями, а также другими объектами, например, зданиями, отбрасывающими тень. Это важно, так как батареи просто теряют производительность при уменьшении потока фотонов, а некоторые виды совсем перестают функционировать. Если этого избежать невозможно, то рассмотрите возможность монтажа на отдельных фермах или поворотных креплениях.
• Принципиально, чтобы все плоскости элементов смотрели строго на юг. Допускается отклонение на юго-запад или юго-восток максимум на 20º. Если скаты вашей крыши смотрят на запад и восток, тогда потребуется более громоздкая система или установка на отдельном участке.
• В зависимости от широты, в которой вы проживаете, также нужно подбирать угол наклона. Отклонения от рекомендуемого не должны превышать 15º.

Способы сборки

Поворотный механизм

Существуют разные способы монтажа, каждый из которых возможно реализовать самостоятельно. Не все они одинаково эффективные. Часто приходится комбинировать несколько методов для обеспечения наивысшего КПД.

• Поворотный механизм. Эта конструкция считается одной из лучших. В кронштейны, на которые монтируется панель, встроен электрический двигатель, способный изменять угол наклона и поворота. Отдельный датчик непрерывно отслеживает положение солнца и дает сигнал остальной системе.
• На рамную конструкцию. Чаще всего применяется, потому что подходит для большинства типов крыш.
• Установка без подложки. Такой способ будет актуален, если угол ската вашей кровли очень близок к 40º.

Батареи на каркасе

Первый вариант является достаточно дорогим, последний будет актуален для малого количества пользователей. Также в третьем способе нет возможности изменить угол, что является очень важным моментом при смене времен года.

Установка без подложки

Рассмотрим изготовление каркаса, как наиболее приемлемый вариант для большинства пользователей, для этого необходимо выполнить следующие действия:

• Примерно рассчитать общий вес всей конструкции. Это будут панели плюс обрешетка для них. Прикинуть, выдержит ли крыша подобный вес.
• Будет правильно, если усилить стропила в тех местах, где планируется закреплять будущую конструкцию.
• Приобрести угловой профиль размером от 25×25 мм (он пойдет на перемычки). Таких габаритов будет достаточно в том случае, если вы планируете крепить только несколько батарей. Если предусматривается монтаж десятков квадратных метров, то значения необходимо пропорционально увеличивать. Для основания можно взять металлический уголок 50×50 мм.
• Лучше, чтобы общий несущий каркас был сварным. Для его подъема на крышу нужно будет задействовать дополнительную технику, но такая конструкция более устойчив к порывам ветра. Если по определенным причинам это невозможно, то сочленение можно выполнить при помощи болтов 6 и 8 мм.
• Если ветра нечастые гости, то лучше для изготовления применять алюминиевый профиль. В этом случае, общий вес всей конструкции значительно снижается, но стоимость увеличивается.
• Если смотреть с торца, конструкция должна выглядеть как прямоугольный треугольник.
• Не забудьте скос сделать регулируемым. Для этого предусмотрите подвижное соединение в нижней части, а также просверлите несколько отверстий в вертикальном катете, чтобы можно было выполнить подстройку угла в различное время года.
• Основание закрепляется к кровельным балкам при помощи шпильки, она должна быть диаметром 12 мм. При необходимости места крепления усиливают шайбами и подкладками с чердачной стороны.
• Места, где шпилька проходит насквозь через кровлю, необходимо тщательно герметизировать, чтобы дождевая и талая вода не просачивались внутрь.
• Панели обычно посажены на собственное основание с алюминиевым обрамлением. Его можно смело фиксировать к получившемуся каркасу при помощи болтиков.

Обратите внимание! Если установка выполняется в несколько рядов, заранее проследите, чтобы при смене угла падения луча, передний ряд не затенял последующие.

Как обслуживать

Обслуживание солнечных батарей

Уход за преобразующими элементами очень несложная задача, но подчас может быть хлопотной.

• В зимнее время года после снегопадов, нужно будет проверять, не покрыл ли слой панели. Если это так, то его важно сразу же убрать при помощи щетки, чтобы обеспечить открытость фотоэлементов для солнечных лучей.
• Периодически их необходимо мыть. Пыль, разводы от дождевой воды, а также птички делают все для того, чтобы эффективность батарей снизилась.
• Время от времени осматривайте узлы основания. Возможно, некоторые болты придется заменить. Если каркас металлический, своевременно удаляйте ржавчину.
• Осматривайте места крепления к крыше – они не должны протекать.

Мытье

За возобновляемыми источниками энергии будущее. Вы можете приготовиться к нему уже сегодня.

Последняя редакция: 10.05.2017
Александр Чалый

Источник: https://kryshasvoimirukami.ru/ustanovka-solnechnyh-batarey-na-kryshe/

Монтаж и установка солнечных батарей на крышу

Строительство собственного дома предполагает не только возведение стен и кровли. Этот процесс состоит из множества различных этапов, причем одним из них является прокладка коммуникаций. И вот здесь владельцев загородной недвижимости очень часто поджидают всевозможные неприятные моменты. Очень часто – это элементарное отсутствие магистральных сетей.

Но даже если вам повезло и в поселке, где располагается ваш дом, они есть, то не всегда работа сетей соответствует требуемому уровню. В таком случае приходится искать альтернативные источники энергии и одним из самых экономичных вариантов может стать установка солнечных батарей, как называют в народе фотоэлектрические преобразователи.

Что же на самом деле представляет оборудование

Первые солнечные панели появились давно, но несмотря на это принцип действия их современных моделей остался прежним. Хотя некоторые конструктивные изменения они все же претерпели. Они коснулись материалов, из которых производятся эти устройства, благодаря чему удалось увеличить КПД батареи.

Смотрим видео, о данном виде оборудования:

Сам же принцип работы, заключающийся в том, что p-n переход преобразует свет в электричество не изменился. Причем чем больше площадь панели, тем больше энергии можно получить. Так основываясь на работе обычного транзистора ученые смогли создать современные фотоэлектрические преобразователи или солнечные панели.

Однако следует учитывать, что выходные параметры устройства зависит от количества света, падающего на пластины.

Конструктивные особенности фотоэлектрического преобразователя

Структура устройства представляет собой p-n переход с парой электродов. При этом их роль выполняют металлические листы.

КПД солнечной батареи на крыше дома находится в зависимости от технологии, выполнения p-n перехода. Наиболее распространенными считаются устройства на основе поликристалла кремния, так как отличаются самой низкой ценой.

Кроме них производятся и монокристаллические светопреобразователи, отличающиеся черно-серым цветом. Однако солнечные все типы пластин имеют один недостаток – недостаточную гибкость.

Но поскольку солнечные пластины способны вырабатывать электрический ток только днем, то отдельно они практически не применяются. Их используют только как системы, работающие на солнечных панелях на крыше. В их состав кроме пластин входит аккумулятор, который накапливает энергию днем и отдает заряд ночью.

Схема электроснабжения на 1.3 -3.9 квт

Чтобы получить необходимую мощность из солнечных батарей собирают панели. В них используется несколько таких элементов, соединенных последовательно или параллельно.

Для подачи энергии в сеть в комплексе с солнечными батареями используют:

Установка солнечной панели на крыше

Решив воспользоваться альтернативным источником энергии нужно взвесить все за и против выбранного варианта. Если предполагается использовать солнечные батареи, то нужно учесть, что их монтаж обойдется в приличную сумму. И если в среднем 1 кВт энергии стоит 3 доллара, то с учетом затрат на монтаж он может достигнуть 5 долларов.

Смотрим видео, проверяем панель перед монтажом:

Однако можно легко избежать столь больших затрат, если выполнить установку самостоятельно. Для этого необходимы хотя бы минимальные знания в этом вопросе. Чтобы установка солнечной батареи была выполнена по всем правилам стоит последовать советам профессионалов. А они рекомендуют:

• Размещать солнечные панели с южной стороны крыши, вдали от высоких деревьев и зданий;
• Угол наклона элементов должен соответствовать значению широты, но лучше выполнять крепление таким образом, чтобы в течение года положение батареи можно было изменять;
• Чтобы защитить систему от снежных заносов стоит устанавливать ее вертикально;
• Крепления выбирают таким образом, чтобы они выдерживали сильный ветер.

Этапы установки оборудования

К выполнению монтажных работ можно приступать сразу после приобретения комплекта, так как все необходимое для этого поставляется вместе с панелями.

Обычно в комплектацию включены:

• Крюки;
• Крепления;
• Профили из алюминия.

Сам процесс установки солнечных панелей заключается в следующем. На поверхности крыши при помощи крюков крепятся панели.

Специалисты рекомендуют, если установка солнечных батарей предполагается на плоскую крышу, то между ней и панелью должен оставаться небольшой зазор. Это необходимо для того, чтобы избежать потери производительности системы из-за нагрева фотоэлементов.

Монтаж солнечных батарей выполняется следующим образом. Вначале собирают каркас, используя для этого болты диаметром 6 и 8 мм. Затем он фиксируется при помощи металлических угольников, придающих конструкции прочность и нужный угол наклона.

Смотрим видео, этапы монтажа:

Панель подвешивается к крыше посредством специальных шпилек. Но чтобы она не лопнула необходимо в процессе выполнения монтажа солнечных батарей следить за поверхностью каркаса. В ней не должно быть перекосов.

Рекомендации специалиста

Поскольку энергия, вырабатываемая батареей не может применяться напрямую, то между ней и сетью устанавливают инвертор. Есть несколько вариантов его подключения:

• Автономный;
• Резервный;
• С возможностью продажи излишков.

Первый способ монтажа используется в населенных пунктах, где нет электросетей. Для его реализации потребуются аккумуляторы большой мощности, которые будут накапливать энергию днем и отдавать ночью.

Резервный способ подключения подходит для объектов с централизованной сетью. В таком случае устанавливаемые солнечные батареи играют роль дополнительного источника питания, что позволяет снизить цену на электричество.

Последний вариант предполагает подключение к сети. При этом избыточная энергия, вырабатываемая панелями будет поступать для продажи.

Также профессионалы не рекомендуют устанавливать солнечные батареи на крышу темного цвета, так как на ней они будут чрезмерно нагреваться. Идеальным вариантом является монтаже на светлое покрытие способное отражать лучи. Именно такой, рассеянный свет лучше всего воспринимается панелями.

Подключение солнечных панелей

Выбирая место для монтажа необходимо учитывать освещенность поверхности, поэтому идеально располагать панели с южной стороны здания. Большое влияние на выработку энергии играет и угол наклона. Он может быть 15-90 градусов и выбирается в зависимости от географической широты расположения населенного пункта.

Не должны затенять панели и соседние конструкции, деревья, антенны. Потому что даже небольшой участок на которые не попадают солнечные лучи, способен значительно снизить выработку энергии.

Для максимальной эффективности при выполнении монтажа солнечных панелей на крыше стоит использовать автоматическое поворотное устройство. Несмотря на высокую стоимость оно пользуется спросом на рынке, так как позволяет следить за солнцем.

В процессе эксплуатации необходимо периодически очищать батареи от пыли и грязи, поскольку они также снижают производительность оборудования.

Заключение

В монтаже нет особых сложностей, и они могут быть установлены самостоятельно. Однако, прежде чем приступать к этому, нужно учесть определенные правила и особенности самого процесса. А кроме этого стоит учитывать, что такие системы не являются идеальными и имеют свои недостатки. Причем это не только значительная стоимость, но и недостаточная эффективность работы в холодное время года.

Источник: http://GeneratorVolt.ru/alternativnye-istochniki/montazh-i-ustanovka-solnechnykh-batarejj-na-kryshu.html

Как правильно крепить солнечные панели на крыше и земле и какие крепежи для этого используют

От того, какие крепления для солнечных панелей будут выбраны в качестве опорных элементов, зависит производительность любой СЭС. Важную роль играет и правильность их монтажа. Любые ошибки чреваты значительной потерей КПД, а в худших случаях потерей устойчивости и разрушением всей конструкции. Самостоятельная сборка небольших систем вполне возможна, но строительство и пуско-наладку станций большой мощности предпочтительней доверить профессионалам.

Варианты установки СЭС

Существует четыре различных варианта схем монтажа фотоэлектрических конструкций. Каждая из них требует выбора крепления для солнечных панелей определенного типа.

1. Интегрированная. Применяется в «умных» энергоэффективных зданиях. Панели становятся неотъемлемой частью «солнечной крыши» либо интегрируются в окна.
2. Отдельно стоящая. Наиболее часто практикуемый вариант при наземном размещении. Используются специальные опорные конструкции следующего вида.
3. Горизонтальная. Чаще всего встречается на плоских кровлях крупных зданий, включая многоквартирные дома. Технологически наиболее простая разновидность монтажа.
4. Наклонная. Используется преимущественно на земле и в отдельных случаях на скатных крышах. Помимо стандартного крепежа, допускает включение в схему трекеров с одной или двумя осями.

Выбор будет зависеть от способа установки, углов наклона скатов, азимута на солнце, климатических условий региона и ряда других факторов.

Крепеж для солнечных панелей

Оптимальным способом является приобретение готовых наборов элементов. Например, для кровельного монтажа они могут содержать:

• стальные либо алюминиевые профили;
• концевые, центральные и заземляющие зажимы;
• клипсы заземления;
• соединители;
• болты с внутренними 6-гранными головками;
• болты и гайки нужной конфигурации для различного материала кровель – ондулина, оцинковки, шиферного профильного настила и т.д.;
• направляющие гайки;
• хомуты для закрепления проводов.

Количество наборов крепежа для солнечных панелей зависит от числа модулей. Монтажные уголки придется приобрести отдельно. При наземной установке к набору добавляются специальные опоры, а в дорогостоящих системах – поворотные элементы для следования за солнцем.

Выбор профиля для крепления солнечных панелей полностью индивидуален и осуществляется с учетом следующих основных факторов.

Используемый материал элементов

Возможны такие варианты выбора материала.

1. Деревянные рейки. Используются только в самодельных конструкциях с целью минимизации расходов. Ненадежный, недолговечный и неустойчивый к влаге материал. Нижняя горизонтальная балка при наземной установке размещается на высоте, достаточной для защиты от зимних сугробов. Угол наклона рамы обычно стационарный и составляет около 30° с поправкой на широту местности. 
2. Дерево с алюминиевыми крепежными элементами. Позволяет разместить два ряда модулей в высоту. Большее количество грозит поломкой конструкции из-за постепенного нарушения целостности структуры древесины под влиянием осадков.
3. Каркас из труб. Последний недорогой вариант каркаса. Отличается высокой прочностью и при наземном размещении может монтироваться на бетонных опорах.
4. Оцинкованная сталь и/или анодированный алюминий. Заводские профили для крепления солнечных панелей данного типа применяются во всех профессиональных конструкциях независимо от места установки.

Важно! Выбор в пользу крепежа фабричного производства однозначно является оптимальным, и экономить на этих элементах специалисты настоятельно не рекомендуют.

Как монтировать солнечные панели на крыше. Инструкция для самостоятельного монтажа

Когда монтажные работы выполняются бригадой профессионалов, подбор всех необходимых комплектующих специалисты берут на себя. При желании сэкономить и осуществить монтаж самостоятельно, заниматься приобретением креплений и инструмента придется Вам. При этом обязательным требованием является учет материала, которым покрыта крыша.

Материал кровли

Зависимость выбора набора креплений для солнечных панелей от кровельного покрытия следующая.

1. Металлический профиль и металлочерепица – понадобятся стальные Г-образные уголки, лента из битума для прокладки и саморезы.
2. Битумная черепица – применяются профили с широким основанием. 3. Керамика – зигзагообразные профильные элементы для прикручивания к обрешетке.
3. Ондулин и шифер – в лаги на гребнях вкручиваются винтшурупы с прокладками из резины, а крепеж опорных реек кроме болтов осуществляется специальными захватами в реечных пазах.
4. ПВХ и ЭПДМ – крепеж закупается как для черепицы, но не потребует сверления вспомогательных отверстий.

Важно! После установки всех панелей для крайних элементов в рядах используются концевые прижимы и болты M8*25, а для остальных модулей – более длинные M8*50.

Приведем краткий пошаговый алгоритм того, как монтировать солнечные панели на крыше.

1. Очищаем и обезжириваем кровлю.
2. Делаем разметку для кронштейнов. Стойки должны располагаться параллельными рядами, с расстоянием между ними 0,9 — 1,4 метра, в зависимости от размера модулей.

3. Крепим рейки из оцинкованного профиля или анодированного алюминия (в зависимости от типа кровли используются разные кронштейны и способы их фиксации). Соединяем их между собой болтами и гайками М8. Проверяем правильность соединения элементов.
4. Укладываем кабели под готовую конструкцию.

   Для надежности крепим их к внутренней части профиля хомутами из пластика.

5. Монтируем прижимы для модулей.
6. Поочередно укладываем панели и фиксируем их установленными прижимами.

Как монтировать солнечные панели на земле

Металлоконструкции для установки солнечных батарей на земле существенно отличаются от элементов для кровельного монтажа. Отличаются и сами правила установки.

Вот несколько важных критериев, которые необходимо будет учесть.

1. Ориентация и угол наклона. В отличие от стационарно расположенной крыши, солнечные панели при установке на земле можно направить куда угодно. Идеальным направлением является ориентация на юг, а углом наклона – градус географической широты местности.
2. Возможное затенение. Наземная фотовольтаика расположена значительно ниже, чем на кровлях, и вероятность падения на нее тени от близлежащих деревьев, домов или иных конструкций достаточно высока. Допускать этого нельзя, и потому располагать панели следует так, чтобы не допустить затенения – в том числе и от соседних солнечных модулей.
3. Правильный монтаж. Заводской крепеж и профиль для крепления солнечных панелей на земле разработаны таким образом, чтобы сделать возможным их монтаж и на бетонную основу, и непосредственно на почву. Для чрезмерно зыбких и сыпучих почв второй вариант исключается. После разметки территории сборка составных ферм производится достаточно просто, по принципу LEGO. Необходима лишь аккуратность и наличие нужного количества крепежных болтов 6-8 мм и соответственных ключей.

На этом перечень проектных и «механических» пунктов относительно того, как монтировать солнечные панели, заканчивается. Остается провести электротехнические работы – соединить панели в единую батарею и подключить к сети вместе с периферийными устройствами.

Несколько дополнительных советов

Приведем ряд универсальных рекомендаций для всех, кто решил осуществить монтаж батареей самостоятельно:

• проводите монтаж только в сухую и солнечную погоду;
• при покупке крепежа для солнечных панелей сообщите продавцу-консультанту все значимые параметры будущей системы – место установки, тип кровли дома (или почвы на участке), количество и вес модулей, предполагаемую схему их установки и пр.;
• выбирайте наклон панелей в соответствии с географической широтой и тем, будет ли изменяться угол в зависимости от сезона;
• обязательно проверьте, не будет ли падать на ячейки тень от соседних модулей либо близлежащих высоких зданий, конструкций или деревьев;
• учитывайте прочность каркаса и потенциальную устойчивость опор в зависимости от розы ветров региона.

Помните – от точности соблюдения правил монтажа креплений для солнечных панелей зависит производительность и долговечность Вашей домашней СЭС!

Источник: https://mywatt.ru/poleznaya-informaciya/kak-montirovat-solnechnye-paneli-na-kryshe-i-zemle-vidy-kreplenij-dlya-solnechnyh-batarej

Крепления для монтажа солнечных батарей: виды, особенности монтажа

Солнечные батареи сегодня являются хорошей альтернативой источника получения энергии. Кроме того, что эти батареи эффективно работают и быстро собирают энергию, они еще и неиссякаемы в своем потенциале, не говоря уже о сроке службы. Но для качественной работы необходимо правильно закрепить солнечные батареи, так как размещаются они на крыше дома. Сделать это можно как при участии специализированных мастеров, так и самостоятельно, соблюдая технику безопасности.

Как происходит установка солнечных батарей

Установка солнечных батарей должна происходить с соблюдением строгих правил. Ниже представлена последовательность этапов:

1. Сначала нужно определиться с местоположением батарей. Если вы обратитесь к услугам специалистов, то они смогут определить оптимальное место, куда приходится наибольшее количество солнечного света.
2. Составляется план работ.
3. Производится расчет необходимых расходных материалов, а также создается чертеж каркаса.
4. Собирается каркас с учетом всех рекомендаций – оптимальный угол наклона, размер, форма.
5. Устанавливается каркас и подключаются фотоэлементы
6. Заводится инвертор.
7. Проводится проверка исправности работы.

Из всех этапов наиболее сложным является установка солнечных батарей, особенно если вы планируете размещать их на крыше. Такую работу выполнить самостоятельно не получится. Здесь нужно будет привлечь на помощь знакомого или обратиться специализированной бригаде. Перед тем как произвести установку и подключить панели к электрике, обязательно учитывайте погодные условия.

Монтаж солнечных батарей

Основные характеристики монтажной системы

В зависимости от места установки солнечных батарей используют различные типы монтажных систем.

• Наклонная: если крепление осуществляется на крыше под наклоном;
• Горизонтальная: если крыша плоская;
• Свободно стоящая: если батарея размещается на опорных конструкциях на земле;
• Интегрированная: если вы планируете сделать батарею частью здания.

Монтажная система включает в себя определенный набор крепежных элементов. Они подбираются с учетом одного из вышеперечисленных типов крепления и места расположения фотоконструкции. Крепежные элементы изготавливаются из высококачественных материалов – сталь, цинк, алюминий – и наделены определенным уровнем жесткости для надежности установки даже в случае плохих погодных условий и сильного ветра. На нашем сайте представлены крепления для солнечных панелей из высококачественного авиационного алюминия, которые можно посмотреть в каталоге.

Что входит в состав монтажной системы

Для установки солнечных батарей, вам достаточно обзавестись готовым набором монтажной системы. Если вы планируете использовать солнечные источники на крыше, тогда вам понадобятся:

• алюминиевый профиль;
• краевой зажим;
• серединный зажим;
• клипса заземления;
• зажим заземления;
• болт с внутренней шестигранной головкой;
• болт Т-образный и Т-образная гайка;
• направляющая гайка.

В данный комплект не входят монтажные уголки. Количество элементов монтажной системы рассчитывается в индивидуальном порядке в зависимости от количества батарей. Все монтажные элементы выполнены из прочного и устойчивого металла, адаптированного к любым погодным условиям. С помощью крепежных элементов можно произвести монтаж солнечных панелей на крыше из любого материала кровли – металлочерепицы, шифера, профнастила, оцинкованной кровли, шингласса и других.

Виды креплений

При креплении солнечных радиаторов нужно учитывать место установки батарей, в случае монтажа на крыше – материал кровли.

В зависимости от места установки

Сначала надо выбрать место, где удобнее всего и правильнее разместить солнечные панели. Если вам подходит наземный вид установки, то мы можем предложить такие виды их крепления:

• Деревянный каркас. Работать с деревом довольно проблематично в домашних условиях. Зачастую требуется привлекать специальную технику. Каркас устанавливается под углом 30 градусов в случае летнего использования солнечных батарей при активном солнце. Горизонтальную балку нужно разместить повыше от земли, чтобы в случае зимних снегопадов сугробы не мешали работе панелей или не снижали их эффективность.
• Деревянно-металлический каркас. Здесь применяются деревянные балки с использованием экструдированных стеллажей из алюминия. Такой каркас подойдет для размещения в высоту не больше двух вертикальных солнечных панелей. При расчете высоты каркаса учитывайте тот факт, что под действием осадков древесина расширяется и проседает, поэтому фундамент поднимайте повыше и тем самым продлите срок службы деревянных балок.
• Трубный каркас. Надежным стеллажом считается металлический каркас из труб. Установить его можно на бетонные сваи. Трубы могут быть изготовлены из цинка или алюминия. По поводу надежного крепления, используйте четыре монтажных отверстия, которые уже имеются в панелях, постарайтесь не сверлить новые, тем самым сможете перестраховать себя в случае их возврата на сроке гарантии.

Не используйте трубный каркас для размещения в высоту более трех солнечных панелей. Такая система крепления будет ненадежной.

Если вы планируете использовать крышу для размещения панелей, то здесь следует подумать не только о способе крепления, но и о материале настила. В зависимости от этого будет выбираться либо крепления, не нарушающие целостности материала кровли, либо такие, которые будут проникать через кровельный материал для надежной фиксации.

• Металлическое покрытие. Если крыша покрыта металлическим настилом с образованием стыковых швов, тогда крепление можно использовать, не нарушая целостности кровли. А если металлические листы соответствуют волне или геометрии черепицы, тогда придется производить нарушение металлического покрытия для надежного крепления.
• Черепичная кровля. Стандартный вид крепления позволяет без нарушения целостности черепичной кровли установить солнечные батареи на стыке листов. Черепица при этом может быть изготовлена как из цемента, так и из других материалов.
• Шифер. Ввиду хрупкости материала (шифера) специалисты не советуют устанавливать на крышу такого дома солнечные системы электроэнергии. Во-первых, не обойтись без сверления кровли, а во-вторых, на поврежденных сверлом участках могут возникать трещины, и разрушение целостности крыши станет только вопросом времени.
• Покрытия из ЭПДМ. Здесь используется схожая схема работы, как при черепичных кровлях, то есть крепление осуществляется без дополнительных отверстий. При этом не играет роли, на какой крыше будет устанавливаться панель – плоской или наклонной.
• Покрытие из ПВХ. Принцип работы с покрытием из ПВХ такой же, как и ЭПДМ. Здесь будет использоваться аналогичная система крепления.

Даже если при монтаже вам потребуется сверлить кровлю, вы должны знать, что крепежные элементы оснащены специальными уплотняющими прокладками, которые позволяют предотвратить возможность протечки во время осадков.

Материл крыши при установке солнечных батарей

Если вы хотите получать солнечную энергию на дачном участке или загородном коттедже, где в последнее время стало актуальным строить дом полностью из дерева, то в этом случае специалисты категорически отговаривают производить монтаж на крыше. Так как без сверления при установке панелей просто не обойтись, в результате чего материал станет непригодным. Поэтому подумайте об альтернативных местах размещения.

Что нужно учитывать при установке солнечных батарей

Независимо от того, какой способ установки вы выбрали, очень важно соблюдать следующие правила:

• Учитывайте угол наклона. Каким бы ни был монтаж, очень важно следить за углом наклона, так как функции солнечных батарей пропадают или снижаются.
• Учитывайте момент затемнения. Батареи могут перекрывать друг друга при смене траектории солнца и тем самым создавать эффект тени, что снижает выработку энергии. Здесь нужно соблюдать необходимое расстояние, которое позволит избежать этой ошибки, особенно если панели находятся на одном уровне (плоскости).

Специалисты советуют комбинировать разные подходы при монтаже солнечных батарей и строго соблюдать дистанцию. Как вариант, их можно установить не только на крыше дома, но и на специальных наземных устройствах.

Результатом правильной работы станет максимальная выработка электроэнергии в зависимости от площади солнечной батареи. Такое решение является особенно актуальным для владельцев личных домов и хозяйства. Ели вы сомневаетесь в своих силах или в успешности крепления, тогда лучше обратиться за помощью к профессионалам. Это позволит избежать ошибок и обеспечит вам гарантию правильной работы.

Источник: https://www.termico-solar.com/krepleniya-dlya-montazha-solnechnyh-panelej/

Установка солнечных батарей для дома: выбор места монтажа, этапы

В связи с постоянным повышением тарифов на энергоносители и стимуляцией зеленой энергетики в ряде государств, для обывателей стал актуальным вопрос организации собственной солнечной электростанции. Для чего многими владельцами частных территорий  и квартир осуществляется  установка солнечных батарей для дома. Но далеко не все автономные источники  выдают ожидаемые от них результаты, а некоторые вообще не функционируют. Поэтому далее мы рассмотрим основные нюансы использования солнечных батарей и детальный алгоритм установки, что позволит вам добиться максимального эффекта.

Что следует учесть на этапе проектирования?

Перед тем как установить автономную электростанцию, важно выбрать наиболее подходящее место для установки солнечных панелей, их тип и назначение. В соответствии с этими критериями определите параметры солнечных батарей и комплектующего оборудования. Если вы собираетесь использовать домашнюю электростанцию для выработки электроэнергии номиналом в 220 В, то вам понадобятся такие элементы:

Рис. 1: устройство солнечной электростанции

• Фотоэлектрический преобразователь – позволяет генерировать электрическую энергию из солнечного излучения посредством химической реакции. Характеризуются мощностью на 1м2 площади, производительностью и типом. Общее количество выбирается в зависимости от нужд потребителя и планируемых объемов выработки.
• Аккумуляторная батарея – накапливает электрический заряд, получаемый от солнечной батареи для питания приборов в темное время суток.

  Поэтому емкость выбирается с запасом из расчета, что в пасмурную погоду заряд будет происходить значительно хуже.

• Контроллер заряда – осуществляет перераспределение электроэнергии от солнечных батарей к аккумулятору, а при достижении ним максимума, передает избыток во внешнюю сеть. При отсутствии такой системы, снижает электрическую мощность, поступающую на аккумулятор до минимума.
• Инвертор – предназначен для преобразования постоянного электрического напряжения, поступающего от фотоэлектрического элемента, в переменное, используемое в бытовых сетях.

  Они же позволяют владельцам солнечных батарей продавать избыток электричества от домашней электростанции.Рис. 2. Принцип реализации солнечной электроэнергии

• Соединительные провода – осуществляют передачу электроэнергии по всей электрической сети солнечной установки. В зависимости от места расположения, к ним предъявляются различные требования, к примеру, прокладываемые на улице должны быть устойчивыми к воздействию внешних факторов.

Несмотря на важность каждого элемента домашнего генератора свободной энергии, особое внимание следует уделить выбору фотоэлектрического модуля, так как от этого будет зависеть и продуктивность, и качество работы всей системы.

Выбор солнечной батареи

В качестве источника электроэнергии сегодня популярны три типа солнечных батарей:

• С поликристаллическим модулем – отличаются стабильными показателями генерации, не зависимо от интенсивности солнечных лучей. Также солнечные батареи на основе поликристаллического кремния отличаются сравнительно небольшим КПД – от 9 до 18%, в зависимости от производителя. Со временем КПД не снижается, но к недостаткам поликристаллических элементов следует отнести сравнительно небольшой срок службы – порядка 10 лет.
• С монокристаллическим модулем – такие панели неравномерно вырабатывают электричество в солнечную и пасмурную погоду, теряют мощность со временем эксплуатации. Но КПД автономного электроснабжения на основе монокристаллического кремния находится в пределах от 12 до 25%. А срок службы монокристаллических панелей составляет порядка 25 лет.Рис. 3. поликристаллический и монокристаллический модуль
• С аморфными кристаллами – используются в гибких пластинах, отличаются довольно низким КПД – порядка 6%. Максимальная мощность, заявляемая производителем, значительно снижается со временем эксплуатации и может упасть на 20 – 40%. Срок службы довольно низкий – не более 5 лет.Рис. 4: аморфный модуль

Выбор места и способа установки

Оптимальная генерация электрического тока обеспечивается при условии попадания достаточного количества солнечного света на поверхность панели, поэтому близлежащие постройки и деревья не должны ее затенять. То же касается и способа размещения их друг относительно друга – верхние или боковые панели не должны закрывать собой соседние. Оптимальная выработка электроэнергии достигается при перпендикулярном попадании лучей на фотоэлектрический преобразователь, что тоже должно учитываться при выборе места.

Наиболее часто для установки солнечных батарей используются:

• Крыши зданий – в зависимости от угла наклона, солнечные батареи могут располагаться как непосредственно на кровле, так и на специальной конструкции. Но далеко не каждый угол наклона подойдет для получения электричества, оптимальным считается от 0° до 40°.Рис. 5: солнечная батарея на крыше здания
• Отдельно стоящие опоры – подходят для дома с приусадебным участком, на котором есть место под дополнительную конструкцию.Рис. 6: отдельно стоящие солнечные батареи
• Стены – несмотря на горизонтальное положение, панель крепиться к наклонному каркасу.Рис. 7: солнечная батарея на стенах зданий
• Лоджия или балкон – для покрытия фотоэлементами подходят как стены, так и крыша.Рис. 8: солнечная батарея на балконе

Помимо открытого пространства, не забывайте, что выбранная конструкция должна выдерживать и вес солнечной батареи. Это особенно актуально для строящихся или модернизируемых зданий, дабы та же крыша не провалилась под весом домашней электростанции, солнечного коллектора и прочего крышевого оборудования. По отношению к сторонам света ее устанавливают с юга. Расположенные на земле, обязательно приподымаются над поверхностью грунта не менее чем на полметра.

Заметьте, скопление на солнечном модуле пыли, снега, листьев, продуктов жизнедеятельности животных и насекомых существенно снижает эффективность их работы. Поэтому место установки должно предусматривать возможность ухода и периодического технического обслуживания.

Этапы установки солнечных батарей

После того, как вы заготовили все необходимое для домашней электростанции, подобрали место и составили схему расположения панелей, переходите непосредственно к установке. Для этого:

• Соберите каркас – для этого подойдут любые прочные материалы (сталь, алюминий или дерево). Желательно использовать долговечные варианты, так как электростанция прослужит вам не один год.Рис. 9: Соберите каркас

В зависимости от места установки их можно изготавливать и собирать отдельно от монтажной площадки, но размеры должны учитывать габариты панелей заранее. Между крышей и батареей обязательно оставляйте воздушный зазор для вентиляции.

• Если модули в панелях не спаяны между собой, обязательно произведите данную процедуру. Выполняйте ее крайне аккуратно, так как хрупкие детали можно легко повредить.Рис. 10: спаяйте модули

Если вы приобрели готовые панели, в которых ничего спаивать не нужно, сразу переходите к монтажу.

• Установка готовых солнечных батарей не требует дополнительных манипуляций – главное надежно зафиксировать их на каркасе.Рис. 11: установите панели

Если вы собираете их из модулей, изготовьте основание из диэлектрического материала с отверстиями для вентиляции, установите клеевую основу и закройте герметичной прозрачной крышкой.

• Припаяйте соединительные провода – панели между собой могут соединяться как последовательно, так и параллельно, но главное, не забудьте установить запирающий диод в цепь питания каждой из них. Это предотвратит обратный разряд аккумулятора в цепь модуля после захода солнца.
• Подключите солнечную батарею к остальным элементам домашней электростанции.

Следует отметить, что положение солнца летом и зимой кардинально отличается, поэтому весьма эффективно выполнять регулировку угла наклона. Для этого можно предусмотреть соответствующий подвижный механизм в каркасе или опорном кронштейне.