Panouri solare pe acoperiș: descriere, metode de instalare, principiu de funcționare, recenzii

2024 Autor: Howard Calhoun | [email protected]. Modificat ultima dată: 2023-12-17 10:39

Până de curând, folosirea luminii solare ca înlocuitor pentru sursele tradiționale de energie era percepută ca ceva fantastic sau posibil doar în condiții speciale. Astăzi, astfel de soluții nu arată incredibil, dar rămân și problemele implementării lor în practică pentru consumatorii obișnuiți. În sine, instalarea panourilor solare pe acoperiș este destul de simplă și optimizată, dar acest lucru nu elimină dificultățile în organizarea funcționării unor astfel de baterii.

Setul de bază al sistemului

Infrastructura de lucru a unui generator solar include o stație de baterie, o unitate invertor, un convertor de energie, un controler și echipamente de control, panouri directe cu fotocelule și fitinguri de montare și conectare. Fiecare componentă poate fi reprezentată de diferite dispozitive care diferă ca caracteristici tehnice și operaționale. De exemplu,o mica cladire rezidentiala cu panouri solare pe acoperis este prevazuta cu o putere de 1,5-2 kW. Trebuie remarcat faptul că există atât stații complexe, cât și locale care pot deservi diferite grupuri de consumatori. Bateriile puternice oferă suficientă putere pentru a acoperi toate nevoile dumneavoastră electrice, de la o lampă stradală la un cazan de încălzire. Sistemele mai puțin productive sunt destinate căsuțelor de vară, deși echipamentele consumatoare de energie sub formă de stații de pompare și echipamente de putere de lucru sunt adesea folosite pe amplasamente.

Principiul de funcționare a bateriilor solare

Cea mai proeminentă și proeminentă parte a unei centrale solare este panoul invertor. Există diferite tehnologii pentru fabricarea acestuia, până la faptul că producătorii dezvoltă rețete secrete pentru umpluturi fotocristaline. Dispozitivele standard includ un panou de silicon cu acoperiri pe bază de bor și fosfor. Poate fi fie o singură placă, fie una combinată - din două sau mai multe elemente. Există electroni activi în diferite straturi ale acoperirii, care, sub influența luminii, încep mișcarea particulelor, provocând generarea de curent.

Acumularea energiei primite este asigurată de benzi de cupru conectate la panouri. Acestea pot transmite curent fie către dispozitivele de stocare a energiei, fie direct către consumatori, de exemplu, echipamentele de iluminat situate pe șantier. Pentru ca panourile solare de pe acoperiș să ocupe cea mai avantajoasă poziție față de sosirea razelor, designul prevede și automatizare. Datorită senzorilor termici, reacționeazăîn lumină și direcționează panourile către soare.

Alegerea unei locații pentru instalare

Pentru a crește inițial performanța sistemului, este de dorit să se ia în considerare amplasarea optimă a panourilor pe acoperiș. Urmați următoarele reguli:

• Considerarea căderii umbrei. Dacă zona de instalare se află la umbra unui copac în alt în cea mai mare parte a zilei, eficiența va fi, desigur, extrem de scăzută și nici măcar nu va face posibilă rambursarea costului de întreținere a modulului. Prin urmare, este selectată zona cea mai expusă la razele soarelui.
• Orientarea corectă a panoului. Chiar dacă designul prevede un sistem de rotire automată, este recomandabil să alegeți inițial o poziție care va fi cea mai avantajoasă în ceea ce privește căderea luminii puternice a soarelui asupra fotocelulelor.
• Calcul pantei. O greșeală comună la instalarea panourilor este amplasarea acestora la un unghi corespunzător pantei. Cu alte cuvinte, designul se potrivește pur și simplu pe pantă fără nicio corecție. Aceasta este o abordare fundamental greșită, deoarece unghiurile pantelor (30-45 de grade) pot să nu se potrivească cu panta, care va fi cea mai avantajoasă într-o anumită regiune. Experții recomandă instalarea de panouri solare pe acoperiș la un unghi egal cu latitudinea geografică a regiunii locale. Adică, unghiul va corespunde gradului de latitudine.
• Se determină disponibilitatea. Funcționarea panourilor va fi asociată cu întreținerea periodică și suportul tehnic al structurii. Prin urmare, accesibilitatea fizică la panourile de pe acoperiș este, de asemenea, evaluată în prealabil.

Opțiuni pentru crearea unei baze de transport

Pentru montarea panourilor se recomanda montarea unui bloc de putere pe care se va fixa rama fotocelulelor. Acest design poate fi realizat acasă. Veți avea nevoie de un colț metalic și elemente de fixare. Este de dorit să se facă conexiuni prin sudare - din nou, cu ajutorul unui invertor, chiar și un maestru de acasă fără experiență va forma îmbinări. Cel mai important lucru este să calculați corect baza în ceea ce privește dimensiunea și greutatea, astfel încât să nu spargă acoperișul și, în principiu, să vă permită să efectuați o fixare fiabilă. Complexitatea montării panourilor solare pe acoperiș constă în instalarea platformei de transport la sistemul de ferme. Cert este că fixarea ca atare nu se realizează la elementele acoperișului, ci la grinzile acoperișului din spațiul de sub acoperiș.

Din laterala podului se realizeaza un cadru portant rezistent pe baza caruia se va fixa structura profilului sudata. Cel mai bine este să folosiți conexiuni cu șuruburi, astfel încât instalația să poată fi deconectată în orice moment. Pentru a face acest lucru, găurile sunt calculate în avans, se formează configurația aspectului reciproc etc. Evident, va fi necesar să se creeze o deschidere tehnologică în acoperiș.

Procesul de instalare a panourilor solare pe acoperiș

Fiecare panou cu fotocelule este închis într-un cadru din profil metalic. Producătorii se gândesc inițial la configurația viitoarei monturi, lăsând goluri și găuri pentru fixare. În etapa de instalarepanourile trebuie pregătite cu echipament de prindere adecvat și pe platforma de transport.

În plus, este necesară pregătirea materialelor de amortizare și izolare. Acestea vor proteja sistemul de montare de deteriorarea coroziunii și vibrațiile puternice de la sarcina vântului. Acesta este un fel de căptușeală între structura de susținere și panouri. În continuare, panourile solare sunt instalate pe acoperiș în punctul selectat - prin intermediul feroneriei prin orificiile tehnologice, corpul panoului este înșurubat pe profilele metalice. Dacă este posibil, utilizați zăvoare reglabile sau pivotante pentru a regla poziția panourilor.

Măsuri electrice

Etapa nu mai puțin importantă în care sunt organizate cablarea la rețea și conexiunea echipamentelor. Există diferite modalități de a rezolva aceste probleme, dar cea mai fiabilă metodă este considerată a fi conectarea autonomă a panourilor solare pe acoperiș cu o sursă de energie independentă. În sistemul autonom de alimentare sunt introduse panouri cu convertor și blocuri de stocare. Acest lucru va necesita generatoare cu o putere mică de aproximativ 500 W cu tensiune de uz casnic de până la 220 V.

Cablajul se realizează cu perechi răsucite standard, de mare rezistență, pentru exterior. Toate conexiunile echipamentelor se fac folosind contactori electrici - de regulă, acestea sunt incluse cu panouri solare. Ca o soluție alternativă, vă puteți gândi la posibilitatea conectării la rețeaua electrică centrală, dar atunci nu va fi posibilă utilizarea centralei casursă de alimentare de rezervă.

Integrarea ferestrelor solare de acoperiș

O versiune optimizată pentru design a panoului solar care elimină necesitatea unor măsuri speciale de instalare. Panoul este deja încorporat în fereastra de acoperiș, deci este necesară doar instalarea structurii cadrului. Dacă se dorește, panoul poate fi îndepărtat de pe corpul de susținere și poate lăsa o fereastră cu jaluzele sau alte accesorii de protecție.

Unii producători oferă instalarea de panouri solare pe acoperișul casei în ferestre de acoperiș gata făcute. Adică panoul este proiectat și fabricat special pentru dimensiunile deschiderii existente, ținând cont de caracteristicile cadrului. Apoi, rămâne doar să faceți câteva găuri în designul unității de fereastră și să fixați panoul. Pentru a conecta cablul, se creează un mic canal cu un traseu de cablare care duce la pod sau mansardă. Aici, apropo, pot fi localizate echipamente care acumulează și transformă energia.

Reguli generale privind fluxul de lucru

Înainte de a începe lucrul, ar trebui să schițați un plan brut pentru amplasarea structurii - acest lucru vă va permite nu numai să determinați metoda optimă de fixare, ci și să minimizați posibilele erori de calcul ale instalării. De asemenea, ar trebui să țineți cont de sfaturile producătorilor privind montarea panourilor solare pe acoperișul unei clădiri. De exemplu, instrucțiunile menționează adesea necesitatea menținerii unui spațiu între suprafața corpului panoului și acoperiș. Pentru aPentru o distribuție optimă a energiei în toată zona fotocelulei, se recomandă și amplasarea orizontală a panourilor dreptunghiulare - adică cu latura lungă de-a lungul cornișei.

Operarea sistemului

Cea mai bună modalitate de a controla sistemul este automatizarea. Centralele solare moderne de uz casnic permit utilizarea telecomenzii pentru a programa funcționarea atât a panourilor, cât și a echipamentelor de depozitare. Dar asta nu înseamnă că nu va fi necesară întreținerea fizică. Periodic este necesar să se verifice starea panourilor solare. Pe acoperișul unei case private, este recomandabil să oferiți o platformă tehnică mică cu un set de instrumente și consumabile necesare. Din când în când, vor trebui efectuate operațiuni de reglare, inspecție a fotocelulelor, curățarea structurii și înlocuirea consumabilelor după caz.

Recenzii despre panouri solare

În Rusia, nu sunt atât de mulți proprietari privați care au testat posibilitățile bateriilor solare. Cu toate acestea, impresiile de la prima cunoaștere cu această sursă de energie sunt în mare parte pozitive. Chiar și o acoperire relativ mică a volumelor de energie necesare provoacă răspunsuri pozitive. Utilizatorii notează posibilitățile largi de acumulare și distribuție a energiei cu utilizarea sa rațională ulterioară în conformitate cu solicitările.

Pe de altă parte, mulți dintre cei care au instalat un panou solar pe acoperișul casei lor notează dificultatea de întreținere și costul ridicat al consumabilelor. Cost încă mare al echipamentuluirămâne o barieră majoră în calea expansiunii solare.

Concluzie

În ciuda beneficiilor evidente de pe urma dezvoltării surselor alternative de energie, există încă probleme de utilizare a acestora la nivelul consumatorului de masă. Acestea nu sunt doar nuanțe tehnice cu care se confruntă utilizatorii, ci și caracteristici conceptuale ale generării de energie. De exemplu, instalarea panourilor solare pe acoperiș în casele private de țară se poate justifica doar în regiunile calde, unde există niveluri ridicate de așa-numita insolație. Este o măsură a energiei solare care vine pe pământ cu raze de lumină. Și nu este deloc la fel în sud-vestul și nord-estul țării, în special. De asemenea, expertii recomanda sa se tina cont de raportul dintre energia necesara si potentialul generat de bateriile solare. Este posibil ca, chiar și în condiții de indicatori favorabili de insolație, anumite caracteristici ale panourilor pur și simplu să nu vă permită să obțineți un efect pozitiv de economisire a energiei.