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

Солнечные батареи установили на крышу дома
1979 0

Последняя редакция: 10.05.2017

Автор: 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

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 батареиПленочные 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 видаКПД 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 установкиПравильно 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 механизмПоворотный 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 каркасеБатареи 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 подложкиУстановка 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 батарейОбслуживание 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.

МытьеМытье

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

Последняя редакция: 10.05.2017 Автор: Александр Чалый
0 Рейтинг статьи Плюс Минус
Понравилась статья? ― Расскажите друзьям:
Комментарии
СОХРАНИТЬ
Последние комментарии
СЛЕДУЮЩИЕ КОММЕНТАРИИ
Статьи по теме
Видео по теме
Наверх